變壓器絕緣電阻的測(cè)量

1、測(cè)量變壓器絕緣電阻教學(xué)目的：通過(guò)學(xué)習(xí)與實(shí)訓(xùn)，能熟練掌握兆歐表的性能和測(cè)試方法，能正確地進(jìn)行變壓器絕緣電阻測(cè)量及測(cè)量結(jié)果的分析判斷。教學(xué)內(nèi)容：一、兆歐表的應(yīng)用1、兆歐表的構(gòu)造和性能介紹2、兆歐表的檢查與接線3、兆歐表的測(cè)試與讀數(shù)4、搖測(cè)兆歐表與接線拆除的安全注意事項(xiàng)5、測(cè)量結(jié)果分析重點(diǎn)技能：二、配電變壓器的絕緣電阻試驗(yàn)1、掌握配電變壓器基本知識(shí)、絕緣要求；2、了解變壓器的工作原理；3、掌握配電變壓器絕緣電阻測(cè)試儀器的選擇；4、掌握正確的測(cè)量方法操作步驟；5、能夠根據(jù)所測(cè)參數(shù)、配電變壓器運(yùn)行狀況及測(cè)量時(shí)環(huán)境溫度，綜合分析、判斷。教學(xué)正文：一、變壓器的基本知識(shí)變壓器是電力系統(tǒng)中的重要設(shè)備，而且用量很

2、大，升壓、降壓及配電等都要用到變壓器，每千瓦的發(fā)電設(shè)備往往需要有5 一8kVA 的變壓器與之配套使用。是電力系統(tǒng)中的重要設(shè)備，為了把發(fā)電廠發(fā)出的電能經(jīng)濟(jì)的傳輸、合理的分配以及安全的使用，都要用到電力變壓器；變壓器的主要作用是傳輸電能，因此，額定容量是它的主要參數(shù)。額定容量是一個(gè)表現(xiàn)功率的慣用值，它是表征傳輸電能的大小，以kVA或MVA表示，當(dāng)對(duì)變壓器施加額定電壓時(shí)，根據(jù)它來(lái)確定在規(guī)定條件下不超過(guò)溫升限值的額定電流。雙繞組變壓器的額定容量即為繞組的額定容量，（由于變壓器的效率很高，通常一，二次側(cè)的額定容量設(shè)計(jì)成相等），多繞組變壓器應(yīng)對(duì)每個(gè)繞組的額定容量加以規(guī)定。其額定容量為量大的繞組額定容量；當(dāng)

3、變壓器容量由冷卻方式而變更時(shí)，則額定容量是指量大的容量。我國(guó)現(xiàn)在變壓器的額定容量等級(jí)是按1.26的倍數(shù)增加的，如容量有100、125、160、200kVA等，只有30 kVA和63000 kVA以外的容量等級(jí)與優(yōu)先數(shù)系有所不同。變壓器的容量大小與電壓等級(jí)也是密切相關(guān)的。電壓低，容量大時(shí)電流大，損耗增大；電壓高，容量小時(shí)絕緣比例過(guò)大，變壓器尺寸相對(duì)增大，因此，電壓低的容量必小，電壓高的容量必大。目前農(nóng)網(wǎng)配電變壓器多為油浸式變壓器，這里就以三相油浸式配電變壓器介紹配電變壓器的結(jié)構(gòu)。1、變壓器的基本結(jié)構(gòu)油浸式電力變壓器，由繞組、鐵心、油箱、底座、高低壓套管、引線、散熱器、儲(chǔ)油柜、分接開(kāi)關(guān)等組件和附件

4、所構(gòu)成。其中絕緣油起著散熱和絕緣的雙重作用。每臺(tái)油浸式變壓器都要用大量的油、紙等絕緣材料。相對(duì)于變壓器中用的硅鋼片、銅或鋁線而言，油、紙絕緣材料的耐熱性和壽命為最低。變壓器的構(gòu)造 ( a ）心式； ( b ）殼式2、變壓器的絕緣結(jié)構(gòu)目前，除了采用少量干式變壓器外，廣泛采用的是油浸電力變壓器。其中絕緣油起著散熱和絕緣的雙重作用。每臺(tái)油浸電力變壓器都要用大量的油、紙等絕緣材料。相對(duì)于變壓器中用的硅鋼片、銅或鋁線而言，油、紙絕緣材料的耐熱性和壽命為最低。根據(jù)電力變壓器的事故分析情況看，電力變壓器發(fā)生絕緣事故要占4 / 5 以上，可見(jiàn)變壓器絕緣的正確設(shè)計(jì)、制造、維護(hù)與試驗(yàn)是保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的重要環(huán)

5、節(jié)。通常將變壓器油箱以外的空氣絕緣稱(chēng)為外絕緣；而在油箱以?xún)?nèi)的絕緣，包括絕緣油以及浸在油里的紙板等都屬于內(nèi)絕緣。內(nèi)絕緣又常分為主絕緣及縱絕緣，它們分別是指繞組對(duì)地（包括相間）及繞組內(nèi)部的絕緣。變壓器絕緣的分類(lèi)見(jiàn)下圖。3、變壓器的工作原理上圖所示的是單相變壓器的單相原理圖。為了便于分析，我們將高壓繞組和低玉繞組分別畫(huà)在兩邊。與電源相聯(lián)的稱(chēng)為原繞組（或稱(chēng)初級(jí)繞組、一次繞組），與負(fù)載相聯(lián)的稱(chēng)為副繞組（或稱(chēng)次級(jí)繞組、二次繞組）。原、副繞組的匝數(shù)分別為N1和N2。當(dāng)原繞組接上交流電壓u 1時(shí)，原繞組中便有電流i 1通過(guò)。原繞組的磁通勢(shì)Nli1 ，產(chǎn)生的磁通絕大部分通過(guò)鐵心而閉合，從而在副繞組中感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)

6、。如果副繞組接有負(fù)載，那么副繞組中就有電流i 2通過(guò)。副繞組的磁通勢(shì)N 2i2也產(chǎn)生磁通，其絕大部分也通過(guò)鐵心而閉合。因此，鐵心中的磁通是一個(gè)由原、副繞組的磁通勢(shì)共同產(chǎn)生的合成磁通，它稱(chēng)為主磁通，用表示。主磁通穿過(guò)原繞組和副繞組而在其中感應(yīng)出的電動(dòng)勢(shì)分別為e1和e2。此外，原、副繞組的磁通勢(shì)還分別產(chǎn)生漏磁通1 和2（僅與本繞組相鏈），從而在各自的繞組中分別產(chǎn)生漏磁電動(dòng)勢(shì) e1和e2。上圖所示的是三相變壓器的原理圖二、配電變壓器絕緣試驗(yàn)1、兆歐表的構(gòu)造和性能介紹以及兆歐表的選擇測(cè)量絕緣電阻能夠有效發(fā)現(xiàn)變壓器主絕緣受潮、劣化、擊穿。測(cè)量絕緣電阻使用兆歐表，兆歐表是專(zhuān)門(mén)用來(lái)測(cè)量電機(jī)、變壓器等電氣設(shè)備

7、及線路絕緣電阻的儀表。它對(duì)工作中確保人身安全及設(shè)備的正確運(yùn)行有重要的意義。兆歐表共有3個(gè)接線端（L、E、G）。由手搖直流發(fā)電機(jī),比流計(jì)、線圈等組成。兆歐表有機(jī)電式（指針式）兆歐表和數(shù)字式兩種，機(jī)電式兆歐表一般由磁電系比率表和高壓產(chǎn)生器兩部分構(gòu)成，數(shù)字兆歐表基本上由高壓發(fā)生器、測(cè)量橋路和自動(dòng)量程切換顯示電路三部分組成。兆歐表的電壓等有500 、1000 、2500 、5000V 等幾種。測(cè)量三相電力變壓器的高壓繞組對(duì)地絕緣電阻和高壓繞組對(duì)低壓繞組絕緣時(shí)應(yīng)用2500 一5000V 兆歐表，低壓繞組對(duì)地絕緣電阻用1000V 兆歐表。絕緣電阻的測(cè)試原理是絕緣電阻等于加于試品上的直流電壓與流過(guò)試品的泄漏

8、電流之比可見(jiàn)，R 的大小反比于I ，而I 的大小取決于絕緣材料的狀況。當(dāng)介質(zhì)受潮，表面臟污或局部有缺陷時(shí)，R 值顯著減小，I 會(huì)顯著增加。因此，測(cè)量絕緣電阻是了解設(shè)備絕緣健康狀況的重要手段。2、兆歐表的檢查接線與變壓器絕緣測(cè)量方法( l ）首先將被試變壓器從高低壓兩側(cè)斷開(kāi)，測(cè)量高壓繞組時(shí)，將高壓繞組短路，接兆歐表線路（L ）端鈕，低壓繞組短路并接地，接在接地（E ）端鈕，測(cè)量的是高壓對(duì)低壓及地的絕緣電阻。測(cè)量低壓繞組時(shí)，將低壓繞組短路，接兆歐表線路（L ) 端鈕，高壓繞組短路并接地，接在接地（E ）端鈕，測(cè)量的是低壓對(duì)高壓及地的絕緣電阻。( 2 ）兆歐表在未接測(cè)試品前應(yīng)預(yù)試，將兆歐表水平放置，

9、搖動(dòng)手柄到額定轉(zhuǎn)速（120r min ) ，指針應(yīng)指向 “”，然后用導(dǎo)線瞬間短接在線路（L ）和接地（E ）端鈕，并輕輕搖動(dòng)手柄，指針應(yīng)指向“0 ”位，這樣才認(rèn)為表正常。( 3 ）被測(cè)試品的非測(cè)量部分均應(yīng)接地，然后將接地線接到兆歐表的“E端；被測(cè)部分用絕緣導(dǎo)線接在兆歐表的“L端，( " E與“L兩根導(dǎo)線不能纏繞在一起）。如果測(cè)試品表面泄漏電流較大（絕緣表面潮濕或臟污等），為減少測(cè)試誤差，可用軟裸線在絕緣表面纏繞幾圈進(jìn)行屏蔽，其部位應(yīng)靠近被測(cè)量部分，但不得相碰，并用絕緣導(dǎo)線接至兆歐表屏蔽（G ）端上，見(jiàn)下圖所示配電變壓器絕緣電阻測(cè)試接線圖( 4 ）以恒定轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，使指針?lè)€(wěn)定，1mi

10、n 后，記錄絕緣電阻值，每次測(cè)試方法要求一致，以便比較，并記錄絕緣電阻值。( 5 ）讀取測(cè)試數(shù)值時(shí)，應(yīng)在手柄轉(zhuǎn)動(dòng)不停的情況下進(jìn)行，斷開(kāi)測(cè)試導(dǎo)線后，才能停止手柄轉(zhuǎn)動(dòng)，以防由于試品的電容積聚的電荷反饋放電而損壞兆歐表。( 6 ）試驗(yàn)完畢或重復(fù)試驗(yàn)時(shí)，必須將試品對(duì)地充分放電。( 7 ）記錄試品名稱(chēng)、規(guī)格及氣象條件。3、變壓器的繞組絕緣電阻判斷標(biāo)準(zhǔn)( l ）周期1 一3 年，大修和必要時(shí)。( 2 ）電力變壓器的繞組絕緣電阻沒(méi)有一定標(biāo)準(zhǔn)。一般首次測(cè)得絕緣電阻值與運(yùn)行期間所測(cè)得的絕緣電阻值相比較為主要參考數(shù)據(jù)，與出廠及前次測(cè)試在同一溫度下不應(yīng)有顯著變化。用兆歐表測(cè)量變壓器的絕緣電阻（高壓繞組對(duì)地、低壓繞組對(duì)地、高壓繞組對(duì)低壓繞組），油浸式變壓器絕緣電阻的允許值，如下表所示。( 3 ） 不同溫度下的絕緣電阻值一般可按下式換算式中Rl 、R2分別為溫度tl 、t2時(shí)的絕緣電阻值。4、注意事項(xiàng)