電力干式變壓器絕緣電阻、吸收率和極化指數(shù)測
絕緣電阻測試是對干式變壓器主要絕緣性能的測試,主要診斷干式變壓器受機(jī)械,電場、溫度、化學(xué)、濕度和污染的影響程度。它能靈敏地反映干式變壓器絕緣的整體阻尼、整體劣化和絕緣滲透缺陷,是干式變壓器能否投入運(yùn)行的主要參考標(biāo)準(zhǔn)之一。
在電力干式變壓器的絕緣電阻測試中,過去測量絕緣電阻的R60(一分鐘絕緣電阻值),大中型干式變壓器測量吸收率(R60/R15)。這對判斷繞組絕緣是否潮濕起到了一定的作用。但近年來,隨著大容量干式電力變壓器的廣泛使用及其干燥工藝的改進(jìn),絕緣電阻絕對值大時(shí),吸收率往往較小,難以判斷。在借鑒外經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,采用極化指數(shù),即10分鐘與1分鐘之比。有助于解決正確判斷中遇到的問題。
為了比較不同溫度下的絕緣電阻值,家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了將不同溫度下測得的絕緣電阻值換算成20度標(biāo)準(zhǔn)溫度時(shí)的換算公式。
根據(jù)預(yù)試驗(yàn)規(guī)定,吸收率(10-30度范圍)不低于1.3或偏振指數(shù)不低于1.5,吸收率和偏振指數(shù)不受溫度轉(zhuǎn)換。在判定時(shí),預(yù)試驗(yàn)規(guī)程規(guī)定了吸收率或極化指數(shù),符合上述相應(yīng)要求視為符合標(biāo)準(zhǔn)。
絕緣電阻的測試與分析
(1)與測試時(shí)間的關(guān)系。不同容量、不同電壓等級的干式變壓器的絕緣電阻隨壓制時(shí)間的變化趨勢不同。一般絕緣電阻在60S內(nèi)隨壓制時(shí)間迅速上升,從60S到120S迅速上升,120S后逐漸變慢。8min絕對而言,產(chǎn)品容量越高,電壓等級越高,尤其是電壓等級為220kV及以上的產(chǎn)品,60s前的絕緣電阻值越小,60S后達(dá)到穩(wěn)定的時(shí)間越長,一般需要8分鐘左右才能基本穩(wěn)定。這是因?yàn)楫?dāng)測量絕緣電阻時(shí),兆歐表施加DC電壓,該電壓將在樣品復(fù)合介質(zhì)的界面上逐漸積累電荷。這個(gè)過程稱為吸收現(xiàn)象,或界面極化現(xiàn)象。通常,電荷吸收的整個(gè)過程需要很長時(shí)間才能達(dá)到穩(wěn)定。吸收率只反映測量開始時(shí)的數(shù)據(jù),不能或不能反映介質(zhì)的整個(gè)吸收過程。但極化指數(shù)需要很長時(shí)間,更大程度上反映了介質(zhì)的吸收過程,所以在判斷大型設(shè)備的絕緣水分時(shí),極化指數(shù)比吸收率更準(zhǔn)確。因此,220千伏及以上的干式變壓器應(yīng)測量極化指數(shù)。
(2)與試驗(yàn)溫度的關(guān)系。干式變壓器溫度不超過30時(shí),吸收率隨溫度升高而增大,在30左右達(dá)到較大限值,超過30時(shí)從較大限值開始下降。然而,220千伏和500千伏產(chǎn)品的吸收率和偏振指數(shù)達(dá)到較大極限的溫度在40度以上。
(3)與干式變壓器油含水量的關(guān)系。干式變壓器油中的含水量對絕緣電阻有顯著影響,表現(xiàn)為含水量的增加、絕緣電阻的降低和絕緣電阻的吸收率。因此,干式變壓器油的質(zhì)量是影響干式變壓器絕緣系統(tǒng)絕緣電阻的重要因素之一。
(4)與干式變壓器容量和電壓等級的關(guān)系。在相同容量的干式變壓器下,絕緣電阻往往隨著電壓等級的增加而增加,因?yàn)殡妷旱燃壴礁撸^緣距離越大。在相同電壓等級下,干式變壓器的絕緣電阻值往往隨著容量的增加而減小,因?yàn)槿萘吭酱螅^緣電阻值越大 #p#分頁標(biāo)題#e#
吸收率或極化指數(shù)能有效反映絕緣阻尼,是診斷干式變壓器阻尼故障的重要手段。相對而言,僅通過絕緣電阻絕對值來判斷繞組絕緣的靈敏度和有效性相對較低。一方面,由于測量時(shí)測試電壓過低,很難暴露缺陷;另一方面,絕緣電阻值與繞組絕緣的結(jié)構(gòu)尺寸、絕緣材料的種類、繞組溫度等有關(guān)。但是對于鐵芯、線夾、螺栓等部件,測量絕緣電阻往往可以反映故障。主要原因是這些部件的絕緣結(jié)構(gòu)簡單,絕緣介質(zhì)單一。
絕緣電阻檢測和診斷示例
(1)干式變壓器在注油循環(huán)后絕緣電阻急劇下降。
原因可能是充油循環(huán)后油中的氣泡對絕緣電阻的影響,所以只有油中的氣泡完全逸出后,絕緣電阻才能真實(shí)反映干式變壓器的絕緣狀況。
(2)油中含水量對干式變壓器絕緣電阻的影響。干式變壓器的絕緣電阻R60為750MW,吸收率為1.12。油中水分的微水分析超標(biāo),與兩年前類似溫度閾值下的R 2500相比變化較大。油處理后微水正常,絕緣電阻R60 2500 MW,吸收率1.47。
(3)吸收率和偏振指數(shù)隨溫度變化不規(guī)則。他們的變化并不顯著,也沒有什么規(guī)律可循。因?yàn)橐?guī)定,吸收比和偏振指數(shù)不按溫度換算。
來源:互聯(lián)網(wǎng)
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