变压器绝缘电阻、介质损耗和泄漏电流
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产品简介
变压器绝缘电阻、介质损耗和泄漏电流
绝缘材料又称电介质，通俗地讲就是能够阻止电流在其中通过的材料，即不导电的材料。国家将绝缘材料的耐热能力分为七级，规定了每级材料的最高允许温度，所谓绝缘材料的最高允许温度是指材料必需的物理、化学、机械、电气性能都能长期不起显著变化的温度，当超过此温度时，其性能将迅速变劣老化。据资料统计，A级绝缘材料，温度每增加8℃，其使用寿命将缩短一半左右。B级材料约为10℃，变压器线圈的绝缘通常是A级绝缘，她的最高允许温度是105℃，A级绝缘材料包括油性漆、油性树脂及其漆包线、沥青韵母带等。
一、测量变压器绝缘电阻
测量绝缘电阻可以检测出绝缘是否有贯穿性的集中性缺陷、整体受潮或贯穿性手潮。
变压器电压登记为35KV及以上，且能够量在4000KVA及以上时，应测量吸收比。吸收比产品出厂值相比应无明显差别，在常温下应不小于1.3；当R60S。大雨3000MΩ时，吸收比可不做考核要求。
变压器电压等级为220KV及以上且容量为120MVA及以上时，宜用5000V兆欧表测量极化指数。测得值与产品出厂值相比应无明显差别，在常温下不小于1.5；当R60S大雨10000MΩ时，极化指数可不做考核要求。
注：温度差K为实测温度减去20℃的绝对值。测量温度以上曾油温为准。
二、变压器绝缘的相关概念
变压器主绝缘：变压器相间的绝缘、绕组之间的绝缘、变压器套管对外壳的绝缘。
变压器纵绝缘：变压器绕组匝间、层间、段间绝缘，即同一线圈不同电位的各部分绝缘。
变压器全绝缘：线圈的两端绝缘水平不一样，也尘半绝缘。
三、《试验规程》中关于变压器绝缘电阻的内容
当测量绝缘电阻的温度差不是表2—4中所列数值是件，其换算系数A可用线性插入法确定，也可安式（2—3）计算。
表2—4 油浸式电力变压器绝缘电阻的温度换算系数
|
温度差K |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
35 |
40 |
45 |
50 |
55 |
60 |
|
换算系数A |
1.2 |
1.5 |
1.8 |
2.3 |
2.8 |
3.4 |
4.1 |
5.1 |
6.2 |
7.5 |
9.2 |
11.2 |
注：1.表中K为实测温度减去20℃的绝对值。
2.测量温度以上层油温为准。
A=1.5K/10 （2—3）
校正到20℃时的绝缘电阻值可用式（2—4）计算
当实测温度为20℃以上时：
R20=ARt
当实测量温度为20℃以下时：
R20=Rt/A （2—4）
式中R20——校正到20℃时的绝缘电阻值，MΩ；
Rt——在測量温度下的绝缘电阻值，MΩ。
四、测量变压器泄漏电流
测量泄漏电流的原理与测量绝缘电阻的原理是相同的，能检出的缺陷也大致相同，但由于试验电压高，所以使绝缘本身的弱点容易暴露出来。测量泄漏电流和绝缘电阻相比有以下特点：
①试验电压高；
②泄漏电流由微安表随时监视，灵敏度高，测量重复性也较好；
③根据泄漏电流值可以换算出绝缘电阻值。
1.相关概念
波形因数：周期性交流量的有效值与平均值之比。
波顶因数：周期性交流量的最大值与有效值之比叫波顶因数。
畸变因数：周期性交流量基波有效值和她本身的有效值和它本身的有效值之比叫畸变因数。
脉动因数：该直流电压的脉动幅值与算术平均值之比。
脉动因数：S= ×100%
公式中 Umax——直流电压的最大值；
Umin——直流电压最小值；
Ud ——直流电压的平均值。
2.《试验规程》中关于测量绕组连同陶管的直流泄漏电流的相关规定
测量绕组连同套管的支流泄漏电流，应符合下列规定：
（1）当变压器电压等级为35KV及以上，且容量在8000KVA及以上时，应测量直流泄漏电流。
（2）试验电压标准应符合表2-5的规定。当施加试验电压大1min时，在高压端读取泄漏电流。泄漏电流值不宜超过本标准附录D的规定。
表 2—5 油浸式电力变压器直流泄漏试验电压标准
|
绕组额定电压（KV） |
6～10 |
20～35 |
63～330 |
500 |
|
直流试验电压（KV） |
10 |
20 |
40 |
60 |
注：1.绕组额定电压为13.8KV及15.75KV时。按10KV级标准；额定电压为18KV时，按2级标准。
2.分级绝缘变压器仍按被试绕组电压等级的标准。
五、变压器介质损耗测量
测量介质损耗因数是一项灵敏度很高的项目，它可以发现电气设备绝缘整体受潮，劣化变质以及小体积被试设备贯通和未贯通的缺陷。
《试验规程》中关于测量介质损耗角tanδ的相关规定；
测量绕组连同套管的介质损耗角正切值tanδ，应符合下列规定：
（1）当变压器电压等级未5KV及以上且容量在8000KVA及以上时，应测量介质损耗角正切值tanδ。
（2）被测绕组的tanδ值不应大于产品出厂试验值130%。
（3）当测量时的温度与产品出厂试验温度不符合时，可按表2—6换算到同一温度时的数值进行比较。
表2—6 介质损耗角正切值tanδ（%）温度换算系数
|
温度差K |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
35 |
40 |
45 |
50 |
|
换算系数A |
1.15 |
1.3 |
1.5 |
1.7 |
1.9 |
2.2 |
2.5 |
2.9 |
3.3 |
3.7 |
注：1.表中K为实测温度减去20℃的绝对值。
2.测量温度以上层油温为准。
3.进行较大的温度换算且试验结果超过第二款规定时，应进行综合分析判断。
当测量时的温度差不是表2—6中所列数值时，其换算系数A可用线性插入法确定，也可按式（2—3）计算
A=1.3K/10
校正到20℃时的介质损耗角正切值可用式（2—5）计算
当测量温度在20℃时：
tanδ20=tanδt/A （2—5）
当测量温度在20℃以下时：
tanδ20=Atanδt
式中： tanδ20——校正到20℃时的介质损耗角正切值；
tanδt——在测量到温度t下的介质损耗角正切值。
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