变压器绝缘技术浅析

朱劲枫

四川电力送变电建设公司调整试验所，四川成都 610051

0 引言

工厂内之电力设备，主要包括电力变压器、高压断路器、电力电容器、避雷器及马达等，相关设备之绝缘材料的绝缘缺陷或逐渐劣化，将是影响此等设备正常运转的主要因素之一，绝缘缺陷通常可分为集中性缺陷及分布性缺陷。所谓集中性缺陷，是指缺陷集中于绝缘材料的某一局部，具有快速发展造成绝缘严重劣化的潜力；分布性缺陷较常由于受潮或长期过热所引起，它是一种较普遍性的劣化，一般劣化进展较为缓慢。为了确保设备稳定运转，实施设备绝缘预防性试验是有其必要。以目前来说，各种电力设备在出厂测试方面，都已各有相当成熟之测试技术及合格与否之判定标准。就以目前国内69kV以上之电力变压器来说，几乎全是国内生产，维修可以得到充分的支持。依据相关法令规定所需定期维护检查或试验项目，亦是委托国内顾问公司执行，但部分工厂维护人员，因人力、物力或专业技术之因素，电力设备委外测试报告收到后，对于测试报告只注意顾问公司给予的判定结果是否合格，而不详查测试数据的意义、判定的标准或原厂的建议等等，在确保设备的稳定运转及寿命方面，将有机会出现潜在危机的机会，因此厂内维护人员对所使用之设备的维护需求或测试技术的适用性，如使用测试设备的选择、维护周期的订定、测试判定标准等的了解将更有其必要性。

1 变压器绝缘技术之预防性试验主要项目

电力设备预防性试验是实时发现电力设备绝缘缺陷的有效方法，已为大家所认同，一般预防性试验的主要项目如表1所示，表中包含了破坏性及非破坏性试验，一般以采用后者为主。非破坏性试验又称绝缘性试验，是指在较低的电压下，或是其他不会损伤绝缘的办法来测量绝缘的各种特性，从而判断内部绝缘有无缺陷。常见的试验项目有绝缘电阻测量、介质电力因子测定、油中气体分析及直流泄漏电流测量等。尤其使用高阻计之绝缘电阻量测是绝缘试验中最简便的方法，依量测时间作区别可读取绝缘电阻、吸收比及极化指数3种数据。

1.1 绝缘电阻(IR)

为量测后计时1min之高阻计读值。一般将此值换算至某同一温度并和过去量测值相比较，供了解量测值变化之趋势，也可以作为诊断设备绝缘是否整体和贯通性受潮，对局部性绝缘缺陷较不灵敏。

1.2 吸收比(AR)

采用1min和30s（或15s）时之绝缘电阻读数的比值。此值比单纯采用1分钟时之绝缘电阻值更好于判断绝缘是否受潮，一般AR若大于1.25可被认为干燥绝缘：当绝缘受潮或污染时，AR值将接近于1。

1.3 极化指数(PI)

采用10min和1min时之绝缘电阻读数的比值，当绝缘受潮或污染时，PI值将接近于1；干燥时PI大于1，可以很好的用来判断绝缘受潮，尤其如旋转电机、电缆或干式变压器等。

表1 电力设备主要预防性试验项目注：☉正常试验项目；Ⅹ不进行试验项目；▲大修时进行；◇必要时。

2 电力变压器绝缘技术之预防性试验分析

归纳汇整IEEE std 62、日本汽力发电厂的定期点检实施基准、日本电力公司火力电厂发电机组点检准则、国内变压器制造厂之电力变压器之保养与检查及电力设备预防性试验规程等，针对电力变压器之预防试验，含定期或必要时之试验、检查项目如表2，这些项目之试验周期有的相差甚多，可能是1年、3年、5年或更换线圈时等等，而且不同厂家之要求亦有差异，因此建议于设备请购前先行了解未来所需之预防性保养所需投入经费、人力，列为请购规范内容要求参考。

表2 定期或必要时之试验、检查项目

3 结论

由于变压器内部绝缘结构复杂，电场、热场分布不均匀，因而故障率相对较高，因此需定期进行预防保养，一般每1年～2年进行大修一次停电试验，不同电压等级、不同容量其试验项目将有所不同，而绝缘试验则是一重要且简单的项目，其中又以油中气体分析可在运转中取样较为方便。由变压器绝缘油所含气体进行分析之工作，因牵涉专门技术与经验，一般都由受委托之检测单位直接将结果告诉变压器使用之厂家，依据最近走访变压器使用之厂家经验，如何由各气体之含量来判断变压器可能之故障，厂内的工程师们信息较少，鉴于此，特别收集相关数据加以整理，期望对变压器之使用厂家有所帮助。

[1]张俊文.变压器绝缘技术分析[J].华商，2007(Z3).

[2]雷淑丽.变压器绝缘结构中的树枝状放电研究[J].科技创新导报，2009(5).

[3]黄必康.提高变压器绝缘性能的原理分析[J].广西电业，2005(9).