110kV变压器绝缘电阻测量影响因素分析

刘恒 陈文鸿 饶红疆 何益宏

摘  要：文章阐述了变压器绝缘电阻测量原理，分析了影响测量结果的相关因素，可提高测量结果的准确性，减少对绝缘状况的误判。

关键词：绝缘电阻;变压器;影响因素

中图分类号：TM411        文献标志码：A         文章编号：2095-2945（2019）13-0077-02

Abstract： In this paper， the principle of transformer insulation resistance measurement is described， and the related factors affecting the measurement results are analyzed， which can improve the accuracy of the measurement results and reduce the misjudgment of insulation conditions.

Keywords： insulation resistance; transformer; influencing factors

引言

电力变压器由绝缘体和导体组成。绝缘不良会造成变压器损坏甚至退出运行。进行绝缘电阻测量可以判断变压器绝缘状况，是变压器预防性试验项目之一。变压器试验主要是验证变压器产品的性能是否符合有关标准或技术的规定和要求，发现变压器结构和制造上是否存在影响变压器正常工作运行的缺陷，通过试验可以验证变压器能否在额定条件下长期运行，并且能够承受预期的各种电压及电流的作用而不影响变压器的寿命[1]。通过相关文献阅读表述了绝缘电阻测量原理，并分析了一些影响变压器绝缘电阻测量准确性的相关因素。

1 绝缘电阻测量原理

流过变压器绝缘介质的电流可分为三部分：位移电流、吸收电流和漏导（泄露）电流。其中位移电流和吸收电流在一定时间内会衰减至很微弱可忽略。结缘介质上的泄露电流分为两部分，分别是表面泄露电流和体积泄露电流。定义绝缘电阻为施加在绝缘介质上的直流电压与体积泄露电流之比[2]。表面电流的存在会造成测量误差，测量时表面泄露电流可通过兆欧表屏蔽端连接形成与测量回路相对独立的电流回路，可减小测量误差。

2 影响因素

2.1 仪表选取

选择与油浸式变压器电压等级对应的仪表其测量结果才具有精确性。对同一被测设备使用不同的测量电压其结果也是不尽相同的。如表1所示[3]。

从表1中数据可以看出，同一测量对象绝缘电阻值随测量电压不同而具有较大差异。测量电压太低其绝缘电阻值具有明显误差，测量电压太高可能给变压器绕组带来损伤，影响使用寿命。只有选择合适的测量电压等级才有较好的测量结果。现有的数字兆欧表测量电压最低可达到250V，最高可达到100000V。对于变压器等大型电力设备，判断绝缘电阻值是否出现异常需要查看历史纪录。比对兆欧表绝缘电阻值测量范围，可作為兆欧表选取的一个重要参数。针对变压器，绝缘电阻表选取可见表2。

从表2中可以看出变压器的电压等级或装机容量越大，进行直流试验时测试电压就越大。这表明变压器的绝缘特性随变压器的电压等级或装机容量增大而加强。

2.2 瓷瓶表面脏污或空气湿度较大

由于外界环境的变化和时间的积累，被测物表面可能有附着物，特别是在南方沿海地区空气湿度相对较大容易使得变压器瓷瓶上产生较大的表面泄露电流造成测量结果偏小。测量之前需要用干抹布将瓷瓶擦拭干净且把兆欧表的屏蔽端接在瓷瓶上以屏蔽表面泄露电流。现有屏蔽措施能够一定程度上减少误差，但瓷瓶接线方式不合理反而会给误差带来积累效应。关于湿度较大造成测量结果偏小的问题暂无相关研究文献能从根本上消除误差。

2.3 温度对测量结果的影响

绝缘介质的绝缘特性会随着温度升高而降低，随温度降低而升高。温度是对测量结果影响较大的因素。如表3[4]，从表中可以看出电压等级越高的变压器其绝缘电阻值测量时越容易受到温度的影响。由表中数据画出变化曲线如图1所示。

从图1可知油温升高会使得测量的绝缘电阻值下降。其中60～220kV电压等级的变压器绝缘电阻值随油温升高其下降速度最快，而另外两者的绝缘电阻值变化趋势较平滑。当温度升高到一定温度时变压器的绝缘电阻值就开始趋于平稳状态，此时油温对其影响微乎其微。对同一台变压器，外界温度有明显变化时变压器绝缘电阻测量结果会出现较大差异。对110kV变压器进行绝缘电阻测量在油温降为10～40℃时进行。

3 结论

绝缘电阻测量是检测电力变压器绝缘状态的无损伤方法。文章阐述了绝缘电阻测量原理及分析了相关影响因素，对得到准确的测量结果有帮助。进行数据分析时须要考虑油温、湿度等因素，且在判断电力变压器绝缘状态时需要参考历史数据。绝缘电阻出现异常时可利用吸收比（R60S/R10S）和极化指数（R600S/R60S），与绝缘电阻共同作为判断指标。

参考文献：

[1]刘廷敏.电力变压器的绝缘电阻测量与分析研究[J].电子测试，2017（14）：7-9.

[2]侯天元.浅谈发电机、变压器绝缘电阻的测试[J].四川水利发电，2014，33（s2）：52-54.

[3]曹小龙，曹小虎，雷乘龙.绝缘电阻测量中易被忽视的因素分析[J].电工技术，2015（1）：23-25.

[4]揭慧萍.变压器绝缘电阻及吸收比的测量[J].大众用电，2011（1）：45-47.

[5]胡启凡.变压器试验技术[M].北京：中国电力出版社，2010：57-59.