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《變壓器絕緣電阻、吸收比、極化指數(shù)的綜合分析》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、中國電機(jī)工程學(xué)會高電壓專業(yè)委員會2004年學(xué)術(shù)會議論文變壓器絕緣電阻、吸收比、極化指數(shù)的綜合分析云南省思茅供電局變電部史峻摘要：測量絕緣電阻是一種簡便而又常用的方法，可以檢出絕緣是否有貫通的集中性缺陷，整體受潮等缺陷。本文介紹了變壓器繞組絕緣電阻和吸收比的測量原理，針對實際測量分析中出現(xiàn)的問題討論了影響變壓器繞組絕緣電阻和吸收比的測量的因素及其影響的程度，為正確處理有關(guān)變壓器繞組絕緣電阻和吸收比、極化指數(shù)問題提供了依據(jù)。關(guān)鍵詞：變壓器絕緣電阻吸收比極化指數(shù)1引言大型變壓器通常通過測量繞組絕緣電阻和吸收比來分析絕緣是否有貫通的集中性缺陷，整
2、體受潮或貫通性受潮，但在實際中經(jīng)常遇到諸如繞組絕緣電阻和吸收比一致下降及出廠試驗時絕緣電阻值過高使吸收比很難達(dá)到要求值或出廠值過高而現(xiàn)場測量值比出廠值降幅較大等問題，本文根據(jù)其測量原理討論有關(guān)部門影響因素。2絕緣電阻和吸收比的測量原理通常采用在絕緣介質(zhì)上加直流電壓測其絕緣電阻和吸收比，其等值電路、電流變化及電阻的變化見下圖：I1為導(dǎo)電粒子形成的傳導(dǎo)電流，較穩(wěn)定地反映表面泄露電流的大小，Id為電子離子快速極化形成的位移電流，反映幾何電容的大小，時間t<10ˉ3S，Ix為偶極子緩慢極化形成的吸收電流，取決于電介質(zhì)的介電性能、不均勻程度和結(jié)構(gòu)，
3、可延續(xù)數(shù)分鐘或數(shù)小時，ΣⅠ=Ⅰ1+Ⅰd+Ⅰx，其變化曲線ΣⅠ稱為吸收曲線，R（t）為絕緣電阻的變化曲線，如下：310中國電機(jī)工程學(xué)會高電壓專業(yè)委員會2004年學(xué)術(shù)會議論文因為變壓器容量大，吸收現(xiàn)象是很明顯的，同一絕緣在受潮或有缺陷時其吸收曲線是會發(fā)生變化的，故可用吸收曲線來判斷絕緣狀況的，通常用吸收比K（R60s/R15s）表示絕緣吸收特性，式中R60s、R15s分別為加壓60s、15s時的絕緣電阻，大型變壓器容量大，吸收過程是很長的，用吸收比判斷有困難時可用極化指數(shù)PI來判斷，通常取PI=R600s/R60s。變壓器主絕緣的等值電路圖如
4、下：Rp、Cp分別為紙板等值絕緣電阻和電容量，Ro、Co分別為油隙等值絕緣電阻和電容量，Rb為墊條或墊塊等值絕緣電阻，直流電壓作用下吸收電流R（t）=Rb（Rp+Ro）/（Rb+Rp+Ro）I（t）=Io+I×eˉt/TIo≈I1I×eˉt/T=Ⅰd+ⅠxR*（t）=R（t）/（1+G×eˉt/T）吸收系數(shù)G=Rb/（Rb+Rp+Ro）×（RpCp—RoCo）/RpRo（Co+Cp）吸收時間常數(shù)T=RpRo（Co+Cp）/Rp+Ro即G=I/Io，R=U/Io3有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)3.1國家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)GB/T6451—1999要求所有變壓器測量絕緣電
5、阻及吸收比，但不論國家標(biāo)準(zhǔn)還是行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，都沒有規(guī)定數(shù)值范圍，IEC亦同。3.2變壓器生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)各個變壓器廠的標(biāo)準(zhǔn)是不一樣的，如某變壓器廠的標(biāo)準(zhǔn)如下：(20°C)電壓（kV）≥330220110<35及以下電阻值（MΩ）2500200015001000吸收比K1．51．51．31．3極化指數(shù)PI2．01．81．51．53.3驗收標(biāo)準(zhǔn)交接驗收標(biāo)準(zhǔn)按GB50150—91進(jìn)行，其中第6.0.5條規(guī)定,絕緣電阻不低于產(chǎn)品出廠值的70%,吸收比和出廠值比較應(yīng)無明顯差別。(20°C)311中國電機(jī)工程學(xué)會高電壓專業(yè)委員會2004年學(xué)術(shù)會議論文電壓（kV）
6、≥330220110<35及以下電阻值（MΩ）1000800800400吸收比K1．51．51．31．34主要影響因素分析4.1產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的影響變壓器產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的改進(jìn)使其繞阻絕緣電阻和主電容相應(yīng)增大,主電容相應(yīng)增大造成吸收時間常數(shù)加大,使吸收比對變壓器絕緣的描述不如極化指數(shù)準(zhǔn)確,由式R*（t）=R（t）/（1+G×eˉt/T）可得:K=(1+Geˉ15/T)/(1+Geˉ60/T),由此可得出K-T關(guān)系曲線見下圖:結(jié)構(gòu)改變及油品改善使RpRo/(Rp+Ro)和Co+Cp都增加造成T比T0大的多,結(jié)果絕緣電阻高,吸收比反而小。絕緣電阻過高也造成
7、稍有吸濕就使絕緣阻值明顯下降,現(xiàn)場驗收時要求阻值達(dá)到出廠值的70%,而標(biāo)準(zhǔn)中并沒有綜合絕緣電阻數(shù)值考慮。4.2溫度的影響如某變壓器廠的一臺90000/220的變壓器,R60—θ，K—θ關(guān)系曲線如下：絕緣電阻與溫度的關(guān)系吸收比與溫度的關(guān)系變壓器的數(shù)量愈多，對于比較不同環(huán)境溫度時絕緣性能的變化是很有幫助的。4.3油紙含水量的影響油紙含水量對絕緣電阻的影響從下表可以看出：312中國電機(jī)工程學(xué)會高電壓專業(yè)委員會2004年學(xué)術(shù)會議論文序號油中的H2O紙中的H2OR15R60K10的負(fù)6次方%MΩMΩ1111．2370015001．12163．054
8、507501．093254．171602201．374356．451001101．1從表中可以看出，絕緣電阻隨油中的水份含量明顯降低，紙中含水量的多少也有一定的影響。4.4氣泡的影響變壓器充油
