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電力變壓器絕緣電阻

  對任何絕緣材料而言,將足夠的電壓施加在絕緣材料上,就會在絕緣材料內或沿絕緣材料表面就會有泄漏電流產生,施加的電壓越高,泄漏電流就越大。對正常絕緣材料而言,施加的電壓一定時,泄漏電流大小基本保持不變。 絕緣材料的絕緣電阻并不是一個恒定的值,當絕緣材料吸收水份或表面有灰塵或瓷件表面有污垢時,絕緣材料的絕緣電阻就會大大地降低。絕緣電阻之所以會降低是由于吸收水份受臟后相當于并聯了一個相當數值的電阻,使絕緣材料的總電阻下降。絕緣電阻降低后泄漏電流就增大。所以絕緣電阻可以判斷內部絕緣材料是否受潮,或外絕緣表面是否有缺陷。對外絕緣而言,如果擦干凈后,即可恢復其絕緣性能,說明不了外絕緣的絕緣性能本質。對內絕緣而言,也不能表示其老化程度與損傷情況 (這些絕緣性能要由介質損失角及局部放電試驗來測定)。所以絕緣電阻,吸收比試驗,極化指數是一項在低電壓下測定的絕緣性能。它們能反映一部分影響絕緣性能的原因,但它代替不了高電壓下的絕緣性能試驗。 絕緣電阻與溫度的關系很大,溫度上升后絕緣電阻就下降,因此在測定絕緣電阻時必需記錄測絕緣電阻時的溫度,必須換算到同一溫度后才能對比絕緣電阻值。一般而言,每增加 10°C,絕緣電阻下降一半。詳細換算公式可參見變壓器的性能參數標準。 絕緣電阻與溫度的關系是基于下列原因:絕緣材料內部含有的一些水份是形成極細的纖維狀線條,溫度上升后,水份受熱膨脹時,纖維條就伸長,它們會互相交聯在一起,使泄漏電流容易通過,絕緣電阻就下降。如在水中還溶有鹽類時,溫度越高,溶解度也越大,也使絕緣電阻下降。 當絕緣材料在直流電壓作用下,吸收特性還與時間有關,包括充電電流在內的吸收電流是隨時間而衰減的,有一衰減的時間常數,到一定時間后吸收電流就降為很低的值。這就提出可用 60秒時絕緣電阻絕對值與15秒時絕緣電阻的比值來表示低直流電壓下的絕緣性能。摘自:工變電器但是,大容量變壓器的吸收電流衰減慢,即充電時間長,又提出用極化指數來表示絕緣性能。極化指數是10分時絕緣電阻與1分絕緣電阻的比值。 變壓器的絕緣系統相當于一個電容器,有充放電作用,剛加電壓時,就有泄漏電流和充電電流及吸收電流,總電流大,即絕緣電阻低,但隨著充電的充夠,過一定時間后,總電流中只有泄漏電流,因充電電流與吸收電流已下降到接近零。 當絕緣材料在交流電壓作用下,電容量會變化,介質損失也會變化。所以,介質損失角要用交流電源來測試。 絕緣電阻、吸收比、極化指數都要用搖表 (實際上是小型直流發電機),搖表產生的直流電壓有幾種,如500V,1000V,2500V。如果要測低壓繞組匝間絕緣的好壞時,測量又在半成品過程中測,那么,不能用高電壓搖表,只能用500V的搖表。 一臺產品在不同時間測得的絕緣電阻或吸收比、極化指數,在換算到同一溫度后,就可對比這臺產品的絕緣特性的現狀。如這些參數已發現有問題,就不應該進行局部放電等絕緣試驗,應找出原因,恢復絕緣電阻值、吸收比或極化指數后才能進行高壓絕緣試驗。運行中變壓器還要查明是變壓器油的原因還是絕緣結構的原因。 對電壓等級較高的變壓器而言,考核絕緣性能的絕緣電阻絕對值應高些,電壓等級低的變壓器的絕緣電阻絕對值可低些。但這是指同一溫度下的相對允許值。 再強調一句:絕緣電阻等直流電壓下參數不能代替高電壓的絕緣性能試驗。

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