变压器绝缘电阻、直流电阻试验及方法

1、电力变压器试验（一） 电气设备试验的目的：对电气设备进行试验，是提高设备健康水平、预防设备损坏、确保安全、满发及经济运行的重要措施之一 。 电力设备试验的种类： 出厂试验（型式试验、特殊试验） 交接试验： 对于新安装的电气设备进行试验，称为交接验收试验 交接试验规程 GB50150-2006电气装置安装工程电气设备交接试验标准 预防性试验： 电力设备预防性试验是指对经过一定时间运行（规程规定的试验周期）电气设备，不论运行情况如何都要按规定的试验项目、试验周期所进行的定期检查或试验。 预防性试验规程： 南方电网下属各单位均应执行Q/CSG 114002-2011电力设备预防性试验规程 DL /T

2、 5961996 电力设备预防性试验规程 变压器作用： 是一种静止电器,它通过线圈间的电磁感应,将一种电压等级的交流电能转换成同频率的另一种电压等级的交流电能。 是电力系统重要的主设备之一。在发电厂通过升压变压器将发动机电压升高，由输电线路将发电机发出的电能送到电力系统中；在变电站通过降压变压器再将电能送至配电网络。 改变电压： 升高电压的变压器叫做升压变压器，一般用在发电厂。 降低电压的变压器叫做降压变压器，一般用在变电站。 一.变压器绕组连同套管绝缘电阻试验 二.变压器绕组直流电阻试验 三.变压器直流泄漏电流试验 一.变压器绕组连同套管绝缘电阻试验 （一）为什么要测量变压器绝缘电阻 绝缘电

3、阻就是指加于试品上的直流电压与流过试品的泄漏电流之比。 1.测量变压器的绝缘电阻 变压器的绝缘 外绝缘 内绝缘：主绝缘、纵绝缘 主绝缘：变压器相间的绝缘、绕组之间的绝缘、高压套管引线对外壳（油箱间）的绝缘 纵绝缘：匝间绝缘 能检查出变压器绝缘整体受潮，部件表面受潮或脏污以及贯穿性的集中缺陷。 能检查出瓷件破裂、引线接壳、器身内有铜线搭桥、绝缘部件破裂，铁芯有否接地现象、半贯穿性或金属性短路等 兆欧表选择 额定电压为1000V及以上的绕组，用2500V测量，其量程一般不低于10000M,对额定电压为1000V以下的绕组，用1000V或2500V兆欧表测量。 （二）怎样测量绝缘电阻 1.满足试验条

4、件 静止时间 油温低于50时测量 2.测量要求 被测绕组各引线端应短路，其余非被测绕组都短路接地。 3.试验时注意事项 瓷套管清扫干净 在潮湿或污染地区和有干扰测量时应尽量使用 屏蔽线 记录当时的变压器的油温及环温 试验结束后，应将测量部位与地线相连进行放电，将变压器的被试绕组上残余电荷放尽，防止触电。 4.试验设备（兆欧表） （1）兆欧表可使用手动及电动两种，电动兆欧表档位可有多档。 （2）兆欧表的屏蔽端子直接与电源的负极相连，如果将试品的表面接到屏蔽端子，泄漏电流直接从屏蔽端子流回电源，而不进过测量回路。减少测量误差。 （3）兆欧表输出的电压是脉动的直流电压。 （4）兆欧表指针不到，主要原

5、因 测试线外部绝缘老化或绝缘不好，人用手拿绝缘线时如绝缘线绝缘不良这时指针指不到 兆欧表外壳直接放在地上， 转速太慢或不均匀（手动兆欧表） （ 5）变压器绕组绝缘电阻测量兆欧表所测值很快达到无穷大，可能是兆欧表引线或内部开路 5.正确操作兆欧表 将兆欧表水平放稳，（手动兆欧表在低速旋转时）用导线瞬时短接“L”和“E”端子， 将兆欧表“L”端测量线悬空，兆欧表转速达额定转速时（手动兆欧表），（电动兆欧表按测量健）其指针应指，然后将“L”端测量线搭在变压器被试部位 将被试变压器的各绕组的所有引出端子分别用导线短接，首先将其余绕组、铁心、夹件可靠接地与兆欧表的“E”端连接，然后将兆欧表的“L”端连接

6、被试绕组。 测量结束后，应先取下测量线，然后再停止兆欧表，以免反充电损坏兆欧表。 6.测试过程中兆欧表对绝缘电阻的影响 兆欧表的指针来回摆动，主要原因可能是电动兆欧表使用交流电源不稳（如附近有电焊或大功率用电设备），这时直流电压脉动系数比较大，指针摆动大很不容易稳定下来，可读平均值。 指针周期性摆动，回路中存在反充电因素（如设备绝缘不良）绝缘有间断性恢复也会出现这种现象。 指针朝反方向偏转，被试设备上没有放净电荷经兆欧表放电所致，（如兆欧表突然断电） （三）怎样判断绝缘电阻结果 1.试验周期（1）交接时（2） Q/CSG 114002-2011电力设备预防性试验规程规定： 110kV及以下：6

7、年；220kV、500kV：3年 大修后 必要时（3）GB50150电气装置安装工程电气设备交接试验规程规定： 变压器电压等级为35kV及以上且容量在4000kVA及以上时应测量吸收比，吸收比与产品出厂值相比应无明显差别。在常温下不低于1.3，当R60大于3000M时，吸收比可不作考核。 变压器电压等级为220kV及以上且容量在12000kVA及以上时变压器时，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，在常温下不低于1.3，当R60大于10000M时极化指数可不作考核。 2.试验结果和判断 预防性试验绝缘电阻值（R60）一般不低于上次测量值70%（同一油温）。（参考

8、） （1）绝缘电阻满足试验标准要求，合格。 （2）吸收比、极化指数 吸收比：60s的绝缘电阻与15s的绝缘电阻之比. 极化指数：600s的绝缘电阻与60s的绝缘电阻之比。 35kV及以上变压器应测量吸收比，吸收比在常温下不低于1.3；吸收比偏低时可测量极化指数，应不低于1.5 绝缘电阻大于10000 M时，吸收比不低于1.1或极化指数不低于1.3 （3）绝缘电阻低 绝缘电阻R60小于300 M，吸收比不合格，可认为绝缘受潮或有贯穿性缺陷。 绝缘电阻低，而且R60与R15之差通常在数十兆欧以下，最大不会超过100M，可认为绝缘有受潮可能，还可结合其它项目综合分析 (4)判断绝缘电阻及影响测量结果

9、原因 绝缘电阻值不宜小于500 M，小于500 M，一定要引起注意，连同微水，油的介损值综合判断变压器是否能继续投入运行。 若测得的绝缘电阻值过低，应进行分解试验，找出绝缘电阻最低的部份。 吸收比随着变压器绕组绝缘电阻值升高而减小。 绝缘电阻低与吸收比关系 容量不同而不同 吸收比与变压器油温的关系 一般情况下，变压器的吸收比随温度的增加而不变 （四）测量结果的影响因素 （1）脏污 （2）天气、温度、湿度影响 （3）仪表影响 （4）周围环境及接地影响 （5）引线影响 （6）容量不同 （7）电容耦合和磁耦合 （8）残余电荷 （五）变压器的绝缘电阻下降的原因 运输原因 安装及吊罩 受潮 变压器油原因

10、 误判断 （六）案例（六）案例 案例1：变压器铁芯接地断线时，绝缘电阻会明显上升，吸收比会下降。 如有一台变压器高对低、地绝缘电阻在正常时为1500/1100 M，吸收比为1.36,断线时绝缘电阻增加为12000/10400 M，吸收比降为1.15；低对高、地绝缘电阻在正常时为1350/1050 M，吸收比为1.29。断线时绝缘电阻增加为11000/9800 M，吸收比降为1.12；主要原因为原来铁芯接地，高压对低压和地的电容因为低压及铁芯接地所以测量的其实就是高压对所有对地部份的绝缘电阻，如果铁芯接地线断开，这时高压对地的电容变为高压对铁芯和铁芯对低压、地串联等值电容。所以绝缘电阻突然增加也

11、要查找原因才行。 案例2：漫湾电厂厂用变高压吸收比为1.1,但低压吸收比为2.53,高压极化系数为1。 由于高低压吸收比一个合格，一个不合格，原因就不是油的问题，很可能原因在高压方面。 高压套管引线有开裂。 二.变压器绕组直流电阻试验 （一）测量变压器直流电阻目的 检查绕组内部导线和引线的焊接质量。 检查分接开关，各个位置接触是否良好。 检查绕组或引出线有无折断处。 检查并联支路的正确性，是否存在由几条并联导线绕成的，绕组发生一处或几处断线的情况。 检查变压器绕组局部匝间、层间、段间有无短路现象或内部断线。 引线与套管的接触是否良好等。 多股并列导线的绕组是否有断股等情况。 （二）试验方法 使

12、用快速测试仪测试，测试时要注意测试数值要保持不变才能认为测试完毕。 测试完毕后一定要先放电（测试仪本身有这个功能），防止人身触电以及反充电损坏测试仪。 无励磁分接开关在改变分接位置后，必须测量使用分接的直流电阻和变比，合格后方可投运。 电阻误差计算公式：%=Rmax-Rmin/Rp100% %-相或线电阻之间的误差百分数 Rmax-相或线电阻之间的最大值 Rmin-相或线电阻之间的最小值 Rp-三相相或线电阻之间的平均值 （三）试验标准 （1）GB50150电气装置安装工程电气设备交接试验标准规定： 1600kVA及以下容量等级三相变压器，各相测得的相互差值应小于平均值的4%，线间测得值的相互

13、差值应小于平均值的2%，1600kVA以上三相变压器，各相测得的相互差值应小于平均值的2%，线间测得值的相互差值应小于平均值的1%，与以前相同部位测得值比较，其变化不应大于2% （2） Q/CSG 114002-2011电力设备预防性试验规程规定：（同交接） （3）试验周期 110kV及以下：6年；220kV、500kV：3年 大修后 无载分接开关变换分接位置 有载分接开关检修后 必要 时 （四）影响变压器直流电阻测试的一些因素 对变压器绕组直流电阻的测得值有影响的是变压器上层油温及绕组温度。 测量时非被试绕组要开路。 分接开关接触不良 测量线夹得位置不当 （五）测量中注意事项 影响直流电阻测

14、量准确度的因素很多，如测量表计的准确度等级、接线的方法、电流稳定情况等均会影响测量的准确度， 测试时应注意以下方面 测量仪表的准确度应不小于0.5级 导线与仪表及测试绕组端子的连接必须良好，电流引线必须接在被测绕组的外侧，电压接线必须接在被测绕组的内侧。 准确记录被试绕组的温度（浸油设备记录变压器油的温度） （六）试验结果判断 有载调压变压器应在所有分接头上测量直流电阻，无载调压变压器大修后应在各侧绕组的所有分接头位置上测量直流电阻，预防性试验一般只在运行档进行测量，运行中更换分接头位置后，必须重新测量直流电阻。 1.三相电阻不平衡的分析 变压器套管中导电杆和内部引线接触不良 焊接不良，由于引

15、线和绕组焊接质量不良造成接触处电阻偏大，或多股并绕绕组的一股或几股没有焊上或断股引起电阻偏大。 分接开关接触不良，如接头烧伤、分接开关内部不清洁、电镀层脱落、弹簧压力不够等造成个别分接头的电阻偏大三相电阻不平衡 变压器线圈本身问题。 电阻相间差在出厂时就已超过规定。制造厂已说明了这种偏差的原因，则与以前相同部位测得值比较，其变化不应大于2% 2.错误的测量接线及试验方法。 充电时间不够，电流未稳定时即读取测量值， 导线夹得不当，使接触电阻增大。 测量接线与变压器接头连接位置不对，即测量时电压引线在电流引线的外侧或与电流引线同一位置，致使接触处电阻也包括在测量值之内 测量某一绕组时，未将其他绕组

16、与接地体断开，或其他绕组在短接在，造成充电不稳定。 （七）案例 案例1：一台某110kV变压器低压线圈不平衡系数超标，与原来相比有一相电阻比原来大了，可判断是否断股，例0.03058增加到0.03336,增加了0.00278,查图纸为12股，经过计算断了一股。 三.变压器直流泄漏电流试验 （一）测量泄漏电流 测量直流泄漏时应依次测量电气设备各端对地和其他部分间直流泄漏值。被测端各引线端应短路并接在加压侧，其余非被测端都短路接地。由于负极性直流电压下对绝缘的考核更严格，应采用负极性电压。 1.试验电压高，可随意调节。根据被试品不同的电压等级施以相应的直流试验电压 2.泄漏电流可由微安表随时监视，

17、灵敏度高，测量重复性也好。 3.根据泄漏电流测量值可以换算出绝缘电阻值。（兆欧表由于在绝缘电阻值较小时其内阻压降使“线路”端子上的电压显著下降，算不出准确泄漏电流值，绝缘电阻表输出电压与被试品绝缘电阻值大小有关，不一定是绝缘电阻表铭牌标准电压） 4.泄漏电流试验时可以作出泄漏电流与加压时间的关系曲线和泄漏电流与所加电压关系曲线，通过这些曲线可以判断绝缘状况。 5.将直流电压加到绝缘体上，其泄漏电流是不衰减的在加压到一定时间以后，微安表的读数就等于泄漏电流值。绝缘良好时，泄漏电流和电压的关系几乎呈一直线，且上升较小。绕组额定电压（kV）3615203566330500直流试验电压（kV）5102

18、04060（二）试验标准测量泄漏时外加试验电压标准 （三）微安表的接线方式有三种： 1.串接在试品的高电位端 微安表接在高压侧的优点：不受高压对地杂散电流的影响，测量比较准确。 微安表接在高压侧的缺点：微安表至试品的引线需要屏蔽线，读数和切换量程不方便. 2. 串接在直流试验装置输出侧的低电位端。 （四）操作时注意事项 1.按接线图接好线，并由专人认真检查接线和仪器设备，当确认无误时方可通电及升压 2.在升压过程中，应密切监视被试设备，试验回路及有关表计，微安表的读数应该在升压过程中，按规定分阶段进行，且需要有一定的停留时间，以避开吸收电流影响 3.在测量过程中，若有击穿、闪络等异常现象发生，

19、应马上降压，以断开电源，并查明原因，详细记录，待妥善处理后再继续测量。 4.试验完毕。降压、断开电源后，均应对被试设备进行充分放电，放电前将微安表短接，并先通过有高阻电阻的放电棒放电，然后直接接地。 （五）影响变压器直流泄漏的一些因素 1.测量如果在低压读数（没有高压表）即使将测量线悬空，低压表读数仍然很大，有时还比没有接上线的还大。 2.测量线靠近接地体，杂散电流通过低压表 3.测量线绝缘不良，也会引起电流过大. 4.高压A表本身问题，引起读数过大。 5.套管脏污或潮湿，电流也会过大。 6.直流设备末接地，使高压A表几乎读不出数 7.非被试绕组末接地，A表电流小。 8.微安表要接在高压侧，测量线过长最好加屏蔽。 （六）对试验结果分析判断 1.相互比较，同一设备历次数据比较，同类设备比较（换算到同一温度） 2.泄漏电流不随加压时间延长而增加（否则可能存在一定的绝缘缺陷） 3.泄漏电流随外加电压变化的曲线关系进行判断，一条直线好，电压上升时泄漏电流上升更快存在缺陷。 4.A表指示猛增，电压表下降，表示击穿。 5.与历年的测量结果相比，当年的测量值不应