变压器绝缘电阻、吸收比和极化指数的测量

一、吸收比与极化指数的定义

      吸收比就是1min的绝缘电阻与15s的绝缘电阻的比值。

      极化指数就是10min的绝缘电阻与1min的绝缘电阻的比值。

[TGBT-2000 变压器电气特性综合测试仪]

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二、测量绝缘电阻、吸收比的极化指数的意义

      测量绕组连同套管一起的绝缘电阻和吸收比或极化指数，用检查变压器整体的绝缘状况具有较高的灵敏度，能有效地检查出变压器绝缘整体受潮、整体劣化、部件表面受潮或脏污以及贯穿性的集中缺陷。例如，各种贯穿性短路、瓷件破裂、引线接壳、器身内有铜线搭桥等现象引起的半贯穿性或金属性短路等。

      经验表面，变压器绝缘在干燥前后其绝缘电阻的变化倍数比介质损失角正切值变化倍数大得多。

三、绝缘电阻、吸收比和极化指数的试验方式

      1、绝缘电阻表的选择

      测量绝缘电阻时,对额定电压为1000V以上的绕组，用2500V或5000V绝缘电阻表测量，其量程一般不低于10000MΩ；对额定电压为1000V以下的绕组，用1000V或2500V绝缘电阻表测量。

      2、测量接线

      测量绕组绝缘电阻时，应依次测量各绕组对地和其他绕组间绝缘电阻值。被测绕组各引线端应短路，其余各非被测绕组都短路接地。采用空闲绕组接地的方式，其主要优点是可以测出被测部分对接地部分和不同电压部分间的绝缘状态，且能避免各绕组中剩余电荷造成的测量误差。

      对于双绕组变压器，应分别测量高压绕组对低压绕组及地，低压绕组对高压绕组及地，共测量2次。

      对于三绕组变压器，应分别测量高压绕组对中、低压绕组以及地，中压绕组对高、低压绕组及地，低压绕组对高、中压绕组及地，共测量3次。

      3、测量注意事项

      (1)测量前，被测绕组应充分放电。为避免绕组上残余电荷导致测量误差，测量前应将被测绕组与油箱短路接地，其放电时间应不少于10min。

      (2)如果外绝缘(如瓷套)表面受潮、污秽，需在外绝缘表面接屏蔽环，接入绝缘电阻表屏蔽柱，消除表面影响，保证测量值正确性。

      (3)测量温度以顶层油温为准，并注意尽量使用每次测量的温度相近。

      (4)绝缘电阻试验时要同时记录仪表读数、试验时间、上层油温，决不能随意估计。

      (5)对于新投入的大修后的变压器，应在充满合格油并静止一定时间，带气泡消除后，方可进行试验。

[TG312系列 绝缘电阻测量仪]

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4、绝缘电阻试验结果的分析判断

      (1)绝缘电阻

      绝缘电阻在一定程度上能反映绕组的绝缘情况，但是它受绝缘结构、运行方式、环境和设备温度、绝缘油的油质状况及测量误差等因素的影响很大。不同电压等级变压器的测试数据分散性很大，很难规定一个统一判断标准，因此往往强调综合判断、相互比较。

      温度对绝缘电阻有很大影响，当温度增加时，绝缘电阻值将按指数规律下降，为便于比较各次测量所得的数据，能在相近的温度下进行测量，当测试温度不同时，应对测量结果进行修正。

      变压器油中含水量对绝缘电阻的影响比较显著，含水量增大，绝缘电阻减小，吸收比下降。

      绝缘电阻与变压器容量和电压等级的关系。在变压器容量相同的情况下电压等级越高，绝缘距离越大，绝缘电阻升高。在变压器电压等级相同的情况下，绝缘电阻值随容量的增大而降低，这是因为容量越大，等效极板面积也增大，在电阻系数不变的情况下，绝缘电阻必然降低。

      (2)吸收比

      当测量温度在10~30℃时，未受潮变压器的吸收比应在1.3~2.0范围内，受潮或结缘内部有局部缺陷的变压器的吸收比接近于1.0。变压器的固体绝缘主要为纤维质绝缘，因此在注入弱极性的变压器油以后，其吸收特性并不显著。

      (3)极化指数

      随着电力变压器电压的提高、容量的增大，在吸收比的测量中回遇到下列一些问题：

      1)出现绝缘电阻高、吸收比反而不合格的极不合理现象。

      2)对于一般工厂新生产的变压器，当吸收比偏低时，多数绝缘电阻值缺比较高。

      3)运行中的变压器，吸收比低于1.3，但一直安全运行，未曾发生过问题。

      这些现象究竟是何原因造成的，有各种各样的分析，一时难以统一。但有的看法是共同的，即吸收比不是一个单纯的特征数据，而是一个易变动的测量值，其特点如下：

      1)吸收比随着变压器的绝缘电阻值升高而减小。

      2)绝缘正常情况下，吸收比随温度升高而增大。

      3)绝缘有局部问题时，吸收比会随温度上升而下降。

      有的研究者认为，由于干燥工艺的提高、油纸绝缘材质的改善和变压器的大型化，吸收过程明显变长，出现绝缘电阻提高、吸收比小于1.3而绝缘并非受潮的情况是可以理解的。因此，当绝缘电阻高于一定值时，可以适当放松对吸收比的要求。

      基于上述原因，若仍然按传统的吸收比来判断超高压变压器的绝缘状况已不能有有效地加以判断。因此，采用极化指数来判断大型变压器的绝缘状况，极化指数一般不小于1.5。