电力变压器的绝缘性能试验方法

变压器故障的检测技术是准确诊断故障的主要手段，根据DL/T596-1996电力设备预防性试验规程规定的试验项目及试验顺序，主要包括油中气体的色谱分析、直流电阻检测、绝缘电阻及吸收比、极化指数检测、绝缘介质损失角正切检测、油质检测、局部放电检测及绝缘耐压试验等。在变压器故障诊断中应综合各种有效的检测手段和方法，对得到的各种检测结果要进行综合分析和评判。

对于电压等级为220kV及以下的变压器，要进行1min工频耐压试验和冲击电压试验以考核其绝缘强度；对于更高电压等级的变压器，还要进行冲击试验。由于冲击试验比较复杂，所以220kV以下的变压器只在型式试验中进行；但220kV及以上电压等级的变压器的出厂试验也规定要进行全波冲击耐压试验。出厂试验中，常采用二倍以上额定电压进行耐压试验，这样可以同时考核主绝缘和纵绝缘。

测量变压器绕组连同套管一起的绝缘电阻、吸收比和极化指数，对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、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通性或金属性短路。经验表明，变压器绝缘在干燥前后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。

1、绝缘电阻、吸收比和极化指数测量

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的绝缘电阻值。被测绕组各引线端应短路，其余各非被测绕组都短路接地。将空闲绕组接地的方式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。

1.1 绝缘电阻测量顺序和部位

注：(1) 如果表头指标超过量程，应记录为(量程)+，例如10000+，而不应记为∞。

(2) 序号4和5的项目，只对15000kVA及其以上的变压器进行测定。

(3) 括号内的部位必要时才进行。

1.2 绝缘电阻测试仪

测量绝缘电阻时，对额定电压为1000V以上的绕组，用2500V的KST-430A绝缘电阻测试仪测量，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的KST-430A绝缘电阻测试仪测量。

1.3 结果分析

《规程》中对变压器绕组的绝缘电阻没有规定具体值，而是采用相对比较的方法，规定按换算至同一温度时，与前一次测量结果相比无明显变化。若采用绝缘值判别时，通常采用预防性试验绝缘电阻值应不低于安装或大修后投入运行前的测量值50%。对500kV变压器，在相同温度下，其绝缘电阻不小于出厂值的70%，20℃时最低电阻值不得低于2000MΩ。

《规程》规定对于电压35kV及其以下容量小于10000kVA的变压器，在温度10～30℃时，吸收比(K=R60/R15)不小于1.3；对于35kV以上容量大于10000kVA的变压器，在温度10～30℃时吸收比不小于1.5。实际测量时，受潮或绝缘内部有局部缺陷的变压器的吸收比接近与1.0。变压器绕组绝缘电阻测量应尽量在50℃时测量，不同温度(t1,t2)下的电阻值(R1、R2)可按工程简化公式R2=R1×1.5(t1-t2)/10进行计算。

1.4 注意事项

为避免绕组上残缺电荷导致测量值偏大，测量前应将被测变压器绕组与油箱短路接地，其放电时间应不少于2min。测量刚停止运行时变压器，需将变压器自电网断开后静置30分钟，使油温与绕组温度趋于相同，在进行绝缘电阻等的测定，并把变压器上层油温作为绝缘温度。对于新投入或大修后的变压器，应在充满合格油并静止一段时间，待气泡消除后，方可进行试验。通常，对8000kVA及其以上的较大型电力变压器需静置20h以上，对3～10kVA的小容量电力变压器，需静置5h以上。

在实际测量过程中，会出现绝缘电阻高、吸收比反而不合格的情况，其中原因比较复杂，这时可采用极化指数PI来进行判断，极化指数定义为加压10min时绝缘电阻与加压1min的绝缘电阻之比，即PI=P10/P1。目前现场试验时，常规定PI不小于1.5。