变压器绝缘介质损耗检测.doc

4绝缘介质损耗检测绝缘介质在交流电压作用下，会在绝缘介质内部产生损耗，这些损耗包括绝缘介质极化产生的损耗、绝缘介质沿面放电产生的损耗和绝缘介质内部放电产生的损耗等。绝缘介质内部产生损耗，造成施加在绝缘介质上的交流电压和电流之间的功率因数角不再是90。功率因数角的余角称为介质损失角，并用tg来表示绝缘系统电容的介质损耗特性。用tg来表示相对的介质损耗因数的大小，它与绝缘介质几何尺寸无关，便于比较和判断不同结构变压器的绝缘性能。1、 变压器tg绝缘测试的特性1）变压器绝缘良好时，外施电压与tg之间的关系近似一水平直线，且施加电压上升和下降时测得的tg值是基本重合的。当施加电压达到某一极限值时，tg曲线开始向上弯曲。2）如果绝缘介质工艺处理得不好或绝缘介质中残留气泡等，则绝缘介质的tg比良好绝缘时要大。同时，由于工艺处理不好的绝缘介质在很低电压下就可能发生局部放电，所以，tg曲线便会较早地向上弯曲，且电压上升和下降时测得的tg值是不相重合的。3）当绝缘老化时，绝缘介质在低电压下的tg也有可能比良好绝缘时要小，但tg开始增长的电压较低，即tg曲线在较低电压下即向上弯曲。4）绝缘比较容吸潮，一旦吸潮，tg就会随着电压的上升迅速增大，且电压上升和下降时测得tg值不相重合。5）当绝缘存在离子性缺陷时，tg曲线随电压升高曲线向下弯曲，即tg随电压升高反而变小。2、 变压器油tg增大的原因及绝缘受潮的判断1）油中浸入溶胶杂质。变压器在出厂前残油或固体绝缘材料中存在着溶胶杂质；在安装过程中也可能再次浸入溶胶杂质；在运行中还可能产生溶胶杂质。油的介质损耗因数正比于电导系数，油中存在溶胶粒子后，由电泳现象（带电的溶胶粒子在外电场作用下有定向移动的现象，叫做电泳现象）引起电导系数，可能超过介质正常电导的几倍或几十倍，因此，tg值增大。胶粒的沉降，使胶溶粒子在各层面上的浓度不同，越接近容器底层浓度越大。这就是变压器上层介质损耗因数小，下层介质损耗因数大的原因。2）油的粘度偏低使电泳电导增加而使介质损耗因数增大。有些油的粘度、比重、闪点等都在合格范围内，但总的来说是偏低点。在同一污染情况下，粘度、比重、闪点都偏低的油更容易受到污染，这是因为粘度低的油很容易将固体材料中的尘埃迁移出来。使油单位体积中的溶胶粒子含量增高的原因所致。3）热油循环使油的带电趋势增加而引起介质损耗因数增大。变压器现场安装后，要进行热油循环干燥。出厂的新油，其带电的趋势很小，但经过热油循环之后的油，油的带电趋势就会不同程度地增加。而油的带电趋势与其介质损耗因数有密切关系。油的带电趋势增加，会引起油的介质损耗因数增大。这就是有时候热油循环为什么时间越久介质损耗因数越大的原因。4）微生物细菌感染。变压器在安装和大修过程中，苍蝇、蚊虫和细菌类生物的侵入所造成的。在现场对变压器进行吊罩时，发现有一些蚊虫附着在绕组表面上。微小虫类、细菌类、霉菌类生物等，它们大多数生活在油的下部沉积层中。污染的油中水分、空气、碳化物、有机物、各种矿物质及微细量元素，这就促使菌类生物的生长。变压器运行时的温度又适合微生物的生长，温度对油中微生物生长及油的性能影响很大。环境条件对油中微生物的增长有直接关系，而油中微生物的数量又决定了油的电气性能。微生含有丰富的蛋白质，其本身就是胶体性质。因此，微生物对油的污染是微生物胶体的污染。而微生物胶体都带有电荷，直接电导增大，所以导电损耗也增大。5）油中的含水量增加，引起介质损耗因数增大。纯净水从理论上讲，含水量很低（一般在3010-6 4010-6），对油的值影响不大。当油中含水量较高时，才有十分明显影响。其含水量的体积分数大于6010-6时，介质损耗因数tg急剧增加。有时油中的含水量很小，而介质损耗值仍较高。这是因为油中的微小溶胶粒子仍然存在。它通过滤机难以除掉。遇到这种情况，可用硅胶或801吸附剂等进行处理，可收到良好的效果。3、 变压器tg绝缘测试的要求电力设备预防性试验规程DL / T5961996中规定，电力变压器tg测值应满足以下要求：1）20时tg不大于下列数值：330 500kV 0.6%66 220kV 0.8%35kV及以下 1.5%2）tg值与历年数值比较不应有显著变化（一般不大于30%）。3）对非被试绕组应接地或屏蔽。4）对同一变压器各绕组tg的要求值相同。5）测量时以油顶层温度为准，并应尽量使每次测量时的温度相近，同时要求尽时在油温低于50时进行。6）不同温度下测得的值，按DL / T5961996规定的换算公式进行换算,换算后再进行比较。 tg2 = tg11.3(t2 t1) / 10 式中 tg2、tg1分别为t2、t1时的tg值。油浸变压器正情况下在10 40范围内，tg增长较慢；温度高于40，则tg的增长加快。为了比较不同温度下的介质损耗因数值tg，GB / T64511995国家标准规定了不同温度t下测量的tg换算到标准温度20时的tg20的换算公式，当t20时， tg20 = tg1 / A当t20时 tg20 =A tg1式中 A为换算系数，见下表tg 换 算 系 数温差（）5101520253035404550换算系数A1.151.301.501.701.902.202.503.003.504.00