一、电子变压器的内绝缘特性

电子变压器的内绝缘为油纸绝缘,这种绝缘介质的绝缘强度要比空气高得多,因而可以缩小变

压器的结构尺寸。与空气相比,油纸绝缘具有以下特点:

(1)绝缘强度高。经过充分过滤的油的击穿电压可达(60~80)kV/2.5mm数量级,纸绝

缘的击穿场强可达V/cm数量级,而空气的击穿电压仅为(20~30)kV/cm数量级。

(2)纸绝缘介质是非自恢复性绝缘介质,一旦损坏,不能自恢复其绝缘性能,必须予以

更换:油绝缘击穿后,当外施电压消失后虽能恢复绝缘性能,但绝缘强度已发生变化;而空气

击穿后可自行恢复到原来的绝缘水平。

(3)油纸电介质在电子变压器运行过程中会逐渐老化,使它们的物理、化学性能及各种电气

参数都发生变化,从而影响电子变压器的电气寿命。

(4)空气的极化、电导和损耗都很小,运行中可以不予考虑,而油纸绝缘介质则不然,

必须对这些因素进行考虑。

二、绝缘电阻、吸收比和极化指数测量

测量电子变压器的绝缘电阻和吸收比或极化指数,对检查电子变压器的整体绝缘状况具有较高的灵

敏度,能有效的检查出电子变压器绝缘整体受潮、部件表面受潮或脏污以及贯穿性的缺陷。当劣化

的绝缘贯穿于两极之间时,测量其绝缘电阻会有明显的降低,若绝缘只有局部缺陷,而两级间

部分仍保持有良好的绝缘时,则绝缘电阻降低很少,甚至不发生变化,因此测量绝缘电阻不能

检查绝缘的局部缺陷。

绝缘电阻、吸收比及极化指数的测量是评价电气设备绝缘质量的方法之一,由于绝缘电阻

测量只需要一个绝缘电阻表就可以进行,而且是一种非破坏性试验,在现场使用十分方便,所

以电气设备的绝缘电阻测量在制造、安装和运行过程中的预防性试验中广泛应用。如能定期进

行测量并长期积累数据,根据其变化倾向,能有助于对绝缘状况作出正确的分析判断。

油纸绝缘结构的绝缘电阻与很多因素有关,其中主要的因素有:所用电子变压器油和绝缘纸的

性能和工艺质量;绝缘的厚度和面积;温度与湿度的影响;绝缘结构中水分的含量和分布以及

受污染的程度等。

（一）油纸绝缘介质的吸收现象

1.物理现象

绝缘材料并不是绝对不导电的材料,当对绝缘材料施加直流电压后,绝缘材料中会流过极其微弱的电流。该电流由3部分组成,即瞬时充电电流(位移电流)Id（t）、吸收电流Ia(t)及泄漏电流Ir。

(1)位移电流Id(t)。位移电流是在对绝缘介质施加电压时,对绝缘介质的几何电容充电时的电

流,一般在极短的时间内衰减。当撤去电压并且短路时,流过和充电时相反的放电电流,同样很快衰减。设电子变压器几何电容为pF,绝缘电阻为MΩ,那么其时间常数是Td=RC=××10-6=10s

即通常经过10s后,位移电流已衰减完。

(2)吸收电流Ia(t)。吸收电流是绝缘介质的极化,偶极子转动等原因而产生的。它随着时间缓慢衰减。

(3)泄漏电流Ir。泄漏电流是由于在绝缘介质内部或表面移动的带电粒子产生的传导电流，它一般不随时间的改变而变化。

2.绝缘电阻

油纸绝缘的绝缘电阻是指在直流电压的作用下,加压时间较长,且使线路上的充电电流和吸收电流消失,只有漏电电流通过时的电阻值,一般规定为施加电压1min后所测得的电阻值。

绝缘电阻是外施电压U除以全电流I后的值。由于电流I是随时间变化的量,所以绝缘电阻也是随时间变化的量,只有当时间很长,全电流I衰减到泄漏电流Ir时,绝缘电阻才达到稳定值。这种绝缘电阻随施加电压时间变化的现象称为介质的吸收现象。绝缘电阻与施加电压时间的关系曲线称为介质的吸收曲线。

3.吸收比、极化指数

由于总的电流I是随着时间的增加而逐渐衰减的,因此,试品的绝缘电阻随着时间的增加

而逐渐上升,并趋向稳定。在开始时上升较快,以后上升速率逐渐降低。特别是试品的绝缘性

能良好时,需要很长的时间才能达到稳定值,且绝缘电阻值较高。反之,如果绝缘性能不好,

Ir较大,则很快就可以达到稳定值,且绝缘电阻值较低。其电阻随时间变化的曲线斜率可以用

来说明绝缘的状态

60s与15s绝缘电阻值之比称为吸收比;10min与1min绝缘电阻值之比称为极化指数。在

一般情况下,20℃时电子变压器油纸绝缘结构的极化指数不宜小于1.5。

（二）绝缘电阻测量

目前,电子变压器绝缘电阻测量一般采用绝缘电阻表法,它属于直流试验方法。直接读取15s

和60s的绝缘电阻值，其R60/R15是吸收比,式中R60和R15分别是施加电压60S和15S时的绝缘电阻；或该取Imin和10min的绝缘电阻值,其R10/R1比值称为极化指数,其中R10和R1分别是施加电压10min和1min时的绝缘电阻。

按GB/T-《电力电子变压器技术参数和要求》,35kV电压等级kVA以下和

10KV电压等级的电子变压器均测量其60S的绝缘电阻值。35kV电压等级KVA以上和66kV电压等级及以上所有试品进行绝缘电阻和吸收比的测量。KV电压等级以上的电子变压器除测量绝缘电阻和吸收比外,还要进行极化指数测量。

电子变压器绝缘电阻的测量次数和顺序,可按照表1-1的程序进行。

表1-1电子变压器绝缘电阻吸收比测量

注:试验时铁心接地套管与油箱连接在一起并接地。

对试品施加一次直流电压以后,必须将电极短路接地足够长时间,将剩余电荷尽量放完,然后再进行下一组合的测量。否则,残存的电荷将对测量结果产生影响,并可能危及人身安全。

（三）绝缘电阻测量时应注意的问题

在绝缘电阻测量过程中,为保证测量的准确和安全,应注意以下问题:

(1)严格按仪表使用说明书的要求,正确连接仪表端子与被试线端,避免由于接线错误造成测量结果的较大误差。

(2)接线应尽量保持架空,确需使用支撑时,要保证支撑物的绝缘状态和绝缘距离,必要时要加以确认,以保证测量结果的可信性。

(3)一般的绝缘电阻表均设有屏蔽端子,当测试环境条件污秘严重或相对湿度较大时,被试品的外绝缘表面泄漏电流会对绝缘电阻的测量结果产生很大影响。在这种情况下,应利用绝缘电阻表的屏蔽端子采用相应的屏蔽措施。试验时应记录环境温度和湿度。

(4)如果所使用的仪表本身不具备自动放电功能,那么每次测量结束后,应首先断开绝缘电阻表的高压端,并对地放电,以避免由于被试品对绝缘电阻表放电而损坏仪表。

(5)电子变压器高压绕组、中压绕组、低压绕组应将各绕组线端连同其中性点分别连接在一起进行测试,当绕组线端A、B、C没和中性点接在一起时,绕组中会有电流通过,绕组中的电流会影响绝缘电阻值。

(6)测量绝缘电阻时应同时准确测量被试品的温度。对油浸式电子变压器可在油的温度稳定,邮箱上下部位油温相差很小时，将顶层油的温度视为绝缘系统的温度。否则应在测量绝缘电阻时，根据绕组直流电阻值推算出测试时绝缘系统的温度。