电力设备组绝缘电阻测试方法探讨

【摘要】　本文通过对电力设备的绝缘电阻测试分析，利用数学原理，提出电力设备的绝缘电阻测试方法，并引用实例作了说明。

【关键词】　电力设备、绝缘电阻、电力设备组

1.前言

预防性试验是电力设备运行和维护工作中的一个重要环节，是保证电力系统安全运行的有效手段之一。电力设备的绝缘电阻测试是电力设备预防性试验中不可缺少的一个步骤。在我国电力行业标准DL/T596－1996《电力设备预防性试验规程》中，对各种电力设备的绝缘电阻测试都有相应的标准，且标准值都各有不同。各种电力设备均通过串联或并联方式组合在一起，达到供电要求。这种连接在一起的电力设备组在预防性试验中需独立分别进行，这样，会对试验工作带来较大的难度。

2.绝缘电阻测试基本原理[1][2]

如图1示，不均匀介质加直流电压后流过的电流为i=i1＋i2＋i3



图1　不均匀介质等值电路

电容电流i1-由短暂完成的极化所产生的电流

极化电流i2-由缓慢极化及夹层式极化所产生的电流

泄漏电流i3-由电介质电导引起的恒定电流

通常把作用于电力设备绝缘上的直流电压与流过其中稳定的体积泄漏电流之比定义为绝缘电阻，即R=U/I3

式中U-加于试品两端的电压(V)

I3-相应于电压U时，试品中的泄漏电流(μA)

R-试品的绝缘电阻值(MΩ)

测量绝缘电阻可以及时发现电力设备绝缘是否存在整体受潮、整体劣化和贯通性缺陷。

3.电力设备组绝缘电阻测试

这里，电力设备组是指n个不同的电力设备组合在一起，共同担负某项供电任务。如10kV出线间隔，由断路器、电流互感器、刀闸、支柱绝缘子、接地刀闸、氧化锌避雷器以及出线电缆等组合在一起，这些电力设备整体可简称为10kV出线设备组。

3.1n个并联支路

如图2示，设有n个并联支路，每个支路绝缘电阻分别用R1、R2、R3、……Rn来表示。n个并联支路的总绝缘电阻为R，有1/R=1/R1 1/R2 1/R3、…… 1/Rn



图2　n个并联支路

为讨论方便令R1≤R2≤R3、……≤Rn

有1/R=1/R1＋(1/R2＋1/R3、……＋1/Rn)

其中1/R2＋1/R3、……＋1/Rn≥0

∴1/R≥1/R1

∴R≤R1

可见R小于或等于R1、R2、R3、……Rn中最小者，即n个并联支路，总的绝缘电阻R小于或等于其中最小者。

3.2n个元件的串联电路

如图3示，设有n个元件的串联电路，每个元件绝缘电阻分别用R1、R2、R3、……Rn来表示。n个元件的串联电路的总绝缘电阻为R，为讨论方便令R1≤R2≤R3……≤Rn



图3　n个元件的串联电路

有R=R1＋R2＋R3、……＋Rn

∵R1＋R2、……＋Rn-1≥0

∴R≥Rn

可见R大于或等于R1、R2、R3、……Rn中最大者即n个元件的串联电路，总的绝缘电阻R大于或等于其中最大者。

综上所述电，电力设备组中，当各电力设备均为并联时，电力设备组整体绝缘情况可间接反映各并联支路电力设备绝缘情况；当各电力设备均为串联时，电力设备组整体绝缘情况难以反映各串联电路电力设备绝缘情况。

4.实测举例

对于并联电路，以10kV出线间隔绝缘电阻测试为例。某变电站10kV出线间隔如图4示，除了出线电缆外接设备较多，需独立测试外，真空断路器、电流互感器、支柱绝缘子、氧化锌避雷器等可测量整体绝缘电阻。测量前，把真空断路器断口两侧分别三相短接。拉开B0接地刀闸，测量真空断路器分断时绝缘电阻R1和真空断路器闭合时绝缘电阻R2。若R1和R2均符合《电力设备预防性试验规程》中真空断路器、电流互感器、支柱绝缘子、氧化锌避雷器的试验标准，且与历年测试结果、同类设备组间测试结果比较，无较大变化时则可判断真空断路器、电流互感器、支柱绝缘子、氧化锌避雷器绝缘电阻测试合格。表1为运行中的真空断路器、电流互感器、支柱绝缘子、氧化锌避雷器绝缘电阻测试要求[3]。



图4　10kV出线间隔

表1　规程标准单位：(MΩ)



设备真空断路器电流互感器支柱绝缘子氧化锌避雷器
要求断口和用有机物制成的提升杆的绝缘电阻不应低于300 绕组绝缘电阻与初始值及历次数据比较，不应有显著变化不应低于300 不低于1000

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