随着周围环境的变化,电力设备绝缘的吸湿程度也随着发生变化。当空气相对湿度增大时,绝缘物(特别是极性纤维所构成的材料),由于毛细管作用,将吸收较多的水分,使电导率增加,降低了绝缘电阻的数值,尤其对表面泄漏电流的影响更大。实践证明,在雾雨天气或早晚进行试验测出的绝缘电阻很低,与在晴朗的中午用同样的设备试验所测得的绝缘电阻相差很多,这充分说明了湿度对绝缘电阻的影响。
电力设备的绝缘电阻是随温度变化而变化的,其变化的程度随绝缘的种类而异。富于吸湿性的材料,受温度影响最大。一般情况下,绝缘电阻随温度升高而减小。这是因为温度升高时,加速了电介质内部离子的运动,同时绝缘内的水分,在低温时与绝缘物结合得较紧密。当温度升高时,在电场作用下水分即向两极伸长,这样在纤维物质中,呈细长线状的水分粒子伸长,使其电导增加。此外,水分中含有溶解的杂质或绝缘物内含有盐类、酸性物质,也使电导增加,从而降低了绝缘电阻。例如当发电机温度每变化8~10℃时,其绝缘电阻变化一倍。
由于温度对绝缘电阻值有很大影响,而每次测量又不能在完全相同的温度下进行,所以为了比较试验结果,我国有关单位曾提出过采用温度换算系数的问题,但由于影响温度换算的因素很多,如设备中所用的绝缘材料特性、设备的新旧、干燥程度、测温方法等,所以很难规定出一个准确的换算系数。目前我国规定了一定温度下的标准数值,希望尽可能在相近温度下进行测试,以减少由于温度换算引起的误差。
由于被试物的表面脏污或受潮会使其表面电阻率大大降低,绝缘电阻将显著下降。在这种情况下,必须设法消除表面泄漏电流的影响,以获得正确的测量结果。
对有剩余电荷的被试设备进行试验时,会出现虚假现象,由于剩余电荷的存在会使测量数据虚假地增大或减小。
当剩余电荷的极性与兆欧表的极性相同时,会使测量结果虚假地增大。当剩余电荷的极性与兆欧表的极性相反时,会使测量结果虚假地减小。这是因为兆欧表需输出较多的异性电荷去中和剩余电荷之故。
图1-27 不同的放电时间后绝缘电阻与加压时间的关系曲线
为消除剩余电荷的影响,应事先“充分”放电。对于10000pF以上的,大容量设备要求在试验前先充分放电10min。图1-27示出了不同放电时间后,绝缘电阻与加压时间的关系。
剩余电荷的影响还与试品容量有关,若试品容量较小时,这种影响就小得多了。
实测表明,兆欧表的容量对绝缘电阻、吸收比和极化指数的测量结果都有一定的影响,表1-9和表1-10分别列出了不同兆欧表对同一试品的测量结果。
表1-9 不同兆欧表对同一试品绝缘电阻和吸收比的测量结果(t=14.8℃)
表1-10 不同兆欧表对某台120MVA/220kV变压器绝缘电阻、吸收比和极化指数的测量结果(t=24℃)
为便于对表1-9和表1-10中的测量结果进行分析,表1-11列出了几种常用兆欧表的容量,即最大输出电流值,该电流是将兆欧表输出端经毫安表短路后而测得的。
表1-11 几种常用兆欧表的短路电流实测值
由表1-9和表1-11可见,对同一试品,兆欧表容量大的ZC48-1和ZC48-2型的测试结果较相近,而容量小的ZC11D-5的测量结果偏差较大。
由表1-9和表1-10可见,被试品容量较小时,两种兆欧表测得的极化指数相同,说明试品容量较小时,兆欧表的容量影响较小。而试品容量较大时,两种兆欧表测得的极化指数有差异,这时兆欧表的容量对测量结果的影响较大。这是因为兆欧表容量不同,则试品电容分量充电至稳定值所需的时间不同,并影响测试电压在试品上的建立时间,从而试品内部的介质极化强度不同,试品视在绝缘电阻值、吸收比或极化指数的读测值也将出现差异。
综上所述,可以认为兆欧表容量越大越好。考虑到我国现有一般兆欧表的容量水平,推荐选用最大输出电流1mA及以上的兆欧表,用于极化指数测量时,兆欧表输出电流应不低于2mA,这样可以得到较准确测量结果。