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变压器试验方法综述
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变压器试验方法综述
摘要………………………………………………………1
前言………………………………………………………2
1.变压器绝缘试验………………………………………7
1.1绝缘电阻和吸收比试验…………………………………7
1.2测量介质损耗因数………………………………………9
1.3泄漏电流试验…………………………………………11
1.4变压器油试验…………………………………………14
2.变压器特性试验………………………………………12
2.1………………………………………………………14
2.2………………………………………………………15
3变压器油试验
致谢………………………………………………………27
附录………………………………………………………28
参考文献…………………………………………………30
变压器试验方法综述
摘要:
本文介绍了变压器综合试验方法,分析了变压器绝缘试验和特性试验,得出了变压器特性试验的实例。
应用表明,变压器是电力系统的核心设备。
其状态的好坏直接关系到电力系统的运行稳定,因而需要定期对其进行绝缘预防性试验,以便跟踪其状态变化,确保其安全健康稳定运行。
变压器在电力系统中的作用是变换电压,以利于功率的传输。
电压经升压变压器升压后,可以减少线路损耗,提高送电的经济性,达到远距离送电的目的;而降压变压器则能把高电压变为用户所需要的各级使用电压,满足用户需要,是电力系统的核心设备。
其状态的好坏直接关系到电力系统的运行稳定,因而需要定期对其进行绝缘预防性试验,以便跟踪其状态变化,确保其安全健康稳定运行。
同时,变压器制造厂也要对其制造的变压器进行出厂试验,以保证产品质量。
再者,变压器安装单位,在进行变压器安装工程结束后,也要对其进行交接试验,以满足运行的要求。
关键词:
变压器;绝缘试验;特性试验;试验方法
前言
是系统非常重要的设备,其运行状态直接影响系统的安全运行。
变压器的功能主要有:
电压变换;电流变换,阻抗变换;隔离;稳压(磁饱和变压器);自耦变压器;高压变压器(干式和油浸式)等,变压器常用的铁芯形状一般有E型和C型铁芯,XED型,ED型CD型。
变压器的最基本型式,包括两组绕有导线之线圈,并且彼此以电感方式称合一起。
当一(具有某一已知频率)流于其中之一组线圈时,于另一组线圈中将感应出具有相同频率之交流电压,而感应的电压大小取决于两线圈耦合及磁交链之程度。
变压器在电力系统中的作用是变换电压,以利于功率的传输。
电压经升压变压器升压后,可以减少线路损耗,提高送电的经济性,达到远距离送电的目的;而降压变压器则能把高电压变为用户所需要的各级使用电压,满足用户需要,是电力系统的核心设备。
其状态的好坏直接关系到电力系统的运行稳定,因而需要定期对其进行绝缘预防性试验,以便跟踪其状态变化,确保其安全健康稳定运行。
同时,变压器制造厂也要对其制造的变压器进行出厂试验,以保证产品质量。
再者,变压器安装单位,在进行变压器安装工程结束后,也要对其进行交接试验,以满足运行的要求。
这就是变压器从制造到使用的三个环节都要进行试验。
因此,进行电力变压器试验是一项十分重要又必不可少的工作。
1.变压器绝缘性试验
1.1绝缘电阻和吸收比试验
1.1.1试验目的
测量变压器的绝缘电阻,是检查其绝缘状态最简便的辅助方法。
测量绝缘电阻、吸收比能有效发现绝缘受潮及局部缺陷,如瓷件破裂,引出线接地等。
1.1.2适用范围
交接、大修、预试、必要时
1.1.3试验时使用的仪器
2500—5000V手动或电动兆欧表
1.1.4变压器绕组的绝缘电阻试验方法和过程
断开被试品的电源,拆除或断开对外的一切连线,并将其接地放电。
此项操作应利用绝缘工具(如绝缘棒、绝缘钳等)进行,不得用手直接接触放电导线。
用干燥清洁柔软的布擦去被试品表面的污垢,必要时可先用汽油或其他适当的去垢剂洗净套管表面的积污。
将兆欧表放置平稳,驱动兆欧表达额定转速,此时兆欧表的指针应指“∞”,再用导线短接兆欧表的“火线”与“地线”端头,其指针应指零(瞬间低速旋转以免损坏兆欧表)。
然后将被试品的接地端接于兆欧表的接地端头“E”上,测量端接于兆欧表的火线端头“L”上。
如遇被试品表面的泄漏电流较大时,或对重要的被试品,如发电机、变压器等,为避免表面泄漏的影响,必须加以屏蔽。
屏蔽线应接在兆欧表的屏蔽端头“G”上。
接好线后,火线暂时不接被试品,驱动兆欧表至额定转速,其指针应指“∞”,然后使兆欧表停止转动,将火线接至被试品。
驱动兆欧表达额定转速,待指针稳定后,读取绝缘电阻的数值。
测量吸收比或极化指数时,先驱动兆欧表达额定转速,待指针指“∞”时,用绝缘工具将火线立即接至被试品上,同时记录时间,分别读取15S和60S或10min时的绝缘电阻值。
读取绝缘电阻值后,先断开接至被试品的火线,然后再将兆欧表停止运转,以免被试品的电容在测量时所充的电荷经兆欧表放电而损坏兆欧表,这一点在测试大容量设备时更要注意。
此外,也可在火线端至被试品之间串人一只二极管,其正端与兆欧表的火线相接,这样就不必先断开火线,也能有效地保护兆欧表。
在湿度较大的条件下进行测量时,可在被试品表面加等电位屏蔽。
此时在接线上要注意,被试品上的屏蔽环应接近加压的火线而远离接地部分,减少屏蔽对地的表面泄漏,以免造成兆欧表过载。
屏蔽环可用保险丝或软铜线紧缠几圈而成。
测得的绝缘电阻值过低时,应进行解体试验,查明绝缘不良部位
1.1.5试验结果的分析判断
(1)绝缘电阻换算至同一温度下,与前一次测试结果相比应无明显变化;
(2)吸收比(10~30℃范围)不低于1.3或极化指数不低于1.5;
(3)绝缘电阻在耐压后不得低于耐压前的70%;
(4)于历年数值比较一般不低于70%。
测量铁芯绝缘电阻的标准:
(1)与以前测试结果相比无显着差别,一般对地绝缘电阻不小于50MΩ;
(2)运行中铁芯接地电流一般不大于0.1A;
(3)夹件引出接地的可单独对夹件进行测量。
1.1.6注意事项
不同温度下的绝缘电阻值一般可按下式换算R2=R1×1.5(t1-t2)/10R1、R2分别为温度t1、t2时的绝缘电阻。
测量时依次测量各线圈对地及线圈间的绝缘电阻,被试线圈引线端短接,非被试线圈引线端短路接地,测量前被试线圈应充分放电;测量在交流耐压前后进行。
变压器应在充油后静置5小时以上,8000kVA以上的应静置20小时以上才能测量。
吸收比指在同一次试验中,60S与15S时的绝缘电阻值之比,极化指数指10分钟与1分钟时的绝缘电阻值之比,220kV、120000kVA及以上变压器需测极化指数。
测量时应注意套管表面的清洁及温度、湿度的影响。
读数后应先断开被试品一端,后停摇兆欧表,最后充分对地放电。
1.2测量介质损耗因数
1.2.1采用标准
GB1094.1-96、GB6451-1999、JB/T501-91
1.2.2使用仪器仪表
AI6000数字式介质损耗测试仪。
1.2.3试验前准备及仪器使用
绕组温度应在10-40℃之间,空气相对湿度应小于85%。
试验时应记录好温度及湿度。
试验接线同绝缘电阻测量。
试验顺序同绝缘电阻表1要求。
介损电桥接地端子必须可靠接地。
变压器绕组介损测量电桥使用反接线。
变压器套管介损测量电桥采用正接线,接线方式在电桥屏幕显示中使用光标选择。
加压线应绝缘良好,并悬起支撑好,使引线不影响测量结果。
变压器绕组额定电压大于10kV的,试验时施加10kV电压。
变压器绕组额定电压小于10kV的,试验时施加其绕组额定电压。
套管试验施加10kV电压。
试验电压在电桥屏幕显示中使用光标选择。
试验前仪器接通电源预热1分钟后,再进行操作。
试验结束时将试验结果打印并记录。
仪器操作详见说明书
1.2.4试验过程与分析判断
变压器介质损耗测量只在变压器出厂试验进行,工艺过成不进行此项目试验。
试验时电桥输出电压已达10kV,应注意人员与设备和接线的安全距离。
遇有紧急情况时应立即停电。
JB/T501—91标准规定:
35kV级及以下绕组20℃时不大于2%
63kV级及以上的绕组20℃时不大于1.5%
(国网公司反措要求绕组20℃时不大于0.8%)
变压器绕组介损试验我厂还没有超过国家标准的,有很少的变压器试验结果超过协议值(技术协议中有特别要求的,要求值为0.5%),一般变压器经过滤油处理后都能达到协议的要求。
当变压器绝缘强度试验时出现击穿故障、局放试验出现数万以上的放电量和油中出现乙炔气体时,可进行介质损耗复测,与故障前测量结果进行比较。
有利于对问题的分析判断。
变压器介质损耗测量还应记录好电容量测量结果,根据该试验结果可以计算出外施交流耐压时电容电流,和感应耐压及局部放电测量时电抗器补偿容量。
变压器套管介质损耗测量:
按套管试验技术要求套管树直立起后24小时后,才能进行套管介损测量。
套管介质损耗测量遇到问题相对比较多,尤其是夏季湿度比较大时,经常出现介质损耗超过国家标准的现象,主要原因是套管表面潮湿或表面有灰尘影响,一般套管表面经过清洁和用电热吹风吹干后,试验结果都能合格。
套管介质损耗测量还应注意,加压接线、末屏接线、接地线都必须可靠连接,如果接触不良都会出现介损偏大现象。
套管试验时还应注意,套管电容量测量值与出厂试验值进行比较。
电容量变化不应大于5%。
我厂在套管试验中遇到过电容量变化很大的现象,原因是套管内末屏引线断开。
对tanδ在不同温度下的测量值如果进行换算,应慎用GB6451-1999国标中的换算公式,实践证明此公式差异比较大。
1.3泄漏电流试验
1.3.1试验目的
直流泄漏试验的电压一般那比兆欧表电压高,并可任意调节,因而它比兆欧表发现缺陷的有效性高,能灵敏地反映瓷质绝缘的裂纹、夹层绝缘的内部受潮及局部松散断裂绝缘油劣化、绝缘的沿面炭化等。
1.3.2该项目适用范围
交接、大修、预试、必要时(35KV及以上,不含35/0.4KV变压器)
1.3.3试验时使用的仪器
直流发生器、微安表
1.3.4试验方法
试验回路一般是由自耦调压器、试验变压器、高压二极管和测量表计组成半波整流试验接线,根据微安表在试验回路中所处的位置不同,可分为两种基本接线方式,现分述如下。
微安表接在高压侧
微安表接在高压侧的试验原理接线,如图5-1所示。
图5-1微安表接在高压侧试验原理接线
PV1—低压电压表;PV2—高压静电电压表
R—保护电阻;TR—自耦调压器;PA—微安表;TT—试验变压器;U2—高压试验变压器二次输出电压
由图5-1可见,试验变压器TT的高压端接至高压二极管V(硅堆)的负极由于空气中负极性电压下击穿场强较高,为防止外绝缘闪络,因此直流试验常用负极性输出。
由于二极管的单向导电性,在其正极就有负极性的直流高压输出。
选择硅堆的反峰电压时应有20%的裕度;如用多个硅堆串联时,应并联均压电阻,电阻值可选约1000MΩ。
为减小直流电压的脉动。
在被试品CX上并联滤波电容器C,电容值一般不小于0.1μF。
对于电容量较大的被试品,如发电机、电缆等可以不加稳压电容。
半波整流时,试验回路产生的直流电压为:
Ud=U2-Id/(2cf)
Ud—直流电压(平均值,V);
C—滤波电容(C);
f—电源频率(HZ)
Id—整流回路输出直流电流(A)
当回路不接负载时,直流输出电压即为变压器二次输出电压的峰值。
因此,现场试验选择试验变压器的电压时,应考虑到负载压降,并给高压试验变压器输出电压留一定裕度。
这种接线的特点是微安表处于高压端,不受高压对地杂散电流的影响,测量的泄漏电流较准确。
但微安表及从微安表至被试品的引线
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