變壓器泄漏及直流耐壓測試.doc

變壓器泄漏及直流耐壓測試一、測試目的測量變壓器的泄漏電流能靈敏地反映變壓器瓷質(zhì)絕緣的裂紋、夾層絕緣的內(nèi)部受潮及局部松散斷裂、絕緣油劣化、絕緣的沿面炭化等缺陷。在判斷局部缺陷上，測量泄漏電流比測量絕緣電阻更有特殊意義。二、測試儀器、設(shè)備的選擇根據(jù)不同試品的要求，試驗電壓應(yīng)能滿足試驗的極性和電壓值，還必須具有充分的電源容量，因此需對直流高壓成套設(shè)備的主要參數(shù)進行選擇。(1)電源的額定輸出電流應(yīng)使試品電容在相當(dāng)短的時間內(nèi)充電。當(dāng)變壓器電容很大時，電源(包括儲能電容)還應(yīng)能供給泄漏電流和吸收電流，其電壓降不應(yīng)超過10%。(2)若試驗持續(xù)時間不超過60s時，在整個試驗過程中試驗電壓測量值應(yīng)保持在規(guī)定電壓值的1 %以內(nèi)；若試驗持續(xù)時間超過60s時，在整個試驗過程中試驗電壓測量值應(yīng)保持在規(guī)定電壓值的3%以內(nèi)。(3)為了防止變壓器外絕緣的閃絡(luò)和易于發(fā)現(xiàn)絕緣受潮等缺陷，通常采用負極性直流電壓。三、危險點分析及控制措施1.防止高處墜落應(yīng)使用變壓器專用爬梯上下，在變壓器上作業(yè)應(yīng)系好安全帶。對220kV及以上變壓器，需解開高壓套管引線時，宜使用高處作業(yè)車，嚴禁徒手攀爬變壓器高壓套管。2.防止高處落物傷人高處作業(yè)應(yīng)使用工具袋，上下傳遞物件應(yīng)用繩索拴牢傳遞，嚴禁拋擲。3.防止人員觸電拆、接試驗接線前，應(yīng)將被試設(shè)備對地充分放電，以防止剩余電荷、感應(yīng)電壓傷人及影響測量結(jié)果。試驗儀器的金屬外殼應(yīng)可靠接地，儀器操作試驗人員必須站在絕緣墊上或穿絕緣鞋操作儀器，并與帶電部位保持足夠的安全距離。測試前應(yīng)與檢修負責(zé)人協(xié)調(diào)，不允許有交叉作業(yè)，試驗人員之間應(yīng)分工明確，在測量時應(yīng)配合默契，測量過程中要大聲讀數(shù)。四、測試前的準備工作1.了解被試設(shè)備現(xiàn)場情況及試驗條件查勘現(xiàn)場，查閱相關(guān)技術(shù)資料，包括該設(shè)備歷年試驗數(shù)據(jù)及相關(guān)規(guī)程等，掌握該設(shè)備運行及缺陷情況。2.測試儀器、設(shè)備準備選擇合適的直流高壓成套設(shè)備、溫(濕)度計、高壓屏蔽線、接地線、放電棒、短路用裸銅絲、萬用表、電源線(帶剩余電流動作保護器)、絕緣棒、安全帶、安全帽、電工常用工具、試驗臨時安全遮欄、標(biāo)示牌等，并查閱測試儀器、設(shè)備及絕緣工器具的檢定證書有效期。3.辦理工作票并做好試驗現(xiàn)場安全和技術(shù)措施向其余試驗人員交代工作內(nèi)容、帶電部位、現(xiàn)場安全措施、現(xiàn)場作業(yè)危險點，明確人員分工及試驗程序。五、現(xiàn)場測試步驟及要求(一)測試接線變壓器直流泄漏試驗項目見表1。表1 油浸式電力變壓器直流泄漏試驗項目以三繞組變壓器中壓側(cè)泄漏電流測試為例，測試接線如圖1所示。圖1 變壓器泄漏電流測試接線圖(二)測試步驟(1)斷開變壓器有載分接開關(guān)、風(fēng)冷電源，退出變壓器本體保護等，將變壓器各繞組接地放電，對大容量變壓器應(yīng)充分放電(5min以上)，放電時應(yīng)用絕緣工具進行，不得用手碰觸放電導(dǎo)線。拆除或斷開對外的一切連線。(2)按表1試驗項目并參考圖1進行接線，將高壓屏蔽線的屏蔽層接至變壓器屏蔽端子。(3)檢查確認接線無誤后，通知其他人員離開被試變壓器，并提醒試驗人員要開始加壓試驗。(4)在不接試品的情況下進行“空負荷試驗”，合上控制箱“電源開關(guān)”，將“升壓旋鈕”從零開始均勻地升至試驗電壓，記錄試驗電壓下流過微安電流表的雜散電流值I1。“空負荷試驗”結(jié)束后，降低電壓為零，斷開控制箱“電源開關(guān)”，并對濾波電容器進行充分放電。表2 油浸式電力變壓器直流泄漏試驗電壓標(biāo)準 (5)合上控制箱“電源開關(guān)”，將“升壓旋鈕”從零開始均勻緩慢地升高電壓，同時觀察“電壓測量”窗口。但也不必升壓太慢，以免造成在接近試驗電壓時試品上的耐壓時間過長。從試驗電壓值的75%開始，以每秒2%的速度上升，直至升到表2規(guī)定的試驗電壓，待1min后讀取泄漏電流值I2。對大容量(120000kVA及以上)變壓器，升到規(guī)定的試驗電壓，待23min后讀取泄漏電流值比較準確。(6)降低電壓為零，斷開控制箱“電源開關(guān)”，用專用放電棒對測試部位進行充分放電(放電時間不得少于5min)。(7)最后進行其他繞組的泄漏電流測量。六、測試注意事項(1)非被測部位短路接地要良好，不要接到變壓器有油漆的地方，以免影響測試結(jié)果。(2)使用成套直流高壓裝置測量變壓器泄漏電流，它分為“高壓測量”及“低壓測量”。為保證測量的準確，一般應(yīng)在高壓側(cè)測量泄漏電流。若使用“線芯”與“屏蔽層”絕緣良好，耐壓80kV，而“屏蔽層”與“地”有一定絕緣的高壓屏蔽線時，高壓屏蔽線可以放在地上使用，屏蔽層應(yīng)接地，屏蔽線的芯線端與屏蔽層端應(yīng)有一定距離，且不小于0.4m。若使用“線芯”與“屏蔽層”絕緣一般、耐壓10kV、而“屏蔽層”與“地”有較小絕緣電阻的高壓屏蔽線時，高壓屏蔽線不能放在地上使用，屏蔽層不能接地，其與地及其他物體保持一定的距離，不應(yīng)小于2m，應(yīng)盡量懸空。(3)測量應(yīng)在天氣良好時進行，且空氣相對濕度不高于80%。若遇天氣潮濕、套管表面臟污，則需要進行“屏蔽”測量。在高壓側(cè)測量泄漏電流時，“屏蔽”測量常用的接線如圖2所示。高壓屏蔽線應(yīng)盡量懸空，“屏蔽層”接在變壓器引出線瓷套上的屏蔽環(huán)(用細銅線或細熔絲緊扎12圈)。而屏蔽環(huán)應(yīng)裝設(shè)在瓷套靠近加壓的位置，遠離法蘭部分。圖2在高壓側(cè)測量泄漏電流時進行“屏蔽”測量常用的接線圖在低壓側(cè)測量泄漏電流時，“屏蔽”測量常用的接線如圖3所示。低壓屏蔽線應(yīng)采用“線芯”與“屏蔽層”絕緣良好，耐壓80kV，而“屏蔽層”與“地”有一定的絕緣的屏蔽線?！捌帘螌印苯釉谧儔浩饕鼍€瓷套上的屏蔽環(huán)(用細銅線或細熔絲緊扎12圈)。而屏蔽環(huán)應(yīng)裝設(shè)在瓷套靠近法蘭的位置，遠離加壓部分。以免造成直流高壓設(shè)備過負荷，使端電壓急劇降低，影響測量結(jié)果。圖3 在低壓側(cè)測量泄漏電流時進行“屏蔽”測量常用的接線圖(4)由于殘余電荷會直接影響泄漏電流的數(shù)值，故變壓器接地放電時間至少5min以上。(5)在試驗時，由于泄漏電流存在吸收過程，包括一定的電容電流和吸收電流，故加壓速度對泄漏電流測量結(jié)果有一定影響。因此加壓應(yīng)從零開始緩慢均勻地升高電壓。(6)試驗結(jié)束后，必須先經(jīng)適當(dāng)?shù)姆烹婋娮鑼υ嚻愤M行放電。如果直接對地放電，則可能產(chǎn)生頻率極高的振蕩過電壓，對變壓器的絕緣有危害。七、測試結(jié)果分析及測試報告編寫(一)測試結(jié)果分析1.測試標(biāo)準及要求根據(jù)電氣裝置安裝工程電氣設(shè)備交接試驗標(biāo)準(GB 50150-2006)、電力設(shè)備預(yù)防性試驗規(guī)程(DL/T596-1996)及燕山石化公司電力設(shè)備交接和預(yù)防性試驗規(guī)程（試行）（2006）的規(guī)定：(1)當(dāng)變壓器電壓等級為35kV及以上，且容量在10000kVA及以上時，應(yīng)測量直流泄漏電流。(2)試驗電壓標(biāo)準應(yīng)符合表2的規(guī)定。當(dāng)施加試驗電壓達1min時，在高壓端讀取泄漏電流值。 (3)繞組額定電壓為13.8kV及15.75kV時，按20kV級標(biāo)準。當(dāng)為18k時，按20kV級標(biāo)準。(4)分級絕緣變壓器仍按被試繞組電壓等級的標(biāo)準，但不能超過中性點絕緣的耐壓水平。(5)油浸式電力變壓器繞組在各試驗電壓及不同溫度時的直流泄漏電流值，見表3所示。表 3 油浸式電力變壓器繞組直流泄漏電流值2.測試結(jié)果分析(1)由于出廠試驗一般不進行直流泄漏測量，因此油浸式電力變壓器直流泄漏值應(yīng)符合表3有關(guān)標(biāo)準規(guī)定。(2)溫度對泄漏電流影響很大，當(dāng)溫度升高時，泄漏電流將按指數(shù)規(guī)律上升，而且每次測量又難以在同一溫度下進行，因此泄漏電流測量最好在被試品溫度為3080范圍內(nèi)進行。因為在此溫度范圍內(nèi)，被試品絕緣的不同狀況，其泄漏電流變化較為顯著，為了能對測量結(jié)果進行分析，一般都將測量結(jié)果換算到同一溫度進行比較。將測試結(jié)果換算至同一溫度下，與被試設(shè)備歷次試驗相應(yīng)數(shù)據(jù)比較，應(yīng)無明顯變化。其換算公式為 (1)式中 It1、It2溫度為t1、t2時的泄漏電流；溫度系數(shù)，= 0.05s0.06。(3)通過記錄逐段試驗電壓下的泄漏電流的關(guān)系曲線來分析。當(dāng)泄漏電流在規(guī)定電壓下，滿足表3的有關(guān)標(biāo)準規(guī)定，做出i=f(u)曲線，如圖4所示。圖4泄漏電流與所加電壓的關(guān)系曲線圖在圖4叫中，iW是規(guī)定的試驗電壓u2下的泄漏電流， iU是試驗電壓u1下的泄漏電流。在絕緣良好的狀態(tài)下，電流與電壓基本呈一條直線(見圖4中0AC)。當(dāng)絕緣有缺陷時，電流與電壓不呈一條直線(見圖4中0AB)，因此，可以通過繪制i=f (u)曲線來分析判斷，以發(fā)現(xiàn)某些局部缺陷。(4)試驗前在不接試品的情況下升壓“空負荷試驗”，記錄試驗電壓下流過微安電流表的雜散電流值。因此，被試變壓器泄漏電流Ix按式(2)計算，即Ix=I1-I2 (2)式中 I1、I2“空負荷試