變壓器試驗技術

1、變壓器試驗技術變壓器出廠試驗o例行試驗o型式試驗o特殊試驗例行試驗o電壓比測量及電壓矢量關系校定o繞組電阻測量o絕緣電阻，吸收比及極化指數o介質損耗功率因數測量o泄漏電流測量o空載電流及空載損耗測量o短路阻抗及負載損耗測量o交流耐壓試驗型式試驗o為驗證變壓器是否與規(guī)定的技術條件符合所進行的具有代表性的試驗。（。（溫升試驗、絕緣型式試驗）特殊試驗o經制造廠與使用部門商定的試驗，它使用予一臺或幾臺特定合同上的變壓器。o繞組對地和繞組間電容的測量o三相變壓器零序阻抗測量o聲級測定等變壓器例行試驗技術變壓器變壓比及連接組標號測量變壓器變壓比及連接組標號測量o電壓比測量的目的：保證繞組各個分接的電壓比在

2、標準或合同技術要求的電壓比范圍內。確定并聯線圈或并聯線段（例如分接線段）的匝數相同。判定繞組各個分接的引線和分接開關的連線是否正確。變壓器變壓比及連接組標號測量變壓器變壓比及連接組標號測量o標準要求：檢查所有分接頭的電壓比，與制造廠銘牌數據相比應無明顯差別，且應符合電壓比的規(guī)律；電壓等級在 220kV 及以上的電力變壓器，其電壓比的允許誤差在額定分接頭位置時為0.5%。 o1 電壓等級在35kV以下，電壓比小于3的變壓器電壓比允許偏差不超過1%； o2 其他所有變壓器額定分接下電壓比允許偏差不超過0.5%； o3 其它分接的電壓比應在變壓器阻抗電壓值(%)的1/10以內，但不得超過1%變壓器變

3、壓比及連接組標號測量變壓器變壓比及連接組標號測量o可能出現的問題：當變比誤差超過標準時，在排除測量接線和儀器原因，根據線圈匝數和誤差百分數，判斷其線圈是多匝或少匝。必要時可以正串或反串臨時匝來確定錯匝數。變壓器繞組直流電阻測量o目的： o(1)檢查繞組焊接質量；o(2)檢查分接開關各個位置接觸是否良好；o(3)檢查繞組或引出線有無折斷處；o(4)檢查并聯支路的正確性，是否存在由幾條并聯導線繞成的繞組發(fā)生一處或幾處斷錢的情況；o(5) 檢查層 、匝間有無短路的現象。 。變壓器繞組直流電阻測量o試驗方法：o按JB/T501-91標準有兩種測量方法，電橋法和伏安法測量變壓器繞組直流電阻的等值電路 d

4、iULiRdt(1)tTUieRLTR變壓器繞組直流電阻測量o縮短測量時間的方法由上述分析可知，時間常數可見要減小時間常數， 可以從以下兩方面入手： o(1)減小電感L。為此要加大測量電流，提高鐵芯磁通密度，使鐵芯趨于飽和，這樣試驗電源的容量就要增大。對于有中性點引出的變壓器繞組可以采用三相同時通入同方向電流兩所謂零序法使磁路磁阻增加，從而使其電感減小。另外，還可以利用非被試繞組助磁等方法，但這些方法對運行單位來說使用起來都比較困難。o(2)增大回路電阻。在回路中串入電阻，若試驗電源電壓不變，則測量電流變小，因而使電橋的靈敏度降低。為保證電橋的靈敏度，必須相應地提高試驗電源電壓，以使測量口比的

5、電流足夠大。 注：現在廠家的設備基本解決了上述問題變壓器繞組直流電阻測量o判斷標準：(1)1.6MVA以上的電力變壓器，各相繞組電阻相互間的差別不應大于三相平均值02%，無中性點引出的繞組，線間差別不應大于三相平均值的 1%。(2)1.6MVA及以下的電力變壓器，相間差別一般不大于三相平均值的4%，線間差般不大于三相平均值的 2%。(3)與以前相同部位測得值比較，其變化不應大于2%。(4)單相變壓器在相同溫度下與歷次測量結果相比應無顯著變化。 不同溫度下的電阻值應接下式 換算式中 R1、 R2在溫度t1、t2時的電阻值； T計算用常數，銅導線取 235，鋁導線取 2250 221()lTtRR

6、Tt變壓器繞組直流電阻測量o測量時注意的問題：o大容量變壓器充電時間較長應有足夠的充電時間；低壓繞組為三角形連接的特大容量變壓器，測量直流電阻時，電流達到穩(wěn)定的時間很長。o線夾接觸是否良好；無勵磁分接開關應使定位裝置進入指定位置；有載調壓變壓器應測量所有分接頭直流電阻電阻。變壓器繞組直流電阻測量o溫度偏差影響，三相線圈溫度偏差1時，在常溫下線圈誤差將會增大接近0.4%，所以需進行溫度換算。o試驗接線引起的誤差，當測量線接觸不好時，將出現較大的誤差。特別是電壓端子接觸不好時誤差將加大。絕緣電阻及吸收比、極化指數的測量絕緣電阻及吸收比、極化指數的測量o目的 測量繞組連同套管一起的絕緣電阻及吸收比或

7、極化指數，對檢查變壓器整體的絕緣狀況具有較高的靈敏度，能有效地檢查出變壓器絕緣整體受潮、部件表面受潮或臟污、以及貫穿性的集中缺陷。例如，各種貫穿性短路、瓷件破裂、引線接殼、器身內有銅線搭橋等現象引起的半貫通性或金屬性短路等。 絕緣電阻及吸收比、極化指數的測量絕緣電阻及吸收比、極化指數的測量o測量繞組絕緣電阻時，應依次測量各繞組對地和其他繞組間絕緣電阻值。 順序雙繞組變壓器三繞組變壓器被測繞組 接地部位 被測繞組接地部位1低 壓 外殼及高壓 低 壓 外殼、高壓及中壓 2高 壓 外殼及低壓 中 壓 外殼、高壓及低壓 3高 壓 外殼、中壓及低壓 4(高壓及低壓) (外殼) (高壓及中壓) (外殼及低

8、壓) 5(高壓、中壓及低壓 ） (外殼) 注 ： 1.如.果指針已超過指示量程，應記錄為 (量限)+，例如 10000+，而不應記為； 2.表中順序號為4和5的項目，只對15000kVA及以上的變壓器進行測定； 3.括號內的部位必要時才做。 絕緣電阻及吸收比、極化指數的測量絕緣電阻及吸收比、極化指數的測量o試驗接線注意事項（1）規(guī)程規(guī)定非被試繞組接地。 （2）為避免繞組上殘余電荷導致偏大的測量誤差，測量前應將被測繞組與油箱短路接地，其放電時間應不少于2min。 絕緣電阻及吸收比、極化指數的測量絕緣電阻及吸收比、極化指數的測量o判斷標準（1）在安裝時，絕緣電阻值 (R60)不應低于出廠試驗時絕緣

9、電阻測量值的70%。 。 （2）在預防性試驗時，絕緣電阻值 (R60“)不應低于安裝或大修后投入運行前的測量值的50%。對500kV變壓器，在相同溫度下，其絕緣電阻不小于出廠值的70%，20時最低阻值不得小于2000M)。 絕緣電阻及吸收比、極化指數的測量絕緣電阻及吸收比、極化指數的測量o幾點注意 （1）國家標準GB50150-2006新標準規(guī)定，35kV等級以上，容量4000kVA以上，應測量吸收比。變壓器吸收比應大于1.3，如果絕緣絕對值很高的吸收比小于1.3時，可改測極化指數。國家標準GB50150-2006新標準規(guī)定，35kV等級以上，容量4000kVA以上，應測量吸收比。當R60大于

10、3000M，吸收比可不做考核要求。 （2）220kV等級以上，容量120MVA以上，應測量吸收比。極化指數應大于1.3，如果絕對值非常高，極化指數小于1.3時，并不是絕緣有缺陷,而是絕緣仍良好的一種表現。當R60大于10000M（10G ），極化指數可不做考核要求。 （3）當吸收比達不到要求時，可進行極化指數測量，極化指數達到1.5時表明絕緣良好，當絕緣電阻值很低而吸收比極化指數達不到要求時，表明變壓器受潮嚴重應進行處理 （4）夏季變壓器絕緣電阻往往不是很高，這還與瓷瓶（套管）表面受潮有關，測量絕緣時在瓷瓶表面進行屏蔽，屏蔽環(huán)與搖表屏蔽端子連接，可消除表面受潮的影響。 介質損耗因數測量介質損耗

11、因數測量o目的和應用 （1）用來檢用來檢查變壓器整體受潮、油質劣化、繞組上附著油泥及嚴重的局部缺陷等。 （2）介質損耗因數測量結果常受表面泄漏和外界條件 (如干擾電場和大氣條件)的影響，應采取措施減少和消除這種影響。測量介質損耗因數值是指測量連同套管一起的tg，但是為了提高測量的準確性和檢出缺陷的靈敏度，必要時可進行分解試驗，以判明缺陷所在位置。介質損耗因數測量介質損耗因數測量o試驗接線 雙繞組變壓器當外殼接地時測量tg及C的接線 介質損耗因數測量介質損耗因數測量o判斷標準（1）大修及運行中20時tg值不應大于表 中所列的數值。 額定電壓 (kV) 35及以下 66 -220 330-500

12、tg(%) 1.5 0.8 0.6 （2）tg值與歷年數值比較，不應有顯著變化 (-般不大于30%)。 介質損耗因數測量介質損耗因數測量o介質損害增大的可能原因 (1)油中浸入溶膠雜質。研究表明，變壓器在出廣前殘油或固體絕緣材料中存在著榕膠雜質；在安裝過程中可能再一次浸入溶膠雜質；在運行中還可能產生容膠雜質。 （2）油的粘度偏低使電泳電導增加引起介質損耗因數增大。有的廠生產的油雖然粘度、比重、閃點等都在合格范圍之內，但比較來說是偏低的。因此在同一污染情況下，就更容易受到污染，這是因為粘度低很容易將接觸到的固體材料中的塵埃遷移出來（3）熱油循環(huán)使油的帶電趨勢增加引起介質損耗因數增大。大型變壓器安

13、裝結束之后，要進行熱油循環(huán)干燥，一般情況下，制造廠供應的是新油，其帶電趨勢很小，但當油注入變壓器以后，有些仍具有新油的低帶電趨勢，有些帶電趨勢則增大了。 介質損耗因數測量介質損耗因數測量o介質損害增大的可能原因 (4)微生物細菌感染。微生物細菌感染主要是在安裝和大修中蒼蠅、蚊蟲和細菌類生物的侵入所造成的。微生物膠體都帶有電荷，影響油的電導增大，所以電導損耗也增大。 （5）油的含水量增加引起介質損耗因數增大。對于純凈的油來說. 當油中含水量較低 (如 30一40ppm)時，對油的tg值的影響不大，只有當油中含水量較高時. 才有十分顯著的影響 。（6）銅、鋁和鐵金屬元素含量較高。由于油浸變壓器為金

14、屬組合體，油中難免含有某些金屬元素。有人根據其試驗結果提出，銅、鋁和鐵等金屬元素含量較高是油介質損耗因數增大的主要原因。這是因為這些金屬元素對變壓器油的氧化起催化作用，使油產生酸性氧化物和油泥。酸性氧化物腐蝕金屬，又使油中金屬含量增加，加速油的氧化，導致其介質損耗因數增大。 （7）補充油的介質損耗因數高。 規(guī)程規(guī)定，補充油的介質損耗因數不大于原設備內油的介質損耗因數。否則會使原設備中油的介質損耗因數增大。 泄漏電流測量泄漏電流測量o目的 測量泄漏電流的作用和測量絕緣電阻的相似，只是其靈敏度較高，有些地區(qū)和單位的經驗證明，它能有效地發(fā)現有些用其他試驗項目所不能發(fā)現的變壓器局部缺陷。 泄漏電流測量

15、泄漏電流測量o測量部位 順序雙繞組變壓器三繞組變壓器加壓繞組 接地部位 加壓繞組接地部位1低 壓 外殼及高壓 低 壓 外殼、高壓及中壓 2高 壓 外殼及低壓 中 壓 外殼、高壓及低壓 3高 壓 外殼、中壓及低壓 泄漏電流測量泄漏電流測量o加壓標準繞組額定電壓 (kV) 3 6-10 20-35 66- 330 500 直流試驗電壓 (kV) 5 10 204060測量時，加壓至試驗電壓，待lmin后讀取的電流值即為所測得的泄漏電流值，為了便讀數準確，應將微安表接在高電位處。 泄漏電流測量泄漏電流測量o判斷標準(1)與歷年的測量結果比較。每次的測量結果與歷年比不應有顯著變化。一般情況下，當年測量

16、值不應大于上一年測量值的 150%。 （2）與同類型變壓器的泄漏電流比較。這也有助于分析測量結果。以保證正確進行綜合判斷。 空載電流及空載損耗測量o目的規(guī)程規(guī)定在電力變壓器在更換繞組后要進行空載試驗，測量額定電壓下的空載電流和空載損耗，其目的是檢查繞組是否存在匝間短路故障、檢查鐵芯疊片間的絕緣情況，以及穿芯螺桿和壓板的絕緣情況。當發(fā)生上述故障時，空載損耗和空載電流都會增大。 空載電流及空載損耗測量o單相變壓器空載試驗接線1()aababaPUIUU I空載電流及空載損耗測量o三相變壓器空載試驗接線兩瓦特表法可測出空載電流及空載損耗測量o注意事項(1)電流、電壓表的準確度應不低于 0.5 級。電

17、流、電壓互感器的準確度應不低于0.2級，以提高試驗的準確性。 (2)要采用低功率因數瓦特表。因為在交流電路中，P =UIcos對變壓器來說，空載試驗時的cos很低，所以如果用普通的功率因數瓦特表，就造成電壓電流雖都已達到瓦特表的標準值，而功率的讀數卻很小的情況。 (3)瓦特表的連接必須使其電流線圈和電壓線圈兩點間的電位差最小。 (4)應盡量選用雙瓦特表法進行測量。分析表明，雙瓦特表法測量損耗在原理上無誤羞，且適用于加壓端為任何接線的變壓器，使用的設備也較少。 空載電流及空載損耗測量o注意事項(5)必須注意互感器的極性。電流互感器的二次側不可開路，互感器的外殼及二次繞組一端必須牢固接地。 (6)

18、注意剩磁的影響。在一般情況下，鐵芯中的剩磁對額定電壓下的空載損耗的測量不會帶來較大的影響。 。但是，在三相五柱的大型變壓器進行零序阻抗測量之后，由于零序磁通可由旁軛構成回路，其零序蔭抗都比較大，與正序阻抗近似。在結束零序阻抗測量后，其鐵芯中會留有少量磁通即剩磁，若此時進行空載試驗，在加壓的開始階段三相瓦特表及電流表會出現異常指示。遇到這種情況，施加電壓時可多持續(xù)一段時間，待電流及瓦特表指示恢復正常后再讀數。 短路阻抗及負載損耗測量o目的規(guī)程規(guī)定，電力變壓器在更換繞組后要進行短路阻抗和負載損耗試驗。主要是檢查繞組有無變形或存在股間短路等。由上述，當短路阻抗變化2%以上時，繞組存在明顯的變形。多股

19、繞制的線圈，出現股問短路后，股間環(huán)流會造成損耗增加，從負載損耗數值中可反映出來。 短路阻抗及負載損耗測量o單相變壓器試驗接線負載損耗 KwwTVTAPPK K K阻抗電壓 KvvTVUU K K阻抗電壓百分數 %100KKnUUU短路阻抗及負載損耗測量o三相變壓器試驗接線三相負載損耗 2KRP P阻抗電壓 1()3KABBCCAUUUU阻抗電壓百分數 100KKNUUU短路阻抗及負載損耗測量o判斷標準(1)短路試驗結果滿足標準規(guī)定，短路試驗期間的測量和吊心檢查應沒有發(fā)現缺陷(如繞組、連接線和支撐件結構等無明顯位移、變形或放電痕跡；(2)短路試驗前后測量的電抗差應滿足標準要求。 對于具有圓形同心

20、式繞組的變壓器，電抗變化3%的變壓器，電抗變化3%的變壓器，電抗變化7.5%。 如果上述三條中任何一條不合格，則判定變壓器短路試驗不合格，并且根據情況，需要拆卸變壓器，以確定不合格的原因。 交流耐壓試驗o目的交流耐壓試驗是鑒定絕緣強度最有效的方法，特別是對考核主絕緣的局部缺陷，如繞組主絕緣受潮、開裂或者在運輸過程中引起的繞組松動、引線距離不夠以及繞組絕緣上附著污物等，具有決定性的作用。 交流耐壓試驗o正確接線方式注：進行交流耐壓試驗時，被試變壓器的正確連接方式是被試繞組所有套管應短路連接(短接)并接高壓，非被試繞組也要短接并可靠接地 交流耐壓試驗o錯誤接線方式1由于分布電容的影響，在被試繞組對地及非被試繞組將有電流流過，而且沿整個被試繞組的電流不相等，愈靠近厶端電流愈大，因而所有線匝間均存在不同的電位差。由于繞組中所流過的是電容電流，故靠近X端的電位比所加的電壓高。又因為非被試繞組是處于開路狀態(tài)，被試繞組的電抗很大，故由此而導致 X端電位的升高是不容忽視的。顯然，這種接線方式是不允許的，在試驗中必須避免。 交流耐壓試驗o錯誤接線方式這種接法對被試繞組來