變壓器試驗(yàn)精品課件

1、變壓器試驗(yàn)1第1頁(yè)，共44頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)14分，星期二第一節(jié) 電力變壓器的絕緣性試驗(yàn) 由于電力變壓器內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，電場(chǎng)、熱場(chǎng)分布不均勻，因而事故率相對(duì)較高。因此要認(rèn)真地對(duì)變壓器進(jìn)行定期的絕緣預(yù)防性試驗(yàn)，一般為13年進(jìn)行一次停電試驗(yàn)。不同電壓等級(jí)、不同容量、不同結(jié)構(gòu)的變壓器試驗(yàn)項(xiàng)目略有不同。 變壓器絕緣電阻、泄漏電流和介質(zhì)損耗等性能主要與絕緣材料和工藝質(zhì)量有關(guān)，它們的變化反映了絕緣工藝質(zhì)量或受潮情況，但是一般而言，其檢測(cè)意義比電容器、電力電纜或電容套管要小得多，不作硬性指標(biāo)要求變壓器絕緣主要是油和紙絕緣，最主要的是耐電強(qiáng)度。2第2頁(yè)，共44頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)14分

2、，星期二 對(duì)于電壓等級(jí)為220kV及以下的變壓器，要進(jìn)行1min工頻耐壓試驗(yàn)和沖擊電壓試驗(yàn)以考核其絕緣強(qiáng)度；對(duì)于更高電壓等級(jí)的變壓器，還要進(jìn)行沖擊試驗(yàn)。 由于沖擊試驗(yàn)比較復(fù)雜，所以220kV以下的變壓器只在型式試驗(yàn)中進(jìn)行；但220kV及以上電壓等級(jí)的變壓器的出廠試驗(yàn)也規(guī)定要進(jìn)行全波沖擊耐壓試驗(yàn)。出廠試驗(yàn)中，常采用二倍以上額定電壓進(jìn)行耐壓試驗(yàn)，這樣可以同時(shí)考核主絕緣和縱絕緣。 測(cè)量繞組連同套管一起的絕緣電阻、吸收比和極化指數(shù)，對(duì)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(nèi)有銅

3、線搭橋等現(xiàn)象引起的半貫通性或金屬性短路。經(jīng)驗(yàn)表明，變壓器絕緣在干燥前后絕緣電阻的變化倍數(shù)比介質(zhì)損失角正切值變化倍數(shù)大得多。3第3頁(yè)，共44頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)14分，星期二 測(cè)量繞組絕緣電阻時(shí)，應(yīng)依次測(cè)量各繞組對(duì)地和其他繞組間的絕緣電阻值。被測(cè)繞組各引線端應(yīng)短路，其余各非被測(cè)繞組都短路接地。將空閑繞組接地的方式可以測(cè)出被測(cè)部分對(duì)接地部分和不同電壓部分間的絕緣狀態(tài)，測(cè)量的順序和具體部件見表5-1。一、絕緣電阻、吸收比和極化指數(shù)測(cè)量順序雙繞組變壓器三繞組變壓器被測(cè)繞組接地部位被測(cè)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、4（高壓及低壓）（外殼）（高壓及中壓）（外殼及低壓）5-（高壓、中壓及低壓）（外殼）4第4頁(yè)，共44頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)14分，星期二 變壓器繞組絕緣電阻測(cè)量應(yīng)盡量在50時(shí)測(cè)量，不同溫度（t1,t2）下的電阻值（R1、R2）可按工程簡(jiǎn)化公式 在實(shí)際測(cè)量過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)絕緣電阻高、吸收比反而不合格的情況，其中原因比較復(fù)雜，這時(shí)可采用極化指數(shù)PI來(lái)進(jìn)行判斷，極化指數(shù)定義為加壓10min時(shí)絕緣電阻與加壓1min的絕緣電阻之比，即PI=P10/P1。目前現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)時(shí)，常規(guī)定PI不小于1.5。二、泄漏電流測(cè)量 測(cè)量泄漏電流比測(cè)量絕緣電阻有更高的靈敏度。運(yùn)行檢測(cè)經(jīng)驗(yàn)表明，測(cè)量泄漏電流能有效地發(fā)現(xiàn)用

5、其他試驗(yàn)項(xiàng)目所不能發(fā)現(xiàn)的變壓器局部缺陷。 雙繞組和三繞組變壓器測(cè)量泄漏電流的順序與部位如表5-2所示。測(cè)量泄漏電流時(shí)，繞組上所加的電壓與繞組的額定電壓有關(guān)，表5-3列出了試驗(yàn)電壓的標(biāo)準(zhǔn)。5第5頁(yè)，共44頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)14分，星期二表5-2 變壓器泄漏電流測(cè)量順序和部位順序雙繞組變壓器三繞組變壓器加壓繞組接地部分加壓繞組接地部分1高壓低壓、外殼高壓中、低壓、外殼2低壓高壓、外殼中壓高、低壓、外殼3低壓高、中壓、外殼 測(cè)量時(shí)，加壓至試驗(yàn)電壓，待1min后讀取的電流值即為所測(cè)得的泄漏電流值，為了是讀數(shù)準(zhǔn)確，應(yīng)將微安表接在高電位處。6第6頁(yè)，共44頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)14

6、分，星期二三、介質(zhì)損耗角正切測(cè)量 測(cè)量變壓器的介質(zhì)損耗角正切值tan主要用來(lái)檢查變壓器整體受潮、釉質(zhì)劣化、繞組上附著油泥及嚴(yán)重的局部缺陷等，是判斷31.5MVA以下變壓器絕緣狀態(tài)的一種較有效的手段。測(cè)量變壓器的介質(zhì)損耗角正切值是將套管連同在一起測(cè)量的，但是為了提高測(cè)量的準(zhǔn)確性和檢出缺陷的靈敏度，必要時(shí)可進(jìn)行分解試驗(yàn)，以判明缺陷所在位置。 表5-4給出了規(guī)定tan測(cè)量值，測(cè)量結(jié)果要求與歷年數(shù)值進(jìn)行比較，變化應(yīng)不大于30%。 變壓器電壓等級(jí)330500kV66220kV35kV及以下tan0.6%0.8%1.5%表5-4 介質(zhì)損耗角正切值規(guī)定7第7頁(yè)，共44頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)14分，

7、星期二四、交流耐壓試驗(yàn) 交流耐壓試驗(yàn)是鑒定絕緣強(qiáng)度最有效的方法，特別對(duì)考核主絕緣的局部缺陷。如繞組主絕緣受潮、開裂、繞組松動(dòng)、絕緣表面污染等，具有決定性作用。 交流耐壓試驗(yàn)對(duì)于10kV以下的電力變壓器每15年進(jìn)行一次；對(duì)于66kV及以下的電力變壓器僅在大修后進(jìn)行試驗(yàn)，如現(xiàn)場(chǎng)條件不具備，可只進(jìn)行外施工頻耐壓試驗(yàn)；對(duì)于其他的電力變壓器只在更換繞組后或必要時(shí)才進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)。 電力變壓器更換繞組后的交流耐壓試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)見下表。8第8頁(yè)，共44頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)14分，星期二 在變壓器注油后進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，需要靜置一定時(shí)間。通常500kV變壓器靜置時(shí)間大于72h，220kV變壓器靜置時(shí)間大于4

8、8h，110kV變壓器靜置時(shí)間大于24h.。 額定電壓1361015203566110220330500最高工作電壓13.56.911.517.523.040.072.5126252363550全部更換繞組3182535455585140200360395460510630680部分更換繞組2.5152130384772120170（195）306336391434536578交流耐壓試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)9第9頁(yè)，共44頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)14分，星期二錯(cuò)誤接線一：雙繞組均不短接10第10頁(yè)，共44頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)14分，星期二錯(cuò)誤接線二：雙繞組均僅短接11第11頁(yè)，共44頁(yè)，

9、2022年，5月20日，5點(diǎn)14分，星期二。 由于繞組中所流過(guò)的是電容電流，故靠近X端的電位比所加的高壓高。又因?yàn)榉潜辉嚴(yán)@組處于開路狀態(tài)，被試?yán)@組的電抗很大，故由此將導(dǎo)致X端電位升高，顯然這種接線方式是不允許的，在試驗(yàn)中必須避免圖5-3 變壓器交流耐壓試驗(yàn)的正確接線方式T1-試驗(yàn)變壓器；T2-被試變壓器12第12頁(yè)，共44頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)14分，星期二五、局部放電測(cè)量 變壓器局部放電特點(diǎn) 變壓器放電脈沖是沿繞組傳播的，起始放電脈沖是按分布電容分布的。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，放電脈沖通過(guò)分布電感和分布電容向繞組兩端傳播，行波分量達(dá)到測(cè)量端的檢測(cè)阻抗后，有可能產(chǎn)生反射或震蕩，所以縱絕緣放電

10、信號(hào)在端子上的響應(yīng)比對(duì)地絕緣放電要小得多，放電脈沖波沿繞組傳播的衰減隨測(cè)量頻率的增加而增大。 電力變壓器中局部放電可分為： (1)繞組中部油-屏障絕緣中油道擊穿； (2)繞組端部油道擊穿； (3)接觸絕緣導(dǎo)線和紙板（引線絕緣、搭接絕緣、相間絕緣）的油隙擊穿 (4)引線、搭接紙等油紙絕緣中局部放電； (5)線圈間（縱絕緣）的油道擊穿； (6)匝間絕緣局部擊穿； (7)紙板沿面滑閃放電。13第13頁(yè)，共44頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)14分，星期二2.變壓器局部放電測(cè)量 變壓器局部放電測(cè)量主要包括三種情況：?jiǎn)蜗鄤?lì)磁變壓器、三相勵(lì)磁變壓器和變壓器套管抽頭的測(cè)量，它們測(cè)量的基本接線如圖5-6所示。

11、14第14頁(yè)，共44頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)14分，星期二 圖5-6 變壓器局部放電測(cè)量基本原理圖（a）單相勵(lì)磁變壓器；（b）三相勵(lì)磁變壓器；（c）變壓器套管抽頭15第15頁(yè)，共44頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)14分，星期二 2.變壓器局部放電測(cè)量中的干擾抑制 消除變壓器局部放電測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)的干擾，對(duì)準(zhǔn)確測(cè)量至關(guān)重要。變壓器現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的干擾有兩種情況： 一種是試驗(yàn)回路未通電前就存在干擾，其主要來(lái)源于試驗(yàn)回路以外的其他回路中的開關(guān)操作、附近高壓電場(chǎng)、電機(jī)整流和無(wú)線電傳輸?shù)龋?另一種是在試驗(yàn)回路通電后產(chǎn)生的干擾，這種干擾包括試驗(yàn)變壓器本身的局部放電、高壓導(dǎo)體上的電暈由于或接觸不良放電，以及低

12、壓電源測(cè)局部放電、通過(guò)試驗(yàn)變壓器或其他連線耦合到測(cè)試回路中的干擾等。 在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中遇到的主要干擾有： 高壓端部和引線的電暈放電。起始波形特點(diǎn)是在試驗(yàn)電壓的負(fù)半波出現(xiàn)刷狀放電脈沖。試驗(yàn)變壓器的局部放電。其波形與被試變壓器的放電波形一致，需要采用更高額定電壓的試驗(yàn)變壓器。16第16頁(yè)，共44頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)14分，星期二第二節(jié) 電力變壓器的電壓比、極性和組別試驗(yàn)一、變壓器極性組別和電壓比試驗(yàn)的目的和意義 變壓器線圈的一次側(cè)和二次側(cè)之間存在著極性關(guān)系，若有幾個(gè)線圈或幾個(gè)變壓器進(jìn)行組合，都需要知道其極性，才可以正確運(yùn)用。對(duì)于兩線圈的變壓器來(lái)說(shuō)，若在任意瞬間在其內(nèi)感應(yīng)的電勢(shì)都具有同方向，

13、則稱它為同極性或減極性，否則為加極性。 變壓器聯(lián)結(jié)組是變壓器的重要參數(shù)之一，是變壓器并聯(lián)運(yùn)行的重要條件，在很多情況下都需要進(jìn)行測(cè)量。 在變壓器空載運(yùn)行的條件下，高壓繞組的電壓和低壓繞組的電壓之比稱為變壓器的變壓比： （53）17第17頁(yè)，共44頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)14分，星期二 電壓比一般按線電壓計(jì)算，它是變壓器的一個(gè)重要的性能指標(biāo)，測(cè)量變壓器變壓比的目的是： （1）保證繞組各個(gè)分接的電壓比在技術(shù)允許的范圍之內(nèi)； （2）檢查繞組匝數(shù)的正確性； （3）判定繞組各分接的引線和分接開關(guān)連接是否正確。二、變壓器極性組別和電壓比試驗(yàn)方法 1、直流法確定變壓器的極性 測(cè)量變壓器繞組極性的方法有

14、直流法和交流法，這里介紹簡(jiǎn)單適用的直流法：用一節(jié)干電池接在變壓器的高壓端子上，在變壓器的二次側(cè)接上一毫安表或微安表，實(shí)驗(yàn)時(shí)觀察當(dāng)電池開關(guān)合上時(shí)表針的擺動(dòng)方向，即可確定極性。18第18頁(yè)，共44頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)14分，星期二 如圖58所示，將干電池的正極接在變壓器一次側(cè)A端子上，負(fù)極接到X上，電流表的正端接在二次側(cè)a端子上，負(fù)極接到x上，當(dāng)合上電源的瞬間，若電流表的指針向零刻度的右方擺動(dòng)，而拉開的瞬間指針向左方擺動(dòng)，說(shuō)明變壓器是減極性的。 19第19頁(yè)，共44頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)14分，星期二2、直流法確定變壓器的組別 直流法是最為簡(jiǎn)單適用的測(cè)量變壓器繞組接線組別的方

15、法，如圖59所示是對(duì)一接法的三繞組變壓器用直流法確定組別的接線，對(duì)于其他形式的變壓器接線相同。用一低壓直流電源如干電池加入變壓器高壓側(cè)AB、BC、AC，輪流確定接在低壓側(cè)ab、bc、 ac上的電壓表指針的偏轉(zhuǎn)方向，從而可得到9個(gè)測(cè)量結(jié)果。 這9個(gè)測(cè)量結(jié)果的表示方法為：用正號(hào)“+”表示當(dāng)高壓側(cè)電源合上的瞬間，低壓側(cè)表針擺動(dòng)的某一個(gè)方向，而用負(fù)號(hào)“-”表示與其相反的方向。如果用斷開電源的瞬間來(lái)作為結(jié)果，則正好相反。另外還有一種情況，就是當(dāng)測(cè)量或接法的變壓器時(shí)，會(huì)出現(xiàn)表針為零，我們用“0”來(lái)作為結(jié)果。 20第20頁(yè)，共44頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)14分，星期二3、用QJ35型變比電橋測(cè)量變壓

16、比 QJ35型變比電橋測(cè)量變比的步驟： 在使用之前首先要知道變壓器繞組的極性或接線組別. 把試品的額定K值根據(jù)名牌表示計(jì)算出來(lái)并取4位有效值。 將電橋上的A、B、C、a、b、c分別和變壓器的A、B、C、a、b、c連接起來(lái)，對(duì)于三繞組的變壓器，還有Am、Bm、Cm，對(duì)于單相變壓器，B、b代X、x，C空接。 將電橋上的K值按計(jì)算出來(lái)的結(jié)果設(shè)置； 三相變壓器應(yīng)先放置在 位上。如果是 或 接法的變壓器，短接開關(guān)放在“0”上。21第21頁(yè)，共44頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)14分，星期二 極性開關(guān)放在變壓器的已知接法單相一或十。三相變壓器16組為“+”極性，712組為“-”極性 ，其他開關(guān)都放在關(guān)或

17、“0”上。 插上電源，注意核對(duì)相線與中性線的正確性，閉合放大器電源開關(guān)K1,然后把靈敏度旋至最大，調(diào)節(jié)零位使uA指中心，閉合電壓表開關(guān)K3和試驗(yàn)電壓K2,調(diào)整調(diào)壓器使電壓表指示5伏位置，同時(shí)必須注意uA表指針不超過(guò)滿度。 調(diào)整誤差盤時(shí)，放大器靈敏度旋至最大，使uA指零后再關(guān)閉電壓表開關(guān)K3作精調(diào)，此時(shí)誤差盤上的指示就是變比的誤差，將其記錄。 降低電壓關(guān)閉試驗(yàn)電壓進(jìn)行三相變換，注意不能帶電進(jìn)行，然后繼續(xù)按第7步進(jìn)行； 測(cè)試完畢，將所有開關(guān)放在關(guān)或零位，待下次使用。22第22頁(yè)，共44頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)14分，星期二三、注意事項(xiàng)和結(jié)果分析 （1）直流法確定極性時(shí)，試驗(yàn)過(guò)程應(yīng)反復(fù)操作數(shù)

18、次，以免發(fā)生因表針擺動(dòng)快而作出錯(cuò)誤的結(jié)論。 （2）在測(cè)量組別時(shí)，對(duì)于變壓比大的變壓器應(yīng)選擇較高的電壓和小量程的直流毫伏表，微安表或萬(wàn)用表；對(duì)變壓比小的選用較低的電壓和較大量程的毫伏表，微安表或萬(wàn)用。 （3）變壓器的變壓比應(yīng)該在每一個(gè)分接下進(jìn)行測(cè)量，當(dāng)不只一個(gè)線圈帶有分接時(shí)，可以輪流在各個(gè)線圈所有分接位置下測(cè)定，而其相對(duì)的帶分接線圈則應(yīng)接在額定分接上。 （4）帶有載調(diào)壓裝置的，必須采用電動(dòng)操動(dòng)裝置變換分接。 （5）整個(gè)測(cè)量過(guò)程要特別注意變壓器A和a不能對(duì)調(diào)，否則高壓將會(huì)進(jìn)入橋體。 （6）當(dāng)逐漸增加試驗(yàn)電壓時(shí)，電壓表迅速上升至滿度時(shí)應(yīng)關(guān)掉電源進(jìn)行檢查。 （7）對(duì)所測(cè)得的結(jié)果，各相應(yīng)分接的電壓比順序

19、應(yīng)與銘牌相同；額定分接電壓比允許偏差為，其他分接的偏差應(yīng)在變壓器阻抗值的以內(nèi)，但不能超過(guò)。23第23頁(yè)，共44頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)14分，星期二第三節(jié) 電力變壓器的直流電阻試驗(yàn) 變壓器繞組直流電阻的檢測(cè)是一項(xiàng)很重要的試驗(yàn)項(xiàng)目，DL/T596-1996預(yù)試規(guī)程的試驗(yàn)次序排在變壓器試驗(yàn)項(xiàng)目的第二位。 規(guī)程規(guī)定它是變壓器大修時(shí)、無(wú)載開關(guān)調(diào)級(jí)后、變壓器出口短路后和13年1次等必試項(xiàng)目。 在變壓器的所有試驗(yàn)項(xiàng)目中是一項(xiàng)較為方便而有效的考核繞組縱絕緣和電流回路連接狀況的試驗(yàn)。 它能夠反映繞組匝間短路、繞組斷股、分接開關(guān)接觸狀態(tài)以及導(dǎo)線電阻的差異和接頭接觸不良等缺陷故障，也是判斷各相繞組直流電阻

20、是否平衡、調(diào)壓開關(guān)檔位是否正確的有效手段 24第24頁(yè)，共44頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)14分，星期二一、預(yù)試規(guī)程的試驗(yàn)周期和要求1、試驗(yàn)周期 變壓器繞組直流電阻正常情況下13年檢測(cè)一次。但有如下情況必須檢測(cè)：1)對(duì)無(wú)勵(lì)磁調(diào)壓變壓器變換分接位置后必須進(jìn)行檢測(cè)(對(duì)使用的分接鎖定后檢測(cè))2)有載調(diào)壓變壓器在分接開關(guān)檢修后必須對(duì)所有分接進(jìn)行檢測(cè)。3)變壓器大修后必須進(jìn)行檢測(cè)。4)必要時(shí)進(jìn)行檢測(cè)。如變壓器經(jīng)出口短路后必須進(jìn)行檢測(cè)。2、試驗(yàn)要求1)變壓器容量在16MVA及以上，繞組直流電阻相互間差別不應(yīng)大于2；無(wú)中性點(diǎn)引出的繞組線間差別不應(yīng)大于三相平均值的1。 2)容量在1.6MVA以下，相間差別

21、一般不大于三相平均值的4%；線間差別一般不大于三相平均值的2%。 3)與以前相同部位測(cè)得值比較其變化不應(yīng)大于2%；如直流電阻相間差在變壓器出廠時(shí)超過(guò)規(guī)定，制造廠已說(shuō)明了這種偏差的原因，也以變化不大于2%考核。25第25頁(yè)，共44頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)14分，星期二4)不同溫度下的電阻值應(yīng)換算到同一溫度下進(jìn)行比較，并按下式換算: （57） 式中：R1、R2分別為溫度t1、t2時(shí)的電阻值； T常數(shù)，其中銅導(dǎo)線為235，鋁導(dǎo)線為225。 26第26頁(yè)，共44頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)14分，星期二27第27頁(yè)，共44頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)14分，星期二三、直流電阻檢測(cè)與故障

22、診斷實(shí)例1、繞組斷股故障的診斷 （1）色譜分析。色譜分析結(jié)果該主變壓器C2H2超標(biāo)，從0.2上升至7.23L/L，說(shuō)明存在放電性故障。但從該主變壓器的檢修記錄中得知，在發(fā)現(xiàn)該變壓器C2H2變化前繞組曾補(bǔ)焊過(guò)2次，而且未進(jìn)行脫氣處理。其它氣體的含量基本正常，用三比值法分析，不存在過(guò)熱故障，且歷年預(yù)試數(shù)據(jù)反映除直流電阻不平衡率超標(biāo)外，其他項(xiàng)目均正常。 （2）直流電阻超標(biāo)分析。經(jīng)換算確定C相電阻值較大，懷疑是否由于斷股引起，經(jīng)與制造廠了解該繞組股數(shù)為24股，據(jù)此計(jì)算若斷一股造成的誤差與實(shí)際測(cè)量誤差一致，判斷故障為C相繞組內(nèi)部有斷股問(wèn)題。經(jīng)吊罩檢查，打開繞組三角接線的端子，用萬(wàn)用表測(cè)量，驗(yàn)證廠C相有一

23、股開斷。28第28頁(yè)，共44頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)14分，星期二2、有載調(diào)壓切換開關(guān)故障的診斷 某變壓器110kV側(cè)直流電阻不平衡，其中C相直流電阻和各個(gè)分接之間電阻值相差較大。A、B相的每個(gè)分接之間直流電阻相差約為1011.7u歐，而C相每個(gè)分接之間直流電阻相差為4.96.4u歐和14.116.4u歐，初步判斷C相回路不正常。 通過(guò)其直流電阻數(shù)據(jù)CO(C端到中性點(diǎn)O端)的直流回路進(jìn)行分析，確定繞組本身缺陷的可能性小，有載調(diào)壓裝置的極性開關(guān)和選擇開關(guān)缺陷的可能性也極小，所以，缺陷可能在切換開關(guān)上。經(jīng)對(duì)切換開關(guān)吊蓋檢查發(fā)現(xiàn)，有一個(gè)固定切換開關(guān)的一個(gè)極性到選擇開關(guān)的固定螺絲擰斷，致使零點(diǎn)

24、的接觸電阻增大，而出現(xiàn)直流電阻規(guī)律性不正常的現(xiàn)象。3、無(wú)載調(diào)壓開關(guān)故障的診斷 在對(duì)某電力修造廠改造的變壓器交接驗(yàn)收試驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)其中壓繞組Am、Bm、Cm三相無(wú)載磁分接開關(guān)的直流電阻數(shù)據(jù)混亂、無(wú)規(guī)律，分接位置與所測(cè)直流電阻的數(shù)值不對(duì)應(yīng)。 經(jīng)吊罩檢查，發(fā)現(xiàn)三相開關(guān)位置與指示位置不符，經(jīng)重新調(diào)整組裝后恢復(fù)正常。29第29頁(yè)，共44頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)14分，星期二4、繞組引線連接不良故障的診斷 一臺(tái)35kV變壓器側(cè)直流電阻不平衡率遠(yuǎn)大于2，懷疑分 接開關(guān)有問(wèn)題，所以轉(zhuǎn)動(dòng)分接開關(guān)后復(fù)測(cè)，其不平衡率仍然很大，又分別測(cè)其他幾個(gè)分接位置的直流電阻，其不平衡率都在11以上，而且規(guī)律都是A相直流電阻

25、偏大，好似在A相繞組中已串入一個(gè)電阻，這一電阻的產(chǎn)生可能出現(xiàn)在A相繞組的首端或套管的引線連接處，是否為連接不良造成。經(jīng)分析確認(rèn)后，停電打開A相套管下部的手孔門檢查，發(fā)現(xiàn)引線與套管連接松動(dòng)(螺絲連接)，主要由于安裝時(shí)未裝緊，且無(wú)墊圈而引起，經(jīng)緊固后恢復(fù)正常。30第30頁(yè)，共44頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)14分，星期二第六節(jié) 電力變壓器的綜合分析與診斷 電力變壓器是供配電系統(tǒng)中廣泛使用的重要且昂貴的高壓電器設(shè)備，在運(yùn)行中變壓器一旦發(fā)生損壞性故障，則將直接影響電網(wǎng)的供電，除修復(fù)費(fèi)用大外，還會(huì)造成更大的直接經(jīng)濟(jì)損失。因此選用高質(zhì)量的變壓器，提高運(yùn)行維護(hù)水平，使用有效的故障診斷技術(shù)，具有十分重要的

26、實(shí)際價(jià)值。一、變壓器故障種類及分析 1、導(dǎo)電回路過(guò)熱故障 主要有引線接觸不良（包括將軍帽接線裝置過(guò)熱）、線圈導(dǎo)線接頭焊接質(zhì)量差以及虛焊、過(guò)負(fù)荷運(yùn)行等都會(huì)引起導(dǎo)電回路局部過(guò)熱。31第31頁(yè)，共44頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)14分，星期二2、絕緣水平下降 主要有變壓器進(jìn)水受潮(包括將軍帽密封不良進(jìn)水)、變壓器油油質(zhì)不良(如介損偏大、有微生物、含水量高等)，變壓器內(nèi)部局部過(guò)熱也會(huì)造成絕緣損壞以及絕緣材料的熱解。變壓器所用的電氣材料包括絕緣材料、導(dǎo)體(金屬)材料兩大類。 絕緣紙的成分是纖維素，主要是由糖或多糖類構(gòu)成的高分子碳水化合物。金屬材料在絕緣物的熱分解過(guò)程中會(huì)起到催化作用，當(dāng)有水分存在時(shí)，

27、還會(huì)產(chǎn)生氫氣。3、產(chǎn)氣故障 常見的產(chǎn)氣故障有過(guò)熱和放電兩種類型。放電故障可分為局部放電和其他形式的放電故障兩種類型。過(guò)熱故障的主要原因有：導(dǎo)體故障；磁路故障；接點(diǎn)或連接不良。32第32頁(yè)，共44頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)14分，星期二 熱點(diǎn)溫度的高低、產(chǎn)氣組分的相對(duì)濃度特征有所不同，熱點(diǎn)與局部放電、電弧放電時(shí)的產(chǎn)氣組分濃度特征也不相同，詳見表519。故障性質(zhì)溫度范圍（）4種組分比值CH4/H2C2H6/ CH4C2H4/ C2H6C2H2/ C2H6局部放大冷態(tài)0.1局部過(guò)熱150115020011200300130070011370013電弧100030.133第33頁(yè)，共44頁(yè)，20

28、22年，5月20日，5點(diǎn)14分，星期二 4、調(diào)壓開關(guān)故障 調(diào)壓開關(guān)主觸頭沒有到位，調(diào)壓開關(guān)抽頭引線松動(dòng)，調(diào)壓開關(guān)觸頭燒毛，調(diào)壓開關(guān)觸頭接觸壓力不夠；還有有載調(diào)壓開關(guān)中的切換開關(guān)接觸不良，切換開關(guān)觸頭燒毛，過(guò)渡電阻斷線、調(diào)壓時(shí)滑檔等；另外還有滲油，即切換開關(guān)中油滲到本體中引起本體油色譜異常等。 5、變壓器繞組變形在運(yùn)輸過(guò)程中不注意或沒有采取安全措施使繞組發(fā)生移位。由于抗短路能力差，當(dāng)發(fā)生出口短路時(shí)，變壓器繞組發(fā)生變形或散架，嚴(yán)重時(shí)造成變壓器燒毀。 6、變壓器滲油缺陷（包括冷卻器滲油） 7、電容套管故障 主要是進(jìn)水受潮、油介損不好或整體介損不好，制造質(zhì)量比較差內(nèi)部存在著嚴(yán)重的局部放電（運(yùn)行中油色譜

29、異常），運(yùn)行中末屏接地不良等造成套管絕緣不良或絕緣損壞事故發(fā)生等。 以上變壓器的常見故障有多種測(cè)試和監(jiān)測(cè)手段，這些手段有的能夠測(cè)試出部分故障，有的可以綜合判斷運(yùn)行狀態(tài)及故障點(diǎn)、故障原因。34第34頁(yè)，共44頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)14分，星期二二、變壓器故障分析與診斷方法 變壓器故障的種類多種多樣，按故障發(fā)生的部位可分為外部故障和內(nèi)部故障；按故障發(fā)生的過(guò)程可分為突發(fā)性故障和長(zhǎng)年累月逐步擴(kuò)展而形成的故障，這些故障可能相互影響、轉(zhuǎn)化，使故障更趨嚴(yán)重。 變壓器故障分析和診斷的方法很多，主要有直觀檢查方法、電氣預(yù)防性試驗(yàn)方法、油中溶解氣體分析法（DGOA）、專家系統(tǒng)（TFDES）及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

30、法（TFDANN）、智能型系統(tǒng)法（TFDAI）幾種。 1、直觀檢查方法 （1）溫度過(guò)高或聲音異常 其原因可能是過(guò)負(fù)荷運(yùn)行、環(huán)境溫度超過(guò)40、冷卻系統(tǒng)故障、漏油引起油量不足等。 （2）振動(dòng)、響聲異常及有放電聲 其原因可能是電壓過(guò)高或頻率波動(dòng)，緊固件松動(dòng)，鐵芯緊固不良，分接開關(guān)動(dòng)作機(jī)構(gòu)異常，偏磁現(xiàn)象等，外部接地不良或未接地的金屬部分出現(xiàn)靜放電，瓷件、套管表面粘附污穢引起局部火花、電暈等。35第35頁(yè)，共44頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)14分，星期二 （3）氣味異?；蚋稍飫┳兩?其原因可能是套管接線端子不良或接觸面氧化使觸頭過(guò)熱產(chǎn)生異味和變色，漏磁通、渦流使油箱局部過(guò)熱，風(fēng)扇、潛油泵過(guò)熱燒毀產(chǎn)生

31、的異味，過(guò)負(fù)荷造成溫升過(guò)高，外部電暈、閃絡(luò)產(chǎn)生的臭氧味，干燥劑受潮變色等等。 （4）油位計(jì)指示大大低于正常位置 其原因可能是閥門、密封圈部位焊接不好或密封不良漏油，油位計(jì)損壞漏油，以及內(nèi)部故障引起噴油 （5）瓦斯繼電器的氣室內(nèi)有氣體或瓦斯動(dòng)作 其原因可能是內(nèi)部局部放電，鐵芯不正常，導(dǎo)電部分過(guò)熱。 （6）防爆裝置的防爆膜破裂、外傷及有放電痕跡 其原因可能如瓦斯、差動(dòng)等繼電器動(dòng)作，一般為內(nèi)部故障。 （7）瓷件、瓷套管表面出現(xiàn)龜裂、外傷和放電痕跡 其原因可能是過(guò)電壓或機(jī)械力引起。 幾乎所有的故障一開始都是經(jīng)直觀檢查發(fā)現(xiàn)的，它是發(fā)現(xiàn)故障的最開始和必經(jīng)的步驟。但要進(jìn)一步分析原因，必須利用有效的檢測(cè)手段來(lái)

32、診斷。36第36頁(yè)，共44頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)14分，星期二 2、電氣預(yù)防性試驗(yàn)方法 試驗(yàn)項(xiàng)目次序基本上是按照項(xiàng)目的重要性排列的。在總共32個(gè)試驗(yàn)項(xiàng)目中，有些是在變壓器解體后才能進(jìn)行的，有些是與其它項(xiàng)目同時(shí)進(jìn)行或附帶進(jìn)行的，有些是變壓器投運(yùn)前或投運(yùn)后的例行檢查、試驗(yàn)項(xiàng)目，有些項(xiàng)目在特殊情況下進(jìn)行，而交流耐壓試驗(yàn)是一種破壞性試驗(yàn)，對(duì)試驗(yàn)設(shè)備的要求很高，現(xiàn)場(chǎng)條件一般很難滿足，所以是變壓器絕緣水平的一種考核項(xiàng)目。 有資料表明，同一電壓等級(jí)、同樣容量、同一規(guī)格的變壓器，其絕緣電阻值有時(shí)會(huì)相差比較大，這并不能說(shuō)明這些變壓器絕緣水平有差距，而往往是因?yàn)樽儔浩鹘^緣結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、絕緣材料選用的不同所

33、致。但是，對(duì)于鐵芯、夾件、穿心螺栓等部件，測(cè)量絕緣電阻往往能反映故障、說(shuō)明問(wèn)題。 這主要是因?yàn)檫@些部件的絕緣結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單、絕緣介質(zhì)單一，正常情況下基本上不承受電壓，絕緣更多的是起“隔爆”作用，而不象繞組絕緣要承受高電壓。 37第37頁(yè)，共44頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)14分，星期二 實(shí)踐表明，對(duì)于電容性設(shè)備，如電容型套管、電容式電壓互感器、耦合器電容器等，測(cè)量tan和電容量Cx（實(shí)際上是根據(jù)Cx的變化量Cx進(jìn)行判斷）仍然是故障診斷的有效手段。不僅如此，tan和電容量Cx已經(jīng)從離線測(cè)量發(fā)展到了在線監(jiān)測(cè)階段。 絕緣油試驗(yàn)、油中含水量、油中含氣量以及油中糠醛含量測(cè)量都屬于油試驗(yàn)或油化驗(yàn)的范疇。

34、而作為一種故障診斷方法，油試驗(yàn)似乎沒有得到應(yīng)有的重視。造成這種狀況的原因之一在現(xiàn)場(chǎng)，在實(shí)際工作中，有時(shí)會(huì)發(fā)生這樣的事情：對(duì)同一臺(tái)設(shè)備取油樣，高壓試驗(yàn)班的結(jié)果與油化驗(yàn)班的結(jié)果有較大出入。 實(shí)例： 對(duì)110kV少油斷路器做泄漏電流，試驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)：泄漏電流值超標(biāo)，初步判斷絕緣拉桿受潮。而這時(shí)，油化驗(yàn)的結(jié)果也顯示，油中含水量超標(biāo)。最后的檢查結(jié)果是，斷路器頂部將軍帽有砂眼，下雨時(shí)進(jìn)水。油化驗(yàn)的結(jié)果有一定分散性，這種分散性來(lái)源于取樣、送檢、化驗(yàn)全過(guò)程。其實(shí)，油中溶解氣體分析也有類似的問(wèn)題，例如分析CO2的含量時(shí)，要防止油中特征氣體的逸出、回溶、外界氣體的侵入。因?yàn)榭諝庵斜緛?lái)就含有約0.3%的CO2。38第3

35、8頁(yè)，共44頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)14分，星期二 總的說(shuō)來(lái)，油化驗(yàn)在變壓器故障診斷中還是有較大價(jià)值的。比如：糠醛含量的大小能夠反映絕緣的老化程度；絕緣油的耐壓試驗(yàn)?zāi)苷f(shuō)明油質(zhì)的好壞等等。 （2）局部放電測(cè)量和繞組變形檢測(cè)導(dǎo)致繞組變形的原因主要有： 繞組絕緣和機(jī)械結(jié)構(gòu)強(qiáng)度先天不足，繞制工藝粗糙，承受正常容許的短路電流沖擊能力差； 變壓器出口短路，出口短路形成的巨大的短路沖擊電流產(chǎn)生的電動(dòng)力使繞組扭曲、變形。變壓器繞組變形檢測(cè)正成為一個(gè)研究熱點(diǎn)，同時(shí)也是一項(xiàng)必須突破的故障診斷技術(shù)。根據(jù)資料介紹，可以采用頻譜法等來(lái)檢測(cè)變壓器繞組變形，但目前還沒有形成相應(yīng)的判斷標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。39第39頁(yè)，共44

36、頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)14分，星期二 在現(xiàn)有的條件下，對(duì)變壓器繞組嚴(yán)重變形故障的診斷可以通過(guò)變壓器空載試驗(yàn)、短路試驗(yàn)及阻抗測(cè)量實(shí)現(xiàn)。當(dāng)繞組發(fā)生變形時(shí)，變壓器內(nèi)部的磁路結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，空載電流及損耗、短路損耗及阻抗會(huì)發(fā)生一定的變化，通過(guò)橫向相間比較、縱向歷史數(shù)據(jù)比較，有可能判斷。 3、油中溶解氣體分析法 通過(guò)油中溶解氣體分析試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：任何一種特定的烴類氣體的產(chǎn)生速率隨溫度變化，在特定的溫度下，有某一種氣體的產(chǎn)氣率會(huì)出現(xiàn)最大值；隨著溫度升高，產(chǎn)氣率最大的氣體依次為CH4、C2H6、C2H4、C2H2。 過(guò)熱、電暈和電弧是導(dǎo)致油浸紙絕緣中故障特征氣體產(chǎn)生的主要原因，這些故障特征氣體主要有：H2、CO、CO2 、CH4 、C2H2、C2H6、 C2H4 、O2和N2。總烴是指CH4 、C2H2、C2H6、 C2H4這4種氣體的總量。 由于分接開關(guān)接觸不良，鐵芯多點(diǎn)接地和局部短路，導(dǎo)線過(guò)電流發(fā)熱和接頭不良等變壓器內(nèi)部裸金屬過(guò)熱引起油裂解的特征氣體，主要是CH4 、 C2H4 ，其次是C2H6。40第40頁(yè)，共44頁(yè)，2022年，5月20日，5點(diǎn)14分，星期二 變壓器內(nèi)部發(fā)生各種