《城市軌道交通電氣設(shè)備測試（第2版）》 課件4.1電力變壓器試驗

《城軌高壓設(shè)備檢測》電力變壓器試驗?zāi)夸?1變壓器的結(jié)構(gòu)02變壓器的試驗項目種類03變壓器試驗項目01變壓器的結(jié)構(gòu)變壓器的結(jié)構(gòu)

城軌變壓器主要有牽引主變壓器、動力變壓器和干式整流變壓器三種類型。

城軌主變電所采用110

kV/35

kV主變壓器為三相油浸電力變壓器，帶有載調(diào)壓開關(guān)和自動調(diào)壓裝置，連接組別Ynyn0（d11）。城軌車站降壓變電所內(nèi)10

kV動力變壓器一般使用戶內(nèi)環(huán)氧樹脂澆注型、無載調(diào)壓、自然風(fēng)冷變壓器。整流變壓器是城軌運行特殊性的一種專用變壓器，將交流電網(wǎng)的中壓（35

kV/10kV）轉(zhuǎn)換成整流裝置所需要的低壓（1180V），然后通過大容量整流器將低壓電進(jìn)行整流轉(zhuǎn)換為DC1500V的直流電壓，整流變壓器一般也是戶內(nèi)環(huán)氧樹脂澆注變壓器，如圖4-5所示為城軌整流變壓器。變壓器的結(jié)構(gòu)圖4-5城軌整流變壓器變壓器的結(jié)構(gòu)1.結(jié)構(gòu)

了解變壓器的結(jié)構(gòu)對于變壓器試驗有著重要的指導(dǎo)意義，因為試驗項目及試驗標(biāo)準(zhǔn)都是根據(jù)變壓器的基本結(jié)構(gòu)及絕緣要求而制定的。例如通過絕緣電阻測量可以判斷變壓器有沒有整體受潮，判斷定變壓器本體及附件外殼是否與地網(wǎng)接觸良好，確定套管電流互感器二次端子是否短接接地，確定變壓器套管是否滿油外表面是否有損傷及漏油，這些測量都是基于變壓器的絕緣結(jié)構(gòu)而定的。如圖4-6、圖4-7為油浸式變壓器結(jié)構(gòu)圖。油浸式變壓器用的絕緣材料如下：（1）變壓器油變壓器油是最基本的絕緣材料，充滿整個變壓器油箱，起絕緣和散熱作用。變壓器的結(jié)構(gòu)（2）絕緣紙和紙板

絕緣紙和紙板的品種有電容器紙、電纜紙、電話紙、卷繞紙、浸漬紙、絕緣紙板和鋼紙（板和管）。用于高壓電力變壓器主要有電纜紙、電話紙及絕緣紙板和筒。鋼紙經(jīng)氯化鋅處理，不能用于高壓油浸變壓器；膠紙板（或筒）含有游離酚等雜質(zhì)，也不宜用于高壓變壓器。變壓器的結(jié)構(gòu)圖4-6油浸式變壓器結(jié)構(gòu)變壓器的結(jié)構(gòu)圖4-7城軌110kV三繞組自然風(fēng)冷油浸式變壓器變壓器的結(jié)構(gòu)（3）油紙絕緣油與紙結(jié)合使用性能非常良好。這是兩種最常見和最經(jīng)濟(jì)的絕緣材料，其組合具有極高的耐電強(qiáng)度。（4）其他的絕緣材料其他絕緣材料有漆布或帶絕緣漆、玻璃絲或石棉電瓷。

變壓器的主要絕緣材料是油和紙。在長期的運行中，由于受到電場、水分、溫度和機(jī)械力的作用會逐漸劣化，最終引起故障而導(dǎo)致變壓器壽命的終結(jié)。引起變壓器絕緣劣化的主要因素：局部放電、水分、溫度、機(jī)械力。如圖4-8所示為變壓器絕緣分類。變壓器的結(jié)構(gòu)圖4-8變壓器絕緣分類02變壓器的試驗項目種類變壓器的試驗項目種類變壓器的檢修導(dǎo)則有：（1）《電力變壓器》（GB1094.4—2013）；（2）《三相油浸式電力變壓器技術(shù)參數(shù)和要求》（GB/T6451—2015）；（3）《局部放電測量》（GB/T7354—2016）；（4）《電氣裝置安裝工程電氣設(shè)備交接試驗標(biāo)準(zhǔn)》（GB50150—2016）；（5）《電力變壓器試驗導(dǎo)則》（JB/T501—2021）。

動力變壓器、整流變壓器試驗項目如表4-2所示。變壓器的試驗項目種類序號試驗項目標(biāo)準(zhǔn)要求試驗方法1絕緣電阻及吸收比測試與出廠值比較常溫下吸收比不小于1.3（35

kV、4000kVA及以上時測）絕緣電阻表耐壓前后測試高-低及地、低-高及地、低壓線圈間2繞組直流電阻測試與同溫下出廠比較不應(yīng)大于2%用直流電阻測試儀測試3繞組接線組別檢查與銘牌一致使用自動變比測試儀測試4變比誤差測量與銘牌比無明顯差別在額定分接頭位置時為±0.5%使用自動變比測試儀測試5工頻耐壓試驗整流變壓器：高-低及地：60

kV、1

min低-高及地：8.5

kV、1

min動力變壓器：高-低及地：60

kV、1

min低-高及地：2.6

kV、1

min使用交流試驗變壓器試驗6額定電壓下沖擊合閘試驗進(jìn)行5次，第一次合閘后持續(xù)10min，以后每次間隔5min，無異?，F(xiàn)象，中性點必須接地低壓側(cè)空載，高壓側(cè)合閘5次7檢查相位與電網(wǎng)相位一致用相序表檢查表4-2城軌35kV動力變壓器、整流變壓器試驗項目變壓器的試驗項目種類2.1出廠試驗

出廠試驗是根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)品技術(shù)條件規(guī)定的試驗項目，對每臺變壓器都要進(jìn)行的檢查和試驗。其目的在于檢查設(shè)計，操作，工藝的質(zhì)量，每臺變壓器出廠前，必須進(jìn)行電壓比、直流電阻、聯(lián)結(jié)組別、絕緣電阻、工頻耐壓、空載損耗和負(fù)載損耗等的檢查和試驗。2.1.1變比試驗變比試驗?zāi)康闹饕谟跈z驗變壓器各繞組的匝數(shù)是否符合設(shè)計要求，所以把電壓比試驗又稱匝數(shù)比試驗。2.1.2聯(lián)結(jié)組別試驗聯(lián)結(jié)組別試驗?zāi)康氖窃谟跈z驗變壓器的聯(lián)結(jié)組別是否與設(shè)計要求相符。實際應(yīng)用中多采用交流電橋法，既可檢查電壓比，又可檢查聯(lián)結(jié)組別。變壓器的試驗項目種類2.1.3繞組直流電阻試驗繞組直流電阻試驗可以檢查出繞組內(nèi)部導(dǎo)線的焊接質(zhì)量，引線與繞組的焊接質(zhì)量，繞組所用導(dǎo)線的規(guī)格是否符合設(shè)計。電橋法測量準(zhǔn)確度高，靈敏度高，并具有直接讀數(shù)的優(yōu)點而被廣泛采用。2.1.4絕緣電阻的測量絕緣電阻的測量是在絕緣安全的低電壓下對變壓器主絕緣性能的試驗，用于發(fā)現(xiàn)變壓器絕緣的局部缺陷和普遍的缺陷，是決定進(jìn)行耐壓試驗和繼續(xù)運行的重要參考數(shù)據(jù)之一。2.1.5工頻耐壓試驗工頻耐壓試驗又稱為外施壓試驗，是使變壓器在不低于80%額定頻率的電壓下持續(xù)1min運行，用以考核主絕緣強(qiáng)度和絕緣的局部缺陷。試驗設(shè)備包括試驗變壓器、可調(diào)電源、球隙、阻尼電阻、金屬保護(hù)電阻等。變壓器的試驗項目種類2.1.6空載試驗空載試驗是從變壓器低壓側(cè)的繞組施加正弦波形額定頻率的額定電壓，在其他繞組開路的情況下測量其空載損耗和空載電流的試驗。其目的是測量鐵心中的空載電流和空載損耗，發(fā)現(xiàn)磁路中的局部或整體缺陷。 2.1.7負(fù)載試驗負(fù)載試驗是從變壓器高壓側(cè)的繞組在額定分接下供給額定頻率的額定電流。低壓側(cè)的繞組人為短接，通過負(fù)載試驗可以確定變壓器的負(fù)載損耗和阻抗電壓。變壓器的試驗項目種類2.2型式試驗

型式試驗是根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)或產(chǎn)品技術(shù)條件規(guī)定的項目，對指定產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進(jìn)行的鑒定性試驗，目的在于檢查結(jié)構(gòu)性能是否符合標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)品技術(shù)條件，型式試驗包括沖擊電壓試驗和溫升試驗。對已經(jīng)通過國家鑒定并系列化大批量生產(chǎn)的產(chǎn)品一般不進(jìn)行型式試驗。2.2.1沖擊電壓試驗沖擊電壓試驗包括雷電沖擊電壓試驗和操作沖擊電壓試驗。為了考核變壓器沖擊絕緣強(qiáng)度是否符合國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定和進(jìn)一步研究變壓器的絕緣結(jié)構(gòu)，需要對變壓器進(jìn)行雷電沖擊試驗，所謂雷電沖擊試驗是指在變壓器繞組的端子上施加沖擊波，看變壓器或其他絕緣結(jié)構(gòu)在沖擊波的作用下產(chǎn)生什么結(jié)果。為了考核變壓器耐受的操作電壓的能力，通常都是用1min工頻耐壓或高周波耐壓試驗來檢驗的。變壓器的試驗項目種類2.2.2溫升試驗變壓器的空載損耗和負(fù)載損耗以熱能形式損耗，使變壓器的溫度升高，從而對變壓器絕緣材料的壽命造成影響，通過溫升試驗，對變壓器的溫升進(jìn)行考核。干式變壓器的試驗方法包括直接負(fù)載法、相互負(fù)載法、循環(huán)電流法或零序法。2.3特殊試驗

特殊試驗是根據(jù)變壓器使用或結(jié)構(gòu)特點必須在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定項目之外另行增加的試驗項目，主要對典型結(jié)構(gòu)產(chǎn)品或有協(xié)議要求的產(chǎn)品進(jìn)行，包括突發(fā)短路試驗、噪聲試驗和零序阻抗試驗。變壓器的試驗項目種類2.3.1突發(fā)短路試驗突發(fā)短路試驗?zāi)M一種事故短路，即在變壓器一次側(cè)加上額定電壓，二次側(cè)由于事故原因，在出線端子上發(fā)生的突發(fā)短路。它是作為變壓器在運行中對其動穩(wěn)定強(qiáng)度和熱穩(wěn)定典型的最嚴(yán)格的考驗。這種運行事故在實際上是極少發(fā)生的。2.3.2噪聲試驗噪聲試驗是為了測定變壓器額定運行時的聲級和聲功率級，以控制變壓器的噪聲，滿足環(huán)境和用戶的要求。2.3.3零序阻抗試驗僅對有零序短路回路的繞組才進(jìn)行這項試驗。變壓器的試驗項目種類2.4局放試驗

為了保證變壓器產(chǎn)品質(zhì)量，使其能夠在系統(tǒng)中長期安全地運行，局放試驗是一項良好而有效的檢驗方法。其試驗設(shè)備主要有試驗電源和局放儀，試驗內(nèi)容包括：2.4.1檢驗產(chǎn)品在規(guī)定電壓一般預(yù)加1.5倍的系統(tǒng)電壓30s，然后降到1.1倍的系統(tǒng)電壓，1min內(nèi)有沒有高于規(guī)定值的局部放電，以確定產(chǎn)品在規(guī)定電壓下的放電強(qiáng)度。國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定10

kV以下的變壓器30pC為合格，10pC為一等品，5pC為優(yōu)等品。2.4.2確定局部放電起始電壓和終止電壓施加高壓，記錄試品出現(xiàn)局部放電剛開始時的電壓，這個電壓稱為起始電壓，降低電壓到局部放電剛消失時，記錄此時電壓值，為局部放電終止電壓03變壓器試驗項目變壓器試驗項目城軌變壓器類型主要有110kV主變壓器、10kV動力變壓器和整流變壓器。大部分部件檢修周期為2年一次或者大修后進(jìn)行。如圖4-9所示是城軌10kV干式動力變壓器。圖4-9城軌10kV干式變壓器變壓器試驗項目

城軌變壓器試驗常用的幾個關(guān)鍵項目包括：絕緣電阻測量、直流電阻測量、變比測量、繞組泄漏電流測量、介質(zhì)損耗測量等。如表4-3所示為某城軌變壓器試驗項目表。變壓器試驗項目工程名稱XXX檢驗類別交接試驗系

統(tǒng)牽引供電系統(tǒng)檢驗日期

檢驗依據(jù)

評判依據(jù)

容

量1250kVA組

別Dyn11負(fù)載損耗

型

號

額定電壓33000V/400V空載損耗

相

數(shù)3額定電流

短路阻抗

頻

率50Hz系列編號

短路損耗

出廠日期

安裝代號

高壓側(cè)低壓側(cè)連

接12345電壓（V）3465033825330003217531350電壓（V）400電流（A）

電流（A）

1.外觀檢查內(nèi)

容結(jié)

論備

注銘牌數(shù)據(jù)與設(shè)計圖紙相符√

零部件無損傷和移位√

接線無松動、斷裂√

絕緣無破損，無臟污或異物√

2.絕緣電阻測試（MW）

溫度

25°C濕度

75%項

目耐壓試驗前耐壓試驗后吸收比（35

kV、4000

kVA）標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值高壓側(cè)-低壓側(cè)及地（2500V兆歐表）

/絕緣電阻不低于出廠值的70%低壓側(cè)-高壓側(cè)及地（500V兆歐表）

/鐵心-夾件及地（500V兆歐表）

/無閃絡(luò)及擊穿現(xiàn)象穿心螺桿–鐵心及地

/

3.繞組直流電阻測試（W）變壓器試驗項目連接位置高壓側(cè)低壓側(cè)ABBCCA標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值1

1600

kVA及以下：相間差值小于平均值的4%，線間差值小于平均值的2%；1600

kVA以上：相間差值小于平均值的2%。線間差值小于平均值的2%；ao

2

bo

3

co

4

5

4.繞組接線組別檢查檢查結(jié)果：與銘牌相符5.變比誤差測量（%）連接位置12345額定變比86.62584.562582.50080.437578.375AB/ab

BC/bc

CA/ca

6.交流耐壓試驗

頻率

50Hz項

目試驗電壓（kV）時間（min）結(jié)

果高壓繞組（ABC）對低壓繞組及地601正常低壓繞組（abc）對高壓繞組及地2.61正常7.額定電壓下的合閘沖擊試驗結(jié)

果：8.相位檢查結(jié)

果：9.溫控器檢查結(jié)

果：

結(jié)

論：

備

注變壓器試驗項目3.1變壓器絕緣電阻測量3.1.1試驗?zāi)康碾娏ψ儔浩魍ㄟ^絕緣電阻的測量，能夠有效地發(fā)現(xiàn)變壓器絕緣整體受潮，部件表面受潮或者臟污以及貫穿性集中性缺陷。例如絕緣子破裂、繞組引線碰殼、碰鐵心、線圈之間短路、繞組圍裙嚴(yán)重老化、絕緣油嚴(yán)重受潮等。所以定期檢修時或大修后，都要測量絕緣電阻。

測量變壓器絕緣電阻時，一般要測高壓線圈對外殼、低壓線圈對外殼、高壓線圈對低壓線圈之間的絕緣電阻，吊心檢修時，還要測量穿心螺桿對鐵心的絕緣電阻，但是絕緣電阻測量不能發(fā)現(xiàn)未貫通的集中性缺陷和絕緣整體老化。變壓器試驗項目吸收比是指60s的絕緣電阻與15s的絕緣電阻比值，用K表示：

K＝R60/R15其中R60——測量60s時的絕緣電阻值；R15——測量15s時的絕緣電阻值。一般規(guī)定K不小于1.3，絕緣受潮或者有局部缺陷的變壓器吸收比接近1。對于高壓大容量的變壓器，需要用極化指數(shù)判斷絕緣狀態(tài)。極化指數(shù)指10

min的絕緣電阻與1

min的絕緣電阻比值，用PI表示：

PI＝R10min/R1min式中R10min——測量10

min時的絕緣電阻值；R1min——測量1

min時的絕緣電阻值。一般規(guī)定PI不小于1.5。變壓器試驗項目3.1.2試驗標(biāo)準(zhǔn)絕緣電阻換算至同一溫度下，與前一次測試結(jié)果相比應(yīng)無明顯變化，一般不應(yīng)低于上次值的70%（10G以上），吸收比（10～30C范圍）不低于1.3或極化指數(shù)不低于1.5。測量電力變壓器絕緣電阻一般選用2500V兆歐表，測穿心螺桿對鐵心的絕緣電阻時，一般選用1000V兆歐表。變壓器試驗項目3.1.3接線方法當(dāng)測量高壓線圈或低壓線圈對外殼絕緣電阻時，兆歐表上的“線路”端子接高壓線圈端或低壓線圈端?！敖拥亍倍俗咏幼儔浩魍鈿?。當(dāng)測量高壓線圈對低壓線圈絕緣電阻時，兆歐表上的“線路”端子接高壓線圈端，“接地”端子接低壓線圈端，同時將“屏蔽”端子接外殼，如圖4-10所示為低壓側(cè)絕緣電阻測量接線，如圖4-11所示為高壓側(cè)絕緣電阻測量接線。讀取絕緣電阻所規(guī)定時間，接上地線后，手搖式的兆歐表按120r/min左右的速度轉(zhuǎn)動兆歐表的手把，轉(zhuǎn)動1min時的讀數(shù)即為絕緣電阻值，電子式的兆歐表則直接按測量鍵后，自動記錄數(shù)據(jù)。運行中的電力變壓器絕緣電阻合格的標(biāo)準(zhǔn)是，在20C時10kV級及以下大于300M；35kV級大于400M。變壓器試驗項目圖4-10低壓側(cè)絕緣電阻測量接線變壓器試驗項目圖4-11高壓側(cè)絕緣電阻測量接線變壓器試驗項目

電力變壓器的絕緣電阻受濕度和溫度的影響較大。濕度增加時，表面和內(nèi)部吸收水分，泄漏電流增大，絕緣電阻降低；溫度升高時，帶電質(zhì)點因熱運動加強(qiáng)而易導(dǎo)電，泄漏電流增大，絕緣電阻降低。所以在不同溫度下所測量的絕緣電阻的阻值不同，溫度越高，絕緣電阻越低。在不同的溫度下，絕緣電阻不同。3.1.4注意事項

根據(jù)表面臟污及潮濕情況決定是否采用表面屏蔽或者烘干或者清擦，以消除表面臟污對絕緣電阻的影響。被試品放電時間不少于5

min，不能用手直接接觸放電導(dǎo)線。測量繞組端保持接觸可靠，非測量繞組可靠接地。禁止在雷電時或者臨近高壓使用兆歐表，以免發(fā)生人身危險。測量時記錄溫度和濕度，并換算到20C絕緣電阻值。變壓器試驗項目3.2變壓器直流電阻測試3.2.1試驗?zāi)康闹绷麟娮枋亲儔浩鞯睦性囼灒还苁窃陬A(yù)防性試驗和制造完成，交接驗收都要進(jìn)行直流電阻測量，是變壓器制造過程中，半成品、成品出廠試驗、安裝、交接試驗及電力部門預(yù)防性試驗的必測項目，能有效發(fā)現(xiàn)變壓器線圈的選材、焊接、連接部位松動、缺股、斷線等制造缺陷和運行后存在的隱患。

其目的主要是檢查變壓器以下幾個方面：（1）繞組導(dǎo)線連接的焊接或機(jī)械連接是否良好，有無焊接或連接不好的現(xiàn)象；（2）檢查引線與套管之間的連接，引線與分接開關(guān)的連接是否良好；（3）引線和繞組的連接是否良好；（4）導(dǎo)線的規(guī)格，電阻率是否符合要求；（5）各相繞組的電阻是否平衡。變壓器試驗項目

繞組電阻測量在變壓器的所有試驗項目中是一項較為方便且有效的考核繞組縱絕緣和電流回路連接狀況的試驗，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是否平衡、調(diào)壓開關(guān)擋位是否正確的有效手段。繞組的電阻應(yīng)分別在各繞組的線端上測定。有中性點引出時，應(yīng)測量其相電阻；無中性點引出時，應(yīng)測量其線電阻，每一分接均要測量。3.2.2試驗標(biāo)準(zhǔn)

一般直流電阻試驗采用的是電橋法，根據(jù)被測電阻的大小又分別用單臂電橋（測量電阻10以上），雙臂電橋（電阻在10以下）。電阻電橋精度大于0.2%。判斷標(biāo)準(zhǔn)要求三相不平衡率相電阻<2%，線電阻<1%。變壓器試驗項目（1）1.6MVA以上的變壓器，各相繞組電阻相互間的差別不應(yīng)大于三相平均值的2%，無中性點引出的繞組，線間差別不應(yīng)大于三相平均值的1%。且三相不平衡率變化量大于0.5%時應(yīng)引起注意，大于1%時應(yīng)查明處理。（2）1.6MVA及以下的變壓器，各相繞組電阻相互間的差別不應(yīng)大于三相平均值的4%，無中性點引出的繞組，線間差別不應(yīng)大于三相平均值的2%。（3）各相繞組與以前相同部位、相同溫度下的歷次測得值比較，其變化不應(yīng)大于2%。當(dāng)超過1%時應(yīng)引起注意。（4）測試直流電阻所用的電流應(yīng)取2%～10%額定電流，不要大于20%額定電流，避免因電流引起的繞組發(fā)熱溫度升高帶來的誤差（5）變壓器在測量電阻時，不得切換無勵磁分接開關(guān)來改變分接。無勵磁分接開關(guān)改變分接時將在觸頭間發(fā)生電弧，引起油的分解，并形成可燃?xì)怏w和碳，使變壓器油質(zhì)變壞。變壓器試驗項目（6）絕不允許在安裝現(xiàn)場無油時使用分接開關(guān)改變變壓器的分接。因變壓器油箱中的變壓器油放出后，在變壓器的器身周圍有變壓器油的氣體，其閃點是比較低的，在有直流電流下改變分接，產(chǎn)生的電弧或火花，會引起變壓器油氣體點燃，發(fā)生火災(zāi)，燒毀變壓器。3.2.3變壓器繞組直流電阻不平衡率超標(biāo)分析

相電阻和線電阻不平衡率之間的關(guān)系計算時，按標(biāo)準(zhǔn)取三相直流電阻最大值減最小值作分子，三相平均值作分母算出不平衡率。

變壓器繞組由于工藝和材料等原因，各相電阻可能是不相等的，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定不得超過不平衡率的限值。相電阻和線電阻之間存在的關(guān)系如下：變壓器試驗項目（1）相不平衡率。設(shè)變壓器三相的相電阻分別為Ru、Rv和Rw，且有Ru>Rv>Rw，則Ru為最大，Rw為最小。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的相不平衡率

是（2）繞組為Y聯(lián)結(jié)的線不平衡率。線電阻分別是Ruv、Rvw和Rwu且有

Ruv＝Ru+Rv

Rvw＝Rv+Rw

Ruw＝Ru+Rw變壓器試驗項目此時Ruv最大，Rvw最小，線電阻的不平衡率

是對比式（4-4）和式（4-3）可以得出

是

的二分之一。變壓器試驗項目

各線繞組的引線長短不同，因此各項繞組直流電阻值就不同。變壓器直流電阻不平衡率超標(biāo)主要原因有：導(dǎo)線質(zhì)量差（銅和銀的含量低于國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定限額）、引線連接不緊、引線與套管導(dǎo)桿或分接開關(guān)之間連接不緊等、分接開關(guān)接觸不良、指針移位、接觸點壓力不夠、接點表面鍍層材料易氧化。

上述因素引起變壓器直流電阻不平衡率超標(biāo)的主要原因，并結(jié)合實際情況相應(yīng)處理。需要在結(jié)構(gòu)設(shè)計上采取有效措施保證接觸頭接觸良好，同時避免分接開關(guān)器件的各部分螺釘松動。變壓器受到短路電流沖擊后，繞組可能斷股，應(yīng)及時測量其直流電阻，發(fā)現(xiàn)斷股故障檢修。直流電阻是變壓器的例行試驗，不管是在預(yù)防性試驗和制造完成，交接驗收都要進(jìn)行直流電阻測。變壓器試驗項目3.3變壓器變比、極性與接線組別

電壓比測量是變壓器的例行試驗，不僅在變壓器出廠時要進(jìn)行，而且在變壓器安裝現(xiàn)場投入運行前也要進(jìn)行電壓比測量。1）電壓比測量的目的（1）保證繞組各個分接的電壓比在標(biāo)準(zhǔn)或合同技術(shù)要求的電壓比允許范圍之內(nèi)。（2）確定并聯(lián)線圈或線段（例如分接線段）的匝數(shù)相同。（3）判定繞組各分接的引線和分接開關(guān)的連接是否正確。變壓器試驗項目

電壓比是變壓器的一個重要性能指標(biāo)。電壓比測量電壓較低、操作簡單，變壓器在生產(chǎn)制造過程中，要進(jìn)行不止一次電壓比測量，以保證產(chǎn)品的電壓比滿足要求。一般在制造過程中進(jìn)行多次測量：一是對未進(jìn)行過匝數(shù)測量的線圈，在裝到鐵心上以后，進(jìn)行一次電壓比測量，以確定裝上的線圈匝數(shù)是否正確，所有并聯(lián)線圈的匝數(shù)是否相等。二是在變壓器總裝配后，進(jìn)行最后一次電壓比測量，確定繞組和開關(guān)的連接是否正確，變壓器的其他連接是否正確。2）電壓比的允許偏差

《電力變壓器第1部分總則》（GB1094.1—2013）規(guī)定，電壓35

kV以下，電壓比小于3的變壓器電壓比允許偏差為±1%，其他所有變壓器的額定分接電壓比允許偏差為±0.5%，其他分接的偏差應(yīng)在變壓器阻抗值（%）的1/10以內(nèi)，但不得超過1%。變壓器試驗項目

對三相變壓器分別測量AB/ab，BC/bc，CA/ca的變比誤差，每一個分接均要測量.對三繞組變壓器需測量兩對繞組變比誤差。測量儀器采用精度大于0.2%的變比電橋。3）測試過程及判斷

將專用變壓比測試儀與被測變壓器的高壓、低壓繞組用測試線正確連接。測試前應(yīng)正確輸入被測變壓器的銘牌、型號。根據(jù)被測變壓器的銘牌、型號對變壓比測試儀進(jìn)行設(shè)置。運行測試儀便可得到被測變壓器的變壓比、極性與接線組別。

試驗結(jié)果要求各相應(yīng)分接的電壓比順序應(yīng)與銘牌相同，三相變壓器的接線組別或單相變壓器的極性必須與變壓器的銘牌和出線端子標(biāo)號相符。由于城軌變壓器電壓比大于3，所以其變壓比的允許誤差在額定分接頭位置時為±0.5%。變壓器試驗項目3.4繞組泄漏電流測量

線圈連同套管的泄漏電流測試是電壓等級為25kV及以上且容量為10MVA及以上的變壓器須進(jìn)行此項試驗，試驗原理與絕緣電阻測量是一致的。由于城軌主壓器的容量一般在40MVA和110kV進(jìn)線，所以這項目試驗在主變電所進(jìn)行，在混合降壓變中不進(jìn)行。

泄漏試驗所用儀器是直流高壓發(fā)生器，由于泄漏試驗電壓可以調(diào)節(jié)，以便改變泄漏電流隨外施電壓上升而變化的規(guī)律，與絕緣電阻測量相比，泄漏電流試驗更能發(fā)現(xiàn)絕緣缺陷，如主變壓器內(nèi)部受潮、絕緣油劣化、套管開裂、絕緣紙筒沿面放電引起的絕緣缺陷。變壓器試驗項目1）試驗?zāi)康淖儔浩骼@組導(dǎo)線材料有銅導(dǎo)線和鋁導(dǎo)線，按導(dǎo)線形狀有圓線和扁線；按其絕緣材料可分為紙包線、漆包線和絲包線。目前電力變壓器采用的主要是紙包扁銅線，繞組絕緣材料有絕緣紙、絕緣紙筒、端絕緣、匝絕緣和層絕緣、撐條、靜電屏、墊塊、角環(huán)、絕緣端圈等。繞組直流泄漏試驗的電壓一般比兆歐表電壓高，并可任意調(diào)節(jié)，因而它比兆歐表發(fā)現(xiàn)缺陷的有效性高，能有效地發(fā)現(xiàn)有些其他試驗項目所不能發(fā)現(xiàn)的變壓器局部缺陷，如瓷質(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。但泄漏電流與絕緣電阻有同樣的缺點，受外絕緣表面污穢的影響很大。變壓器試驗項目2）試驗過程泄漏電流試驗使用的是專門測量泄漏電流的成套直流高壓發(fā)生器，由控制部分和倍壓整流部分組成，試驗時，主變壓器各引線端的連接和接地部位與測量絕緣電阻時相同，被測量部分接高壓發(fā)生器倍壓筒的高壓輸出端，非被測量部分用導(dǎo)線短接后接主變外殼及地。所以繞組連同套管的直流泄漏電流試驗是測量每個繞組對地的泄漏電流。施加試驗電壓1min，讀取泄漏電流，判斷測量結(jié)果。試驗電壓如下：繞組額定電壓0.4

kV的直流試驗電壓為5

kV；繞組額定電壓6～10

kV時，施加10

kV；繞組額定電壓20～35

kV時，施加20

kV；繞組額定電壓63～330

kV時，施加40

kV。雙繞組和三繞組變壓器測量泄漏電流的順序與部位如下：雙繞組變壓器，分別測量高壓繞組對低壓繞組及地、低壓繞組對高壓繞組及地，共2次。三繞組變壓器，分別測量高壓繞組對中、低壓繞組及地。變壓器試驗項目3）試驗步驟測量時，為了使讀數(shù)準(zhǔn)確，應(yīng)將微安表接在高電位處。為消除表面影響，可在外絕緣表面接屏蔽環(huán)，接入微安表的進(jìn)線側(cè)使表面電流繞過微安表，保證測量正確性。按照試驗原理接好試驗電路。檢查接線，確認(rèn)接線正確，接通高壓電源，逐漸升高電壓至需要的10

kV電壓，停止加壓，打開微安表的短路刀閘，待微安表指針穩(wěn)定后讀取10

kV時的泄漏電流值。依次測量其他不同的電壓值對應(yīng)的泄漏電流，數(shù)據(jù)記錄完畢，調(diào)壓器歸零，切斷電源，用接地棒連接電容器的高電位端，進(jìn)行放電。變壓器試驗項目4）注意事項（1）在整個試驗過程中，要密切監(jiān)視被試品、試驗回路及相關(guān)表計。若有擊穿、閃絡(luò)、氣體放電等現(xiàn)象發(fā)生，尤其是在加到高壓為30kV和40kV時，此時應(yīng)先將調(diào)壓器歸零，進(jìn)行降壓，然后切斷電源、放電。查明原因，待妥善處理后，方可繼續(xù)進(jìn)行試驗。（2）每次試驗完畢后，都要進(jìn)行充分的放電，然后才能進(jìn)行下一次的試驗，放電的時候必須確定要先切斷電源。（3）每次加高壓前必須檢查調(diào)壓器是否在零位，防止在未退至零位時就投入高壓電源而產(chǎn)生沖擊，損傷試驗設(shè)備的絕緣和得到不正確的試驗結(jié)果。每次切除高壓時必須將調(diào)壓器退至零位，這樣可以防止下次通電時突然加上高壓。變壓器試驗項目（4）試驗要做好安全措施方可試驗。試驗前甩開設(shè)備所有對外連線（做好標(biāo)記），并將其對地充分放電。試驗現(xiàn)場設(shè)圍柵，圍柵上懸掛“止步，高壓危險！”標(biāo)示牌并派專人看守。試驗時，操作人，監(jiān)護(hù)人，接線員要互相呼喚應(yīng)答。試驗結(jié)束和改變接線時，將被試驗設(shè)備對地充分放電。試驗時，一般讀取1min時的泄漏電流值（升壓到所規(guī)定數(shù)值時，停留一分鐘再讀數(shù)）。再次試驗前，必須仔細(xì)檢查接地線是否從被試品上移開。記錄試驗的溫度和濕度，試驗環(huán)境溫度一般不低于+5C，并最好在被試品溫度為30～80C時進(jìn)行。

整理出各項試驗結(jié)果，繪制出泄漏電流與試驗電壓的關(guān)系曲線。根據(jù)繪制的伏安特性曲線判斷被試品絕緣狀況。變壓器試驗項目3.5介質(zhì)損耗測量1）試驗?zāi)康慕橘|(zhì)損耗角正切值的測量是主變壓器交接、大修和預(yù)防性試驗中的一個主要項目，它可以比較靈敏地反映絕緣中分布性缺陷，尤其是絕緣整體受潮，普遍劣化或嚴(yán)重的局部缺陷等。按照《電力設(shè)備預(yù)防性試驗規(guī)程》的規(guī)定，在對電容量為3150

kVA及以上的變壓器進(jìn)行大修或有必要進(jìn)行繞組連同套管時，應(yīng)對損失角正切值tan進(jìn)行測量。若介質(zhì)損耗值超標(biāo)，就意味著變壓器可能受潮、絕緣老化、油質(zhì)劣化、絕緣上附著油泥或設(shè)備絕緣存在嚴(yán)重缺陷；若電介質(zhì)嚴(yán)重發(fā)熱，設(shè)備則有爆炸的危險，應(yīng)立即檢修。

tan試驗原理是采用高壓電橋原理，分別對標(biāo)準(zhǔn)回路和被試回路的電流信號進(jìn)行采樣，求得兩回路的“相角差”和“模之比”，從而得到介質(zhì)損耗值tan和被測電容值Cx。變壓器試驗項目2）試驗標(biāo)準(zhǔn)對于電壓等級在25kV及以上且容量為3150KVA及以上的主變壓器必須測量線圈連同套管的介質(zhì)損耗角正切值。20C時，66～220

kV變壓器tan小于0.8%，35

kV以下變壓器tan小于1.5%。tan值與歷年的數(shù)值比較不應(yīng)有顯著變化（一般不大于30%）。3）測量過程油浸式電力變壓器的絕緣試驗，應(yīng)充滿合格油靜止20h以上再進(jìn)行測量。測量介質(zhì)損耗時，對于注油和未注油的變壓器，10kV及以上者，試驗電壓為10kV，10kV以下者試驗電壓為繞組的額定電壓。測試時分別測試以下部位參數(shù)：高壓側(cè)對地C1，中壓側(cè)對地C2，低壓側(cè)對地C3，高壓對低中壓側(cè)C12，中壓對低壓側(cè)C23，低壓對高壓側(cè)C13。如圖4-12所示為三相變壓器測量部位。變壓器試驗項目圖4-12三相變壓器測量部位變壓器試驗項目4）注意事項（1）介質(zhì)損耗測量對小體積的設(shè)備特別靈敏，所以大體積的變壓器測量介質(zhì)損耗時要分部位測量，主要測量套管和繞組。測量套管介質(zhì)損耗時，應(yīng)將大瓷套管及小套管（末屏和分壓屏套管）擦干凈，以免引起測量誤差。（2）試驗時，遠(yuǎn)離或通過操作切除干擾源，采用屏蔽法消除電場干擾和表面泄漏的影響，用倒相法、移相法等減少測量誤差。（3）油紙電容套管的主絕緣為油紙絕緣，其介質(zhì)損耗值與溫度關(guān)系取決于油和紙的綜合性能。正常絕緣套管的介質(zhì)損耗值在－40～+60C沒有明顯變化，略呈下降趨勢，不能沿用充油設(shè)備的換算方式。（4）套管試驗時，試驗電壓要符合設(shè)備的要求，試驗電壓對tan的準(zhǔn)確性有一定的影響。一般來說，良好的絕緣在其額定電壓范圍內(nèi)，其tan值幾乎不變；但當(dāng)絕緣存在缺陷時，tan值將會發(fā)生變化，且從tan隨電壓而變化的曲線來判斷絕緣是否受潮，以及是否含有氣泡及老化程度。變壓器試驗項目（5）根據(jù)《電力設(shè)備預(yù)防性試驗規(guī)程》說明，根據(jù)各地預(yù)防性試驗的實踐表明，正常油紙?zhí)坠艿慕橘|(zhì)損耗值一般在0.4%左右，且運行試驗表明，當(dāng)介質(zhì)損耗值大于0.8%時屬于異常，建議在套管介質(zhì)損耗值大于0.8%時，認(rèn)真檢查套管本體。（6）測量繞組連同套管的介質(zhì)損耗時，被測繞組兩端短接，非測量繞組均要短路接地，以避免由于繞組電感與電容的串聯(lián)作用改變電壓與電流的相角差，從而給測量結(jié)果帶來誤差。變壓器試驗項目3.6工頻耐壓試驗1）概述

為保證出廠的變壓器符合安全可靠運行的要求，除變壓器的絕緣性能、電氣性能要符合國家標(biāo)準(zhǔn)外，還必須使變壓器的絕緣電氣強(qiáng)度符合要求。變壓器的電氣強(qiáng)度是考核變壓器在正常工作電壓和非正常狀態(tài)下（如遭受雷電過電壓，操作過電壓等作用）能安全可靠運行的必要條件。只有通過這些作用電壓和局部放電的考核，變壓器才具有上網(wǎng)運行的基本條件。因此每臺變壓器均應(yīng)承受如短時工頻耐壓，沖擊耐壓和局部放電測量等試驗的考核。短時工頻耐受電壓試驗是對絕緣施加一次相應(yīng)的額定耐受電壓（有效值），其持續(xù)時間為1

min和頻率達(dá)數(shù)百赫而持續(xù)時間不超過1

min的試驗，如分級絕緣的變壓器的感應(yīng)耐壓試驗。變壓器試驗項目

工頻耐壓試驗的目的是考核繞組對地和繞組之間的主絕緣強(qiáng)度。對于全絕緣變壓器來說是考核其繞組整體絕緣狀況，對于分級絕緣的變壓器則考核繞組對地、鐵軛的端絕緣以及繞組部分引線的對地絕緣強(qiáng)度，至于繞組對地和繞組之間的絕緣強(qiáng)度則無法考核。對此，變壓器可用感應(yīng)耐壓試驗的方法來考核繞組對地和繞組之間，以及相關(guān)引線絕緣強(qiáng)度。工頻耐壓試驗不考核繞組的縱絕緣強(qiáng)度。

工頻耐壓試驗時，變壓器的被試?yán)@組及其引線和與它相連的元件（如開關(guān)等）均承受同一試驗電壓，而非被試?yán)@組則短路接地。對于全絕緣變壓器（即繞組的首未端絕緣水平相同），繞組首末端的工頻絕緣水平和工頻耐受電壓值一致。對于分級絕緣變壓器（即繞組的首末端絕緣水平不同）外施耐壓的試驗值和繞組末端的工頻絕緣水平一樣。變壓器試驗項目2）試驗設(shè)備

根據(jù)外施耐壓試驗的要求，在試驗時對被試?yán)@組和與它相連的引線及器件均施加同一工頻電壓，因此被試相與進(jìn)線之間流過電容電流和絕緣介質(zhì)中的泄漏電流。由于介質(zhì)中的絕緣電阻阻值很高，泄漏電流和電容電流相比可以忽略，被試品在外施耐壓時表現(xiàn)為一個純電容。

試驗電源采用可調(diào)節(jié)電源，由自耦變壓器、移圈調(diào)壓器、同步發(fā)電機(jī)組等來實現(xiàn)?？烧{(diào)電源的容量一般與試驗變壓器的容量相匹配，要求其輸出電流等于試驗變壓器的低壓側(cè)額定電流，其輸出電壓等于或大于試驗變壓器的低壓側(cè)額定電壓，為了獲得較大的擊穿電流，要求電源的阻抗盡可能小一些，容量盡可能大一些。變壓器試驗項目3）工頻耐壓試驗時的保護(hù)裝置

工頻耐壓試驗時，可能發(fā)生試品擊穿，球間隙放電和其他各種意外的放電，這就會引起過電流和過電壓等情況，這些均能使試驗設(shè)備、試品遭到不應(yīng)有的損傷，因此在試驗時要采取各種方法來限制過電流和過電壓。一般采用球隙和保護(hù)電阻的方法。

球隙在一定和條件下，其放電電壓是穩(wěn)定的，因此它除了可以對高電壓進(jìn)行直接測量以外，還可以對試品的施加電壓作限制性的保護(hù)。例如，把合適的球隙并聯(lián)在被試品的兩端，調(diào)節(jié)球隙距離，使它在試品所加耐壓值的50%、60%、70%、80%電壓下放電，求得球間隙距離和外施電壓值的關(guān)系曲線調(diào)整距離至被試品工頻耐壓值的115%～120%。這樣可以防止出現(xiàn)誤操作時對試品施加過高的電壓而引起不應(yīng)有的損壞。變壓器試驗項目

為了保證球隙有穩(wěn)定的放電電壓，既要限制球隙放電時所流過球極的電流，以避免球隙因燒傷而產(chǎn)生麻點，也要控制在試驗回路中出現(xiàn)刷狀放電時引起的過電壓而使球隙發(fā)生異常放電。因此，在球隙上串聯(lián)一個保護(hù)電阻，保護(hù)電阻的阻值一般取0.1～0.5/V，保護(hù)電阻可以做成水電阻，也可以是金屬電阻，它們具有足夠大的熱容量，以避免在試驗過程中溫度過高而發(fā)生意外。球的直徑越大，球面積也越大，使球的熱容量大、散熱好，則允許取較小的數(shù)值。當(dāng)球隙放電時，全部電壓都降落在電阻上，為防止該電阻表面發(fā)生閃絡(luò)，因此要求電阻表面有足夠長的距離，一般按100

kV/m來選取。變壓器試驗項目4）電壓測量裝置

工頻耐壓試驗在試品上所施加的試驗電壓值有明確的規(guī)定，例如，220

kV級分級絕緣的變壓器，中性不固定接地，則對中性點施加的50Hz1min耐壓值為200

kV。試驗電壓高了，試品會受到不應(yīng)有的損傷。國標(biāo)《高電壓試驗技術(shù)》（GB/T16927.2—2013）規(guī)定“一般要求在額定頻率下測量試驗電壓峰值或有效值的總不確定度應(yīng)在±3%范圍內(nèi)”。

變壓器工頻耐壓試驗時電壓測量可用球隙、靜電壓表、高壓分壓器、電壓互感器。變壓器試驗項目3.7感應(yīng)耐壓試驗1）概述

感應(yīng)耐壓試驗是繼工頻耐壓試驗之后考核變壓器電氣強(qiáng)度的又一重要試驗項目。對于全絕緣變壓器來講，外施耐壓試驗只考核了主絕緣的電氣強(qiáng)度，而縱絕緣則由感應(yīng)耐壓試驗進(jìn)行檢驗。對于分級絕緣變壓器，外施耐壓試驗只考核中性點的絕緣水平，而繞組的縱絕緣即匝間、層間、段間絕緣以及繞組對地及對其他繞組和相間絕緣的電氣強(qiáng)度仍需感應(yīng)耐壓試驗進(jìn)行考核。因此，感應(yīng)耐壓試驗是考核變壓器絕緣和縱絕緣電氣強(qiáng)度的重要手段。2）試驗要求

感應(yīng)耐壓試驗通常是在變壓器低壓繞組端子施加兩倍的額定電壓，其他繞組開路，其波形應(yīng)盡可能為正弦波。若在額定頻率下，在試品一側(cè)施加大于其額定電壓的試驗電壓，鐵心磁密將與電壓成正比增加，當(dāng)外施電壓約為1.2倍額定電壓時，鐵心磁密將達(dá)到飽和，使得空載電流急劇增加。變壓器試驗項目3）感應(yīng)耐壓試驗方法

全絕緣變壓器的感應(yīng)耐壓試驗，一般采用三相對稱的交流電源，在試品的低壓繞組（或其他繞組）的線端施加兩倍的額定電壓，其他繞組開路。試品繞組星形聯(lián)結(jié)的中性點端子接地，無中性點引出或非星形聯(lián)結(jié)的繞組，也應(yīng)選擇合適的線端接地，或者使中間變壓器繞組某點接地，以避免電位懸浮。

對于110

kV等級及以下的全絕緣變壓器，各繞組相間試驗電壓不應(yīng)超過其額定短時工頻耐受電壓。當(dāng)三相電壓不平衡（不平衡度大于2%）時，應(yīng)以測量中較高的電壓為準(zhǔn)。4）感應(yīng)耐壓試驗設(shè)備

變壓器進(jìn)行感應(yīng)耐壓試驗所需的主要設(shè)備包括倍頻試驗電源、中間變壓器、支撐變壓器及電壓、電流測量設(shè)備等。變壓器試驗項目5）感應(yīng)耐壓試驗注意事項

提前根據(jù)被試產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及產(chǎn)品技術(shù)條件，認(rèn)真計算各部之間的電位差，正確選擇中間變壓器變比和分壓器的分壓比及峰值電壓表量程。根據(jù)試驗電源頻率，選擇合適的補(bǔ)償電抗器。做好試驗前的其他準(zhǔn)備工作，按試驗方案接好試驗線路，特別要注意油箱及繞組的接地是否正確；檢查被試品狀態(tài)，放出油箱及套管升高座內(nèi)殘留氣體。

試驗應(yīng)在小于1/3試驗電壓下合閘，將電壓盡快升至試驗電壓，隨時監(jiān)視試驗電源及被試品的電壓和電流有無異常變化，變壓器內(nèi)部有無異常聲響，并做好記錄。遇到異常現(xiàn)象，應(yīng)立即降低電壓掉閘進(jìn)行檢查。變壓器試驗項目

試驗時，現(xiàn)場監(jiān)視人員要撤到安全區(qū)域，認(rèn)真傾聽被試品內(nèi)部有無放電或擊穿聲音。試驗現(xiàn)場周圍必須有明顯標(biāo)志，防止誤入場地，造成人身傷亡事故。在感應(yīng)耐壓試驗電壓的持續(xù)時間同內(nèi)，如果試驗電源或被試品的電壓和電流不發(fā)生變化，被試品內(nèi)部沒有放電聲，并且感應(yīng)耐壓試驗前后的空載試驗數(shù)據(jù)無明顯差異，則認(rèn)為被試品承受住了感應(yīng)耐壓試驗的考核，試驗合格；如果被試品內(nèi)部有輕微的放電聲。但在復(fù)試中消失，也視為試驗合格；如果被試品內(nèi)部有較大的放電聲，盡管在復(fù)試中消失，應(yīng)吊心檢查，尋找放電部位，采取必要措施，并根據(jù)檢查結(jié)果及放電部位決定是否復(fù)試。變壓器試驗項目3.8整流變壓器試驗3.8.1城軌整流變壓器

城軌牽引整流變壓器用于城市地鐵及軌道交通的干式牽引變，隨城市軌道交通的發(fā)展而得以大量應(yīng)用，電壓有10

kV、20

kV、35

kV幾個等級，容量從800kVA至4400

kVA等。根據(jù)整流方式不同有12脈波整流變壓器和24脈波整流變壓器，可有效降低對電網(wǎng)的諧波污染。

整流機(jī)組是牽引降壓混合變電所的重點設(shè)備，它包括整流變壓器和整流器。整流變壓器和普通變壓器的原理相同。整流變壓器是將交流電網(wǎng)的電壓交換成整流裝置所需要的電壓，并通過相數(shù)和相位角的變換，改善交流側(cè)及直流側(cè)的運行特殊性的一種專用變壓器，如圖4-13所示為整流變壓器。

變壓器試驗項目圖4-13整流變壓器變壓器試驗項目

整流變壓器一般采用戶內(nèi)環(huán)氧樹脂澆注變壓器，有兩個一次側(cè)線圈和兩個二次側(cè)線圈，組別為D/y-5和D/d-0，高、低壓線圈為鋁導(dǎo)體，星形及三角形線圈輸出時相移30C與整流器一起形成十二相全波脈動整流。整流變壓器同樣為無載調(diào)壓，根據(jù)整流變壓器的不同容量，整流器的容量分別有3450

kW和2200

kW兩種。整流機(jī)組設(shè)置過流保護(hù)、過負(fù)荷保護(hù)、溫度保護(hù)，整流器內(nèi)部設(shè)二極管故障保護(hù)及整流器側(cè)逆流保護(hù)。

整流變壓器與整流器組成整流設(shè)備將交流電源轉(zhuǎn)換成直流電能，整流變壓器的原邊接交流電力系統(tǒng)，稱網(wǎng)側(cè)；副邊接整流器，稱閥側(cè)。整流變壓器的結(jié)構(gòu)原理和普通變壓器相同，但因其負(fù)載整流器與一般負(fù)載不同而有以下特點：變壓器試驗項目（1）整流器各臂在一個周期內(nèi)輪流導(dǎo)通，導(dǎo)通時間只占一個周期一部分，所以流經(jīng)整流臂的電流波形不是正弦波，而是接近于斷續(xù)的矩形波；原、副繞組中的電流波形也均為非正弦波。用晶閘管整流時，滯后角越大，電流起伏的陡度也越大，電流中諧波成分也越多，這將使渦流損耗增大。由于副繞組的導(dǎo)電時間只占一個周期的一部分，故整流變壓器利用率降低。與普通變壓器相比，在相同條件下，整流變壓器的體積和重量都較大。（2）普通變壓器原、副邊功率相等（忽略損耗），變壓器的容量就是原繞組（或副繞組）的容量。但對于整流變壓器，其原、副繞組的功率有可能相等，也可能不等（當(dāng)原、副邊電流波形不同時，如半波整流），故整流變壓器的容量是原、副邊視在功率的平均值，稱為等值容量。變壓器試驗項目（3）與普通變壓器相比，整流變壓器的耐受短路電動力的能力必須嚴(yán)格符合要求。因此，要求整流變壓器具有良好的短路動穩(wěn)定性。

城軌電力機(jī)車的牽引用直流電網(wǎng)，由于閥側(cè)接架空線，短路故障較多，直流負(fù)載變化輻度大，電力機(jī)車經(jīng)常起動，造成不同程度的短時過載。因此，變壓器的溫升限值和電流密度均取得較低，阻抗比相應(yīng)的電力變壓器大30%左右。

整流變壓器的產(chǎn)品型號由“系列代號”“規(guī)格代號”“特殊使用環(huán)境代號”組成，其間以短橫線隔開，如表4-4所示為“系列代號”符號組成，表4-5所示為“特殊使用環(huán)境代號”。變壓器試驗項目順

序分

類類

別代表符號1用途電化學(xué)、電解用ZH2網(wǎng)側(cè)相數(shù)單相三相D—3線圈外絕緣介質(zhì)變壓器油空氣成形固體—GC4高壓方式無激磁調(diào)壓或不調(diào)壓由網(wǎng)側(cè)線圈有載調(diào)壓由內(nèi)附的自耦調(diào)壓變壓器或串聯(lián)調(diào)壓變壓器有載調(diào)壓—Z

T5線圈導(dǎo)線介質(zhì)銅鋁—L6內(nèi)附附屬裝置平衡電抗器K7內(nèi)附附屬裝置飽和電抗器（磁放大器）B表4-4“系列代號”符號組成變壓器試驗項目表4-5特殊使用環(huán)境代號符號特殊使用環(huán)境符號特殊使用環(huán)境CY船舶用KB礦用隔爆型GY高海拔地區(qū)用TA干熱帶地區(qū)用KY一般礦用TH濕熱帶地區(qū)用

整流變壓器“規(guī)格代號”組成如下：整流變壓器型式容量（kVA）/網(wǎng)側(cè)電壓等級（kV）

例如型號為：ZHZK-1000/35-TH，表示電解用油浸整流變壓器，濕熱帶型，網(wǎng)側(cè)三相，內(nèi)附平衡電抗器，銅線圈，網(wǎng)側(cè)電壓35kV，有載調(diào)壓，型式容量為1000kVA。變壓器試驗項目3.8.2整流變壓器試驗整流變壓器投入運行前應(yīng)進(jìn)行如下試驗：（1）絕緣電阻

測量絕緣電阻用2500V兆歐表測量繞組的絕緣電阻，換算至出廠記錄所標(biāo)的溫度下，其值與出廠試驗記錄數(shù)值相比，降低不超過30%；同時吸收比K應(yīng)大于1.3。（2）直流電阻

測量繞組的直流電阻，并換算至出廠溫度時之值，其相電阻與出廠試驗之差不得在于2%。（3）電壓比測量

在高壓側(cè)施加一低電壓（可利用變比電橋）操動分接開關(guān)，測量各擋位下的變壓比，其值應(yīng)與出廠試驗值相近。變壓器試驗項目（4）空載試驗

電壓由零值逐步上升至額定電壓測量，空載電流和空載損耗，其值應(yīng)與出廠值相近，并無異常響聲。（5）外施工頻高壓試驗

試驗電壓按出廠試驗標(biāo)準(zhǔn)的85%，歷時1min。上述試驗均應(yīng)在變壓器注滿油后10h后進(jìn)行，并按先后順序進(jìn)行各項試驗。（6）調(diào)整過流保護(hù)整定值

切斷電源將閥側(cè)與整流裝置接通，并調(diào)整整流裝置，達(dá)到投運條件。試驗完畢后，重新調(diào)整過流保護(hù)整定值，并將氣體繼電器的信號觸頭接至報警回路，跳閘觸頭至繼電器保護(hù)之跳閘回路，再使變壓器在額定電壓下合閘3～5次，以檢驗在勵磁電流沖擊作用下繼電保護(hù)裝置之動作。如變壓器經(jīng)上述試驗均合格，便可接入負(fù)載，投入運行。變壓器試驗項目

變壓器投入運行前，必須按上述試驗項目和電力設(shè)備運行規(guī)程的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行各項檢查試驗，方可投入運行。變壓器送電時，只許空載合閘，斷電時，先去掉負(fù)載，然后拉閘。無載分接開關(guān)變換擋位時，必須先斷電源，然后進(jìn)行操縱，有載分接開關(guān)則可帶負(fù)載進(jìn)行調(diào)壓。變壓器若能滿足以下要求，則不經(jīng)干燥可投入運行。

在運行過程中，操作人員必須嚴(yán)格控制變壓器的上層油溫。上層油溫度最高不超過95C，為了防止變壓器油劣化過速，上層油溫度不宜經(jīng)常超過50C。上層油溫升（上層油溫度與環(huán)境溫度之差）最高不超過55C，但正常運行時，必須控制不超過50C。如表4-6所示為某城軌整流變壓器試驗項目表。變壓器試驗項目工程名稱XXXX檢驗類別交接試驗系

統(tǒng)牽引供電系統(tǒng)檢驗日期

檢驗依據(jù)

評判依據(jù)

廠

家XXXX組

別Dy5d0（7.5°）負(fù)載損耗

型

號

額定電壓33000V/1180V/1180V空載損耗

相

數(shù)3額定電流

短路阻抗

頻

率50Hz系列編號

短路損耗

出廠日期

安裝代號

溫控器

高壓側(cè)低壓側(cè)連

接1.6.92.7.93.7.104.8.105.8.11—線圈1線圈2電壓（V）3465033825330003217531350電壓（V）11801180電流（A）

電流（A）

1.外觀檢查內(nèi)

容結(jié)果備

注銘牌數(shù)據(jù)與設(shè)計圖紙相符√

零部件無損傷和移位√

接線無松動、斷裂√

絕緣無破損，無臟污或異物√

2.絕緣電阻測試（MW）

溫度

26°C濕度

75%項

目耐壓試驗前耐壓試驗后吸收比（35

kV、4000

kVA）標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值高壓側(cè)-低壓側(cè)及地（2500V兆歐表）

/絕緣電阻不低于出廠值的70%吸收比不小于1.3低壓側(cè)-高壓側(cè)及地（2500V兆歐表）

/低壓側(cè)-低壓側(cè)（2500V兆歐表）

/鐵心-夾件及地（500V兆歐表）

/無閃絡(luò)及擊穿現(xiàn)象穿心螺桿-鐵心及地（500V兆歐表）

/表4-6某城軌整流變壓器試驗項目表變壓器試驗項目3.繞組連同套管的直流電阻測試（W）連

接高壓側(cè)低壓側(cè)1U1V1V1W1W1U標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值2U2V

1.6.9

1600

kVA及以下：相間差值小于平均值的4%，線間差值小于平均值的2%；1600

kVA以上：相間差值小于平均值的2%。線間差值小于平均值的2%2V2W

2.7.9

2W2U

3.7.10

3U3V

4.8.10

3V3W

5.8.11

3W3U

4.繞組接線組別檢查檢查結(jié)果（要求符合銘牌）：5.變比誤差測量（%）聯(lián)

接變

比1U1V2U2V1V1W2V2W1W1U2W2U1U1V3U3V1V1W3V3W1W1U3W3U1.6.929.364

2.7.928.665

3.7.1027.966

4.8.1027.267

5.8.1126.568

6.交流耐壓試驗

頻率

50Hz項

目試驗電壓（kV）時間（min）結(jié)

果高壓繞組對低壓繞組及地601正常低壓繞組1對高壓繞組、低壓繞組2及地8.51正常低壓繞組2對高壓繞組、低壓繞組1及地8.51正常7.額定電壓下的合閘沖擊試驗結(jié)

果：8.相位檢查結(jié)

果：9.溫控器檢查結(jié)

果：結(jié)

論：備

注：變壓器試驗項目3.9城軌變壓器安裝運行維護(hù)及故障處理3.9.1運行前的檢查

檢查所有緊固件、連接件是否松動，并重新緊固一次。檢查運輸時拆下的零部件是否重新安裝妥當(dāng)，并檢查變壓器是否有異物存在，特別是變壓器高低壓風(fēng)道內(nèi)及下墊塊上。檢查風(fēng)機(jī)、溫度控制器、溫度顯示儀及有載開關(guān)等附件能否正常運行工作。對于三相電源風(fēng)機(jī)，應(yīng)注意其轉(zhuǎn)向，風(fēng)機(jī)正常轉(zhuǎn)向時，風(fēng)從線圈底部向上吹入線圈，否則就為反轉(zhuǎn)，請更換風(fēng)機(jī)電源的相序。3.9.2運行前的試驗

測量三相所有分接位置下的直流電阻，三相相電阻不平衡率應(yīng)小于4%，三相線電阻不平衡率應(yīng)小于2%。對于容量800

kVA以上變壓器低壓由于引線結(jié)構(gòu)原因超過標(biāo)準(zhǔn)時，與出廠數(shù)據(jù)比較，波動范圍應(yīng)小于2%，但線圈電阻平衡率應(yīng)小于2%。變壓器試驗項目

測量所有分接下的電壓比，以及聯(lián)結(jié)組別，最大電壓比誤差應(yīng)小于0.5%。線圈絕緣電阻的測試時，一般情況下（溫度20～40C，濕度90%），高壓對低壓及地≥300M，低壓對高壓及地≥100M。但是如變壓器遭受異常潮濕發(fā)生凝露現(xiàn)象，則無論其絕緣電阻如何，在其進(jìn)行耐壓試驗或投入運行前必須進(jìn)行干燥處理，如用大碘鎢燈進(jìn)行照射。

鐵心絕緣電阻的測試，一般情況下（溫度20～40C，濕度90%）用2500V兆歐表測量，鐵心-夾件及地≥1M，穿心螺桿-鐵心及地≥1M，同樣，在比較潮濕的環(huán)境下，此值會下降，只要其阻值≥0.1M即可運行。

對于有載調(diào)壓變壓器，應(yīng)根據(jù)有載調(diào)壓分接開關(guān)使用說明書作投入運行前的必要檢查和通電試驗。外施工頻耐壓試驗，試驗電壓為出廠試驗電壓的85%。變壓器試驗項目3.9.3投網(wǎng)運行

變壓器投入運行前，應(yīng)根據(jù)變壓器銘牌和分接指示牌將分接片或有載開關(guān)調(diào)到合適的位置。無載調(diào)壓變壓器如輸出電壓偏高，在確保高壓斷電情況下，將分接頭的連接片往上接（1擋方向），如輸出電壓偏低，在確保高壓斷電情況下，將分接頭的連接片往下接（5擋方向）。

變壓器應(yīng)在空載時合閘投運，合閘涌流峰值最高可達(dá)10倍額定電流左右。對變壓器的電流速動保護(hù)設(shè)定值應(yīng)大于涌流峰值。變壓器投入運行后，所帶負(fù)載應(yīng)由輕到重，并檢查產(chǎn)品有無異響，切忌盲目一次大負(fù)載投入。

變壓器過負(fù)載運行應(yīng)按照《干式電力變壓器負(fù)載導(dǎo)則》（IEC905）或廠家《干式變壓器技術(shù)手冊》過載能力曲線。變壓器退出運行后，一般不需采取其他措施即可重新投入運行，但是如果在高濕度下，變壓器已發(fā)生凝露現(xiàn)象，那么必須經(jīng)干燥處理后，變壓器方能重新投入運行。變壓器試驗項目3.9.4變壓器正常維護(hù)

為了保證變壓器能正常運行，需對它進(jìn)行定期檢查維護(hù)。檢查緊固件、連接件是否松動，導(dǎo)電零件有無生銹腐蝕的痕跡，還要觀察絕緣表面有無爬電痕跡和碳化現(xiàn)象，必要時應(yīng)及時通知廠家進(jìn)行處理。

一般在干燥清潔的場所，每年或更長一點時間進(jìn)行一次檢查。在其他場合，例如，可能有大量灰塵或化學(xué)煙霧污染的空氣進(jìn)入時，每三至六個月進(jìn)行一次檢查。檢查時，如發(fā)現(xiàn)有過多的灰塵或異物聚集，則必須清除，以保證空氣流通和防止絕緣擊穿。特別要注意用布清潔變壓器的絕緣子、下墊塊凸臺處以及高壓線圈