电力变压器试验

变压器试验主讲许艳妮变压器在安装后，投入运行前要进行交接试验，变压器大修后应进行大修试验，变压器每年要进行预防性试验。变压器交接试验和大修实验项目1、铁心绝缘电阻测定；2、变压器油试验；（交接试验应做全项目油试验；大修试验应做耐压试验）3、线圈直流电阻的测定；4、测量各分接头的电压比；（大修试验此项不做）5、线圈连接组别的测定；6、测量线圈的绝缘电阻值及吸收比；7、线圈连同套管的介质损耗因数值的测量；8、工频耐压试验；9、空载试验；10、短路试验；11、额定电压下的冲击合闸试验。变压器的预防性试验项目预防性试验是指对变压器的绝缘每经过一定时间的运行，不论运行情况如何，都要进行试验。它是保证变压器安全运行的重要措施。通过试验掌握绝缘的情况，及早发现缺陷并进行相应的维护与检修，以免变压器在工作电压或过电压作用下击穿而造成事故。试验项目：1、线圈的绝缘电阻试验；2、介质损耗因数值测定试验，35KV以下变压器不做此项试验；3、交流耐压试验；4、变压器油试验。一、变压器绕组直流电阻测量直流电阻测量的目的：1）绕组导线连接处的焊接和机械连接是否良好2）引线与套管、引线与分接开关的连接是否良好3）引线与引线的焊接和机械连接是否良好4）导线的规格、电阻率是否符合要求5）各相绕组的电阻是否平衡6）变压器绕组的温升是根据绕组在温升试验前的冷态电阻和温升试验后断开电源瞬间的热态电阻计算得到的。项目周期要求说明绕组直流电阻1)1～3年或自行规定2)无励磁调压变压器变换分接位置后3)有载调压变压器的分接开关检修后(在所有分接侧)4)大修后5)必要时1)1.6MVA以上变压器，各相绕组电阻相互间的差别不应大于三相平均值的2%，无中性点引出的绕组，线间差别不应大于三相平均值的1%。2)1.6MVA及以下的变压器，相间差别一般不大于三相平均值的4%，线间差别一般不大于三相平均值的2%。3)与以前相同部位测得值比较，其变化不应大于2%。1)如电阻相间差在出厂时超过规定，制造厂已说明了这种偏差的原因，按要求中3)项执行。2)不同温度下的电阻值按下式换算R2=R1[(T+t2)/(T+t1)]式中R1、R2分别为在温度t1、t2时的电阻值；T为计算用常数，铜导线取235，铝导线取225。3)无励磁调压变压器应在使用的分接锁定后测量。直流电阻测量的方法变压器直流电阻测量方法：双臂电桥法和伏、安法(变压器直流电阻测试仪)试验仪器应使用精度为0.2级以上的直流电阻测试仪，根据变压器容量大小及电阻大小，选用适当的电流档测量所有绕组的直流电阻。有分接绕组应测量所有分接直流电阻。对有中性点引出的绕组应测量其相电阻，无中性点引出的测量线电阻。三相直流电阻平衡率超过标准可能的原因分析：分接头接触不良。一般地表现为1~2个分接头电阻大，而且三相之间不平衡。主要是分接头脏污、电镀层脱落、弹簧压力不足等，分接头固定时因箱盖受力不均也能导致接触不良；焊接不良。由于引线和绕组焊接不良造成电阻偏大，或者多股并绕组由于其中的1~2股没焊接上造成电阻偏大；三角形接线一相断线。此时测出的三相电阻都将比正常值大得多，没断线的两相比正常值大1.5倍，而断线相比正常值大3倍；变压器套管的导电杆与引线接触不良；制造缺陷。如三相绕组使用的导线规格、型号有差异，或绕组在绕制、运输等过程中收到过外力的挤压等。直流电阻测量注意事项变压器交接与大修时应在各侧绕组所有分接头位置上进行测试，预防性试验可以在当前运行所使用的分接位置进行测试；测量时要求绕组温度与周围环境温度相差不超过3℃，并且以顶层油温作为绕组温度；由于绕组电感较大，需等电流稳定后再读取数据，以免损坏仪表，测试完毕后应特别注意充分放电，以防止反电势危及人身安全；试验所用表计准确度应不低于0.5级，测试引线力求短、粗，并应在相同位置接触牢固，否则将影响测试结果。二、绝缘电阻与吸收比（极化指数）测定试验目的：测定绝缘电阻和吸收比可以灵敏地发现变压器绝缘的整体或局部受潮；检查各部件表面的脏污及局部缺陷；检查有无短路、接地及瓷件破裂等缺陷。测量方法：1、额定电压1000V以下的绕组，用1000V兆欧表；额定电压1000V以上的绕组，用2500V兆欧表，量程要求一般不低于10000MΩ；对于220KV及以上的变压器，应使用2500V或5000V兆欧表，其容量一般要求输出电流不小于3mA。2、试验时，将被试绕组各相引出端短路后接至兆欧表的高压输出端，非被试绕组应短路后可靠接地。3、变压器绝缘电阻测试部位及顺序如下表：■变压器绝缘试验顺序表变压器类型测量部位双绕组变压器三绕组变压器被测绕组应接地部位被测绕组应接地部位1低压外壳及高压低压中压、高压及外壳2高压外壳及低压中压低压、高压及外壳3高压地压、中压及外壳4低压及高压外壳中压及高压低压及外壳5低压、中压及高压外壳铁心的绝缘电阻测定：进行器身检查的变压器，应测量可接触到的穿芯螺栓、轭铁夹件及绑扎钢带对铁轭、铁芯、油箱及绕组压环的绝缘电阻。采用2500V兆欧表测量，量程为10000MΩ摇表的转速应稳定在120r／min，持续时间为1min，应无闪络及击穿现象。当轭铁梁及穿芯螺栓一端与铁芯连接时，应将连接片断开后进行试验。铁芯必须为一点接地；对变压器上有专用的铁芯接地线引出套管时，应在注油前测量其对外壳的绝缘电阻线圈绝缘电阻的测量：试验前铁心、油箱需良好接地，将摇表的接地端子(E)与地相连，相线端（L）与被试线圈相连接，分别测量高、中、低压线圈对油箱的绝缘。摇表的转速和时间同上。测量时，非被测线圈均接地。测量使用5000V、指示量程不低于100000MΩ的兆欧表，精度1.0级。测量前应对该绕组充分放电，以消除残余电荷对测量的影响。吸收比的测量：先将摇表的转速转到120r／min后与线端相接，同时记录时间，分别记录15s和60s的绝缘电阻值R15和R60,求出吸收比R60／R15。绝缘电阻试验标准及要求1、绝缘电阻值不应低于产品出厂试验值的70%；2、比较时绝缘电阻值应换算至同一温度换算系数：A=1.5K/10（式中K系温度差，℃）当实测温度在20℃以上时：R20=ARt当实测温度在20℃以上时：R20=Rt/A式中：R20——校正到20℃时的绝缘电阻值，MΩ；Rt——实测温度下的绝缘电阻值，MΩ；3、变压器电压等级为35KV及以上，且容量在4000KVA及以上时，应测量吸收比——K=R60S/R15S，即测量到60秒与15秒时兆欧表显示的绝缘电阻读数的比值；4、当变压器电压等级为220KV及以上，且容量在120MVA及以上时，应测量极化指数——δ=R10min/R1min，是兆欧表测量到10分钟与1分钟时兆欧表显示的绝缘电阻读数的比值；吸收比和极化指数不用进行温度的换算。规程规定：一般情况下，与初始值（产品出厂试验值）或上次测试值相比应无明显变化，没有初始值参考时，吸收比在常温（10~40℃）下应不小于1.3，极化指数应不小于1.5。检修试验执行Q/CSG10007——2004《电力设备预防性试验规程》：1、绝缘电阻值换算至同一温度下，与上次测试结果相比应无明显变化，一般不应低于上次值的70%；不同温度下绝缘电阻值换算式：R2=R1×1.5（t1－t2)/10式中R1、R2——分别为温度t1、t2时测得的绝缘电阻值；（注：温度对绝缘电阻的影响很大，温度每下降10℃，绝缘电阻值将增加100%~200%）。2、35KV及以上的变压器应测量吸收比，吸收比在常温下应不低于1.3，若吸收比偏低时，还应测极化指数，极化指数应不低于1.5。3、当所测绝缘电阻值大于10000MΩ时，吸收比不低于1.1或极化指数不低于1.3即视为合格。绝缘电阻试验注意事项试验前应将同一侧各相绕组短路，并与中性点引出端连在一起可靠接地，否则会对测量结果有影响；刚退出运行的变压器，应等30min后，使绕组与油温接近时再测量，以顶层油温作为绕组温度，各次测量时的温度应尽量接近，并尽量在温度低于50℃时进行测量；封闭式电缆出线或GIS（国际上称为“气体绝缘金属封闭开关设备”）出线的变压器、电缆、GIS侧绕组可以在中性点直接测量；新注油或换油的变压器应待油静置5~6h气泡全部逸出后再进行测量。测试吸收比和极化指数，当读取15s或1min兆欧表实测值时，测试应连续一次性完成，读取数值中途不应间断测量。试验结果分析判断绝缘电阻试验虽然能有效反映变压器绝缘的某些状况，但由于受各种因素影响较大，测得的结果具有很大的分散性，因此没有绝对的判断标准依据。比较分析法1、同类型设备相互比较；2、同一设备历次试验结果进行比较；3、大修前后的试验结果相互比较；4、安装交接试验结果换算至同一温度下不应低于初始值的70%，大修后的测试结果换算至同一温度下不应低于上次测试值的70%。延长测试时间即进行吸收比和极化指数的测量。常规参考法（见附表）当缺乏原始数据时，油侵电力变压器绝缘电阻允许值参考表（单位：MΩ）高压绕组电压等级温度（℃）10203040506070803—10KV4503002001309060402520—35KV600400270180120805035注：1、同一变压器中压与低压绕组的绝缘电阻标准与高压绕组相同；2、高压绕组的额定电压为13.8KV和15.7KV的，按3—10KV级标准，额定电压为18KV、44KV的，按20—35KV级标准。油浸电力变压器绝缘电阻的温度换算系数A值温度差K51015202530354045505560换算系数A1.21.51.82.32.83.44.15.16.27.59.211.2注：表中K值为实际温度减去20℃的绝对值，在测量绝缘电阻时应以绝缘油顶层温度为准。例如：在27℃测得变压器的绝缘电阻值为100MΩ，换算到20℃时的绝缘电阻值应为？解：温度差K=t2-t1=27-20=7℃,查上表得：A=1.2+（1.5-1.2）/5×2=1.32,换算到20℃时的绝缘电阻值为：R20=Rt1×A=100×1.32=132（MΩ）。兆欧表的使用方法及注意事项将兆欧表水平放置，首先检查其是否工作正常，开启电源开关“ON”，按下高压启停键，使L和E两接线桩瞬时碰触，指针应迅速指零。注意L和E碰触时间不得过长，否则有可能损坏兆欧表；检查被测试品或电路，确认已全部切断电源，注意绝对不允许被试品或电路带电时进行测量；测量前，应对设备和线路先行放电，以免设备或线路的电容放电危及人身安全和损坏仪表，同时还可以减少测量误差；正确接线：兆欧表有三个接线桩，“E”(接地)、“L”(线路)和“G”(保护环或叫屏蔽端子，作用是消除仪表表面“L”与“E”接线桩间的漏电和被试品表面漏电的影响）。测量电气设备对地绝缘电阻时，“L”接设备的待测部位，“E”端接设备外壳；测电气设备内部绕组之间的绝缘电阻时，将“L”和“E”分别接两绕组的接线端；测量电缆的绝缘电阻时，为消除因表面漏电产生的误差，“L”接线芯，“E”接外壳，“G”接线芯与外壳之间的绝缘层；“L”、“E”、“G”与被测物的连接线必须用单根线，绝缘良好，不得绞合，表面不得与被测物体接触；选择所需电压等级，按下高压启停键，高压指示灯亮，LCD显示的数值即为被测的绝缘电阻值；测量完毕，应对设备充分放电，否则容易引起触电事故；禁止在雷电时或附近有高压导体的设备上测量绝缘电阻。只有在设备不带电又不可能受其他电源感应而带电的情况下才可测量。在电源开关键“ON”未关闭前，切勿用手去触及设备的测量部分或兆欧表接线桩，拆线时也不可直接去触及引线的裸露部分。关于绝缘电阻测试的几个问题为什么测绝缘电阻有时还要求测吸收比，极化指数，有什么意义？因为试品某一时刻的绝缘电阻值是不能全面反映其绝缘性能优劣的，一方面，同样性能的绝缘材料，体积大时呈现的绝缘电阻小，体积小时呈现的绝缘电阻大。另一方面，绝缘材料在加上高压后均存在对电荷的吸收和极化过程。所以，电力系统要求在主变压器、电缆、电机等许多场合的绝缘测试中应测量吸收比和极化指数，这样才能充分判定试品绝缘状况的优劣。哪些因素会造成绝缘