第六章電氣試驗(yàn)編寫稿件

1、第六章 電氣試驗(yàn)第一節(jié) 概述一、電氣試驗(yàn)的意義及目的電氣設(shè)備的絕緣在制造、運(yùn)輸、檢修過(guò)程中，有可能發(fā)生意外事故而殘留缺陷。在長(zhǎng)期運(yùn)行中，又會(huì)受到水分、潮氣的侵入，還會(huì)受到機(jī)械應(yīng)力、電場(chǎng)、導(dǎo)體發(fā)熱的作用以及大自然等各種因素的影響，這些都會(huì)使絕緣逐漸發(fā)生老化而形成缺陷。絕緣缺陷的存在和發(fā)展可造成設(shè)備損壞，從而使電力系統(tǒng)發(fā)生意外的停電事故。因此需要對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行試驗(yàn)。二、 電氣試驗(yàn)的分類按作用和要求不同，電氣設(shè)備的試驗(yàn)可分為絕緣試驗(yàn)和特性試驗(yàn)兩大類。1、絕緣試驗(yàn)電氣設(shè)備的絕緣缺陷，一種是制造時(shí)潛伏的，另一種是在外界的作用下發(fā)展起來(lái)的。外界作用有工作電壓、過(guò)電壓、潮濕、機(jī)械力、熱、化學(xué)等等。電氣設(shè)備絕

2、緣內(nèi)部的缺陷存在，降低了電氣設(shè)備的絕緣水平。我們通過(guò)一些試驗(yàn)的方法，可以把隱藏的缺陷檢查出來(lái)。試驗(yàn)方法一般分為非破壞性試驗(yàn)和破壞性試驗(yàn)兩類。為了避免破壞性試驗(yàn)對(duì)絕緣的無(wú)辜損傷而增加修復(fù)難度，破壞性試驗(yàn)往往在非破壞性試驗(yàn)之后才進(jìn)行。如果非破壞性試驗(yàn)已表明絕緣存在不正常情況，則必須在查明原因并加以消除后再進(jìn)行破壞性試驗(yàn)。2、特性試驗(yàn)通常把絕緣以外的試驗(yàn)統(tǒng)稱為特性試驗(yàn)。這類試驗(yàn)主要是對(duì)電氣設(shè)備的電氣或機(jī)械方面的某些特性進(jìn)行測(cè)試，如變壓器和互感器的變比試驗(yàn)、極性試驗(yàn)、線圈的直流電阻測(cè)量；斷路器的導(dǎo)電回路電阻等等。上述試驗(yàn)共同的目的就是揭露缺陷，但又各具一定的局限性。試驗(yàn)人員應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，結(jié)合出廠及歷

3、年的數(shù)據(jù)進(jìn)行“縱”的比較，并與同類型設(shè)備的試驗(yàn)數(shù)據(jù)及標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行“橫”的比較，經(jīng)過(guò)綜合分析來(lái)判斷缺陷或薄弱環(huán)節(jié)，為檢修和運(yùn)行提供依據(jù)。第二節(jié) 電氣設(shè)備的基本試驗(yàn)一、直流電阻測(cè)量發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)、變壓器及互感器等有絕緣線圈的電氣設(shè)備,在運(yùn)行中可能會(huì)因較長(zhǎng)時(shí)間過(guò)負(fù)荷，線圈間故障或相間短路及其他原因?qū)е潞割^開(kāi)焊，線匝匝間短路等故障。III1I2UUU1U2測(cè)試儀圖6-1繞組直流電阻測(cè)量接線線斷路器的觸頭、母線及引接線的接頭、架空線及電纜的中間接頭等長(zhǎng)期流過(guò)大電流，接觸電阻過(guò)大會(huì)使設(shè)備的運(yùn)行溫度上升，導(dǎo)致其機(jī)械強(qiáng)度下降或絕緣加速老化。測(cè)量電氣設(shè)備的直流電阻是尋找上述缺陷的有效方法。測(cè)量直流電阻可用電流、電壓

4、表(或稱電壓降)法或平衡電橋法。新的儀器有快速直流電阻測(cè)試儀等，試驗(yàn)人員可根據(jù)不同設(shè)備及所具備的試驗(yàn)設(shè)備，參考有關(guān)規(guī)定選擇試驗(yàn)方法。如圖6-1為電橋法測(cè)量繞組直流電阻的接線。二、測(cè)量絕緣電阻和吸收比測(cè)量電氣設(shè)備的絕緣電阻，是檢查其絕緣狀態(tài)，判斷其可否投入或繼續(xù)運(yùn)行的最為簡(jiǎn)便的輔助方法，電氣設(shè)備的絕緣電阻與其絕緣上所施加的電壓和所通過(guò)的電流有關(guān)，因而將施加在絕緣上的直流電壓V和通過(guò)它的總電導(dǎo)電流(包括沿絕緣表面的泄漏電流和通過(guò)絕緣內(nèi)部的電導(dǎo)電流)之比稱為絕緣電阻如以R表示絕緣電阻，則它們的關(guān)系為： R=VI （6-2-1）1、測(cè)量絕緣電阻在現(xiàn)場(chǎng)普遍采用兆歐表來(lái)測(cè)量電氣設(shè)備的絕緣電阻。常用的兆歐表

5、多數(shù)為手搖式，所以又稱搖表?，F(xiàn)在也有用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的兆歐表以及采用晶體管的兆歐表。兆歐表用M(兆歐)表示。2、測(cè)量吸收比有些絕緣物體，在直流電壓的作用下，其電導(dǎo)電流瞬間即可達(dá)到穩(wěn)定值，所以測(cè)量這些材料的絕緣電阻時(shí)，也很快就達(dá)到穩(wěn)定值。但對(duì)于發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)、變壓器，電纜、互感器等電器設(shè)備而言，它們的絕緣是由復(fù)合介質(zhì)構(gòu)成，在直流電壓的作用下，會(huì)產(chǎn)生多種極化現(xiàn)象，而且從極化開(kāi)始到完成需要相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間。電路中的電流主要由電導(dǎo)電流、電容電流、吸收電流三部分組成，隨著加壓時(shí)間的增長(zhǎng)，三種電流的總和值下降，絕緣電阻相應(yīng)增大，這就是絕緣電阻的吸收現(xiàn)象。一般來(lái)說(shuō)，設(shè)備的容量愈大，吸收現(xiàn)象愈明顯。但當(dāng)絕緣受潮或有缺

6、陷時(shí)，電流的吸收現(xiàn)象卻不明顯，總電流隨時(shí)間而緩慢下降。一般情況下，可以根據(jù)15s和60s的絕緣電阻比值來(lái)判斷絕緣的狀況，這一比值稱之為絕緣電阻的吸收比，用K表示。 K=R60/R15 （6-2-2）式中 R15加壓15s時(shí)的電流和相應(yīng)的絕緣電阻；R60加壓60s時(shí)的電流和相應(yīng)的絕緣電阻。3、影響絕緣電阻測(cè)量結(jié)果的因素影響絕緣電阻測(cè)量結(jié)果的因素主要有溫度、濕度和放電時(shí)間。絕緣電阻隨溫度升高而降低；濕度越大絕緣電阻越小；測(cè)試完畢之后應(yīng)將試品充分放電，放電時(shí)間應(yīng)大于充電時(shí)間，否則在重復(fù)測(cè)量時(shí)會(huì)造成絕緣電阻值增大的假象。三、直流泄漏電流及直流耐壓試驗(yàn)直流耐壓試驗(yàn)與直流泄漏電流的測(cè)量是考驗(yàn)絕緣的耐電強(qiáng)度

7、、檢查絕緣的狀況、發(fā)現(xiàn)局部缺陷的行之有效的辦法。進(jìn)行直流泄漏試驗(yàn)時(shí)所施加的電壓較測(cè)量絕緣電阻時(shí)兆歐表的電壓要高。1、直流泄漏電流試驗(yàn)原理直流泄漏電流試驗(yàn)主要是在試驗(yàn)設(shè)備上加規(guī)定的直流試驗(yàn)電壓，測(cè)量通過(guò)設(shè)備的電流大小來(lái)反映設(shè)備的絕緣狀況，其測(cè)試原理是歐姆定律。2、直流泄漏電流試驗(yàn)的特點(diǎn)（1）直流泄露電流試驗(yàn)時(shí)所用的電源一般采用可調(diào)的直流高壓裝置，并用微安級(jí)電流表直接測(cè)量流過(guò)試品的電流。（2）試驗(yàn)電壓較高，并可隨意調(diào)節(jié)。（3）根據(jù)被試品不同的電壓等級(jí)施以相應(yīng)的直流試驗(yàn)電壓。（4）測(cè)泄漏電流比用絕緣電阻表測(cè)絕緣電阻更易發(fā)現(xiàn)某些絕緣缺陷（如瓷質(zhì)絕緣裂紋、局部損傷、絕緣油劣化、絕緣沿面炭化等）。（5）用

8、微安級(jí)電流表監(jiān)測(cè)泄漏電流，靈敏度高，可多次重復(fù)比較。（6）根據(jù)泄漏電流測(cè)量值可以換算出絕緣電阻值，而用絕緣電阻表測(cè)出的絕緣電阻值一般不能換算出泄漏電流值。3、試驗(yàn)結(jié)果判斷方法將試驗(yàn)電壓值保持規(guī)定的時(shí)間后，如試品無(wú)破壞性放電，微安表指針沒(méi)有向增大方向突然擺動(dòng)，則認(rèn)為直流耐壓試驗(yàn)通過(guò)。溫度對(duì)泄漏電流的影響是極為顯著的，因此，最好在以往試驗(yàn)相近的溫度條件下進(jìn)行測(cè)量，以便于進(jìn)行分析比較。4、注意事項(xiàng)試驗(yàn)完畢、降壓、切斷高壓電源后，均應(yīng)對(duì)被試設(shè)備進(jìn)行充分放電。放電前被試設(shè)備應(yīng)先通過(guò)有高阻值電阻的放電棒放電，最后直接接地放電。對(duì)大容量試品如長(zhǎng)電纜、電容器、大電機(jī)等，需放電5min以上，以使試品上的充電電荷

9、放盡。另外對(duì)附近電氣設(shè)備，有感應(yīng)靜電電壓的可能時(shí)，也應(yīng)予放電或事先短路。經(jīng)過(guò)充分放電后，才能接觸試品，進(jìn)行更改接線或結(jié)束試驗(yàn)，拆除接線。對(duì)電力電纜、電容器，發(fā)電機(jī)、變壓器等必須先經(jīng)適當(dāng)?shù)姆烹婋娮瑁ㄈ绶烹姲簦?duì)試品進(jìn)行放電，如果直接對(duì)地放電可能產(chǎn)生頻率極高的振蕩過(guò)電壓，對(duì)試品的絕緣有危害。在表面泄漏電流影響較大的情況下，應(yīng)采取屏蔽措施。四、介質(zhì)損耗試驗(yàn)1、介質(zhì)損耗的基本概念絕緣材料在電壓作用下，總會(huì)流過(guò)一定的電流，所以都有能量損耗。我們把電介質(zhì)在電壓作用下產(chǎn)生的一切損耗稱為介質(zhì)損耗或介質(zhì)損失。如果電介質(zhì)損耗很大，會(huì)使電介質(zhì)溫度升高，促使材料發(fā)生老化（發(fā)脆、分解等），如果介質(zhì)溫度不斷上升，甚至?xí)?/p>

10、電介質(zhì)熔化、燒焦，喪失絕緣能力，導(dǎo)致熱擊穿，因此電介質(zhì)損耗的大小是衡量絕緣介質(zhì)電性能的一項(xiàng)重要指標(biāo)。2、介質(zhì)損耗試驗(yàn)的基本原理介質(zhì)損失是絕緣介質(zhì)在交流電場(chǎng)作用下的能量損失。數(shù)值上為介質(zhì)中的電流有功分量與無(wú)功分量的比值，它的大小用介質(zhì)損失角的正切值tan表示，是一個(gè)無(wú)量綱的數(shù)。用介質(zhì)損失角的tan，可判斷電氣設(shè)備的絕緣狀況，且比較靈敏有效。一般用的試驗(yàn)儀器有QS1電橋，自動(dòng)介損測(cè)試儀等。3、介質(zhì)損耗因數(shù)試驗(yàn)的目的介質(zhì)損耗因數(shù)測(cè)量是一項(xiàng)反映電氣設(shè)備絕緣性能靈敏度較高的試驗(yàn)，它可以發(fā)現(xiàn)電力設(shè)備絕緣整體受潮、劣化變質(zhì)及小電容試品貫通和未貫通的局部缺陷，但不易發(fā)現(xiàn)大電容試品的局部缺陷。但如果絕緣內(nèi)的缺陷

11、不是分布性而是集中性的，則tan有時(shí)反映就不靈敏。因此，測(cè)量各類電力設(shè)備tan時(shí)，能分解試驗(yàn)的盡量分解試驗(yàn)。如測(cè)量變壓器整體tan時(shí)，由于變壓器整體絕緣體積比變壓器套管大得多，套管的缺陷就不能靈敏反映出來(lái)，因此還須單獨(dú)測(cè)量套管的tan。4 、影響測(cè)量介損tan的因素在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試tan值時(shí)，由于被試物受電場(chǎng)、磁場(chǎng)、表面泄漏的影響，使得測(cè)試tan很困難，且往往使測(cè)得的tan值不真實(shí)。同時(shí)tan值受溫度的影響也很大，因此要在測(cè)試中正確地得出tan值，必須排除外界各種干擾因素，為判斷被試品絕緣狀況提供準(zhǔn)確的依據(jù)。5、 tan結(jié)果分析對(duì)于tan的分析，一是同歷年測(cè)試結(jié)果進(jìn)行比較，一是與同類設(shè)備進(jìn)行比較，看

12、其之間有無(wú)明顯差異。此外，還配合其他絕緣試驗(yàn)結(jié)果，進(jìn)行全面綜合分析判斷，以確定試品絕緣狀態(tài)。五、交流耐壓試驗(yàn)工頻交流(以下簡(jiǎn)稱交流)耐壓試驗(yàn)是考驗(yàn)被試品絕緣承受各種過(guò)電壓能力的有效方法，對(duì)保證設(shè)備安全運(yùn)行有重要意義。絕緣電阻和吸收比試驗(yàn)、泄漏電流和直流耐壓試驗(yàn)以及介質(zhì)損失角測(cè)量試驗(yàn)等雖然能發(fā)現(xiàn)很多絕緣缺陷，但因其試驗(yàn)電壓低于被試品的工作電壓，往往對(duì)一些絕緣缺陷還不能檢出，這對(duì)于保證電氣設(shè)備安全運(yùn)行是不夠的。為了進(jìn)一步暴露設(shè)備缺陷檢查電氣設(shè)備絕緣水平和確定是否能投入運(yùn)行，有必要進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)。交流耐壓試驗(yàn)是鑒定電氣設(shè)備絕緣強(qiáng)度的最有效和最直接的方法，它對(duì)于判斷電氣設(shè)備能否投入運(yùn)行具有決定性的意

13、義，也是保證設(shè)備絕緣水平，避免發(fā)生絕緣事故的重要手段。交流耐壓試驗(yàn)?zāi)苡行У匕l(fā)現(xiàn)電氣設(shè)備存在的較危險(xiǎn)的集中性缺陷。但交流耐壓試驗(yàn)對(duì)于固體有機(jī)絕緣來(lái)說(shuō)，它會(huì)使原來(lái)存在的絕緣弱點(diǎn)進(jìn)一步發(fā)展，使絕緣強(qiáng)度逐漸減弱，形成絕緣內(nèi)部劣化的積累效應(yīng)。因此必須正確地選擇試驗(yàn)電壓的標(biāo)準(zhǔn)和耐壓時(shí)間。試驗(yàn)電壓越高，發(fā)現(xiàn)絕緣缺陷的有效性越高，但被試品被擊穿的可能性越大，積累效應(yīng)也越嚴(yán)重。反之，試驗(yàn)電壓低，而難以發(fā)現(xiàn)缺陷，使設(shè)備在運(yùn)行中擊穿的可能性增加。因此交流耐壓試驗(yàn)必須按電氣設(shè)備規(guī)定的試驗(yàn)電壓進(jìn)行試驗(yàn)。圖6-2交流耐壓試驗(yàn)的常用原理接線。圖6-2交流耐壓試驗(yàn)的常用原理接線T1試驗(yàn)變壓器；T2調(diào)壓器；R1、R2保護(hù)電阻器

14、；F球隙；S開(kāi)關(guān)；CX被試品電容；C1、C2分壓電容器絕緣擊穿電壓值不但與所加電壓有關(guān)，而且還與加壓的持續(xù)時(shí)間有關(guān)，尤其對(duì)有機(jī)絕緣更明顯，其擊穿電壓隨加壓時(shí)間的增加而逐漸下降?，F(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定耐壓時(shí)間為lmin，一方面是為了便于觀察被試品情況，使有弱點(diǎn)的絕緣有時(shí)間暴露，特別是固體絕緣發(fā)生熱擊穿需要一定的時(shí)間，另一方面，又不致時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而引起不應(yīng)有的擊穿。在進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)之前必須對(duì)被試品先進(jìn)行絕緣電阻、吸收比；泄漏電流、介質(zhì)損失角等項(xiàng)目的試驗(yàn)，初步鑒定一下設(shè)備絕緣情況。若已發(fā)現(xiàn)設(shè)備的絕緣情況不良(如受潮和局部缺陷等)，則為避免在進(jìn)行耐壓試驗(yàn)過(guò)程中，造成不應(yīng)有的絕緣擊穿而延長(zhǎng)檢修時(shí)間或影響設(shè)備投入運(yùn)行

15、，應(yīng)先進(jìn)行處理后再做耐壓試驗(yàn)。1、試驗(yàn)方法工頻高電壓通常采用高壓試驗(yàn)變壓器來(lái)產(chǎn)生。對(duì)電容量較大的被試品，可以采用串聯(lián)諧振回路來(lái)產(chǎn)生高電壓，對(duì)于電力變壓器、電壓互感器具有繞組的被試品，可以采用100300Hz的中頻電源對(duì)其低壓側(cè)線圈激磁產(chǎn)生高電壓。2、試驗(yàn)注意事項(xiàng)(1)交流耐壓試驗(yàn)時(shí)加至試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)電壓后的持續(xù)時(shí)間，凡無(wú)特殊說(shuō)明者，均為1min。(2)升壓必須從零開(kāi)始，切不可沖擊合閘。升壓速度在40試驗(yàn)電壓以內(nèi)可不受限制，其后均勻升壓，速度大約為每秒3試驗(yàn)電壓。耐壓試驗(yàn)后，迅速均勻降壓到零，然后切斷電源。(3)任何被試品在交流耐壓試驗(yàn)前，應(yīng)測(cè)量絕緣電阻，合格后再進(jìn)行試驗(yàn)。(4)升壓過(guò)程中應(yīng)密切監(jiān)視高

16、壓回路，監(jiān)聽(tīng)被試品有何異響。升至試驗(yàn)電壓，開(kāi)始計(jì)時(shí)讀取試驗(yàn)電壓。時(shí)間到后，降壓然后斷開(kāi)電源。試驗(yàn)中如無(wú)破壞性放電或擊穿發(fā)生，則認(rèn)為通過(guò)耐壓試驗(yàn)。(5)對(duì)于絕緣良好的電氣設(shè)備，在交流耐壓中不應(yīng)有擊穿、放電及其他異常現(xiàn)象，在試驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)認(rèn)真監(jiān)視。試品是否擊穿可根據(jù)下述現(xiàn)象進(jìn)行分析。根據(jù)試驗(yàn)回路接入表計(jì)的指示進(jìn)行分析：一般情況下，當(dāng)試驗(yàn)回路中電流表指示突然上升，電壓表指示明顯下降，說(shuō)明試品已被擊穿。 根據(jù)控制回路的狀況進(jìn)行分析：如果過(guò)流繼電器整定值適當(dāng)，當(dāng)被試品擊穿時(shí)，過(guò)流繼電器應(yīng)動(dòng)作，并使自動(dòng)控制開(kāi)關(guān)跳閘，若整定值過(guò)小，因電容電流的充電作用而使開(kāi)關(guān)跳閘；整定值過(guò)大時(shí)，即使試品放電或小電流擊穿，繼電

17、器也不會(huì)動(dòng)作。因此正確整定過(guò)流繼電器的動(dòng)作電流是很重要的。一般應(yīng)整定為試驗(yàn)變壓器額定電流的1.31.5倍。根據(jù)被試品的狀況進(jìn)行分析：被試品發(fā)出擊穿響聲(或斷續(xù)放電聲)，冒煙、出氣、焦臭、閃弧、燃燒等，都是不容許的，應(yīng)查明原因。這些現(xiàn)象如果確定是絕緣部分的，則認(rèn)為是被試品存在缺陷或擊穿。(6)被試品為有機(jī)絕緣材料時(shí)，試驗(yàn)后應(yīng)立即觸摸，如出現(xiàn)普遍或局部發(fā)熱，則認(rèn)為絕緣不良，應(yīng)即時(shí)處理，然后再作試驗(yàn)。(7)對(duì)夾層絕緣或有機(jī)絕緣材料的設(shè)備，如果耐壓試驗(yàn)后的絕緣電阻，比耐壓前下降30，則認(rèn)為該試品不合格。(8)在試驗(yàn)過(guò)程中，若由于空氣濕度、溫度，表面臟污等影響，引起試品表面滑閃放電，不應(yīng)認(rèn)為試品不合格，

18、須經(jīng)清潔、干燥處理后再行試驗(yàn)。(9)耐壓試驗(yàn)后應(yīng)測(cè)量被試品的絕緣電阻。第三節(jié) 電機(jī)試驗(yàn)電機(jī)試驗(yàn)包括發(fā)電機(jī)定子繞組絕緣試驗(yàn)、轉(zhuǎn)子故障檢查試驗(yàn)、特性試驗(yàn)和參數(shù)測(cè)量、交流電動(dòng)機(jī)試驗(yàn)等。我們主要講一下電機(jī)的定期試驗(yàn)項(xiàng)目。一、發(fā)電機(jī)定子繞組絕緣試驗(yàn)發(fā)電機(jī)運(yùn)行的可靠性和壽命很大程度上取決于定子繞組的絕緣。定子繞組的主要試驗(yàn)項(xiàng)目包括定子繞組的絕緣電阻、吸收比或極化指數(shù)，定子繞組泄漏電流和直流耐壓試驗(yàn)，定子繞組交流耐壓試驗(yàn)等。1、定子繞組的絕緣電阻、吸收比或極化指數(shù)發(fā)電機(jī)定子繞組的絕緣電阻、吸收比或極化指數(shù)的測(cè)量，是檢查絕緣狀況最簡(jiǎn)便而常用的非破壞性試驗(yàn)方法。（1）測(cè)量方法1）額定電壓為1000V以上者，采用

19、2500V兆歐表，量程一般不低于10000M，水內(nèi)冷定子繞組用專用兆歐表，200MW及以上機(jī)組推薦測(cè)量極化指數(shù)；2）一般應(yīng)分相試驗(yàn)進(jìn)行，分別測(cè)量每相或每分支對(duì)地及對(duì)其余接地相的絕緣電阻；3）測(cè)量前被測(cè)繞組要充分放電，否則所測(cè)得的絕緣電阻值將偏高，吸收比值將偏低。（2）分析判斷1）絕緣電阻值自行規(guī)定。若在相近試驗(yàn)條件(溫度、濕度)下，絕緣電阻值降低到歷年正常值的1/3以下時(shí)，應(yīng)查明原因； 2）各相或各分支絕緣電阻值的差值不應(yīng)大于最小值的100%； 3）吸收比或極化指數(shù)：瀝青浸膠及烘卷云母絕緣吸收比不應(yīng)小于1.3或極化指數(shù)不應(yīng)小于1.5；環(huán)氧粉云母絕緣吸收比不應(yīng)小于1.6或極化指數(shù)不應(yīng)小于2.0；

20、水內(nèi)冷定子繞組自行規(guī)定。2、定子繞組泄漏電流和直流耐壓試驗(yàn)（1）測(cè)量方法1）直流耐壓及泄漏電流測(cè)量的接線按微安表所處的位置分為高壓側(cè)和低壓側(cè)兩種，見(jiàn)圖11-3。 （a） （b）圖6-3直流耐壓及泄漏電流測(cè)量試驗(yàn)接線圖（a）微安表在高壓側(cè)； （b）微安表在低壓側(cè)； Q短路開(kāi)關(guān) ；R限流電阻；C穩(wěn)壓電容；PV高壓直流電壓測(cè)量表計(jì)2）分析判斷：在規(guī)定試驗(yàn)電壓下，各相泄漏電流的差別不應(yīng)大于最小值的100%，最大泄漏電流在20以下者，相間差值與歷次試驗(yàn)結(jié)果比較，不應(yīng)有顯著的變化； 泄漏電流不隨時(shí)間的延長(zhǎng)而增大。3）注意事項(xiàng)應(yīng)在停機(jī)后清除污穢前熱狀態(tài)下進(jìn)行。處于備用狀態(tài)時(shí)，可在冷態(tài)下進(jìn)行。氫冷發(fā)電機(jī)應(yīng)在充

21、氫后氫純度為96%以上或排氫后含氫量在3%以下時(shí)進(jìn)行，嚴(yán)禁在置換過(guò)程中進(jìn)行試驗(yàn)； 試驗(yàn)電壓按每級(jí)0.5Un分階段升高，每階段停留1min； 泄漏電流隨電壓不成比例顯著增長(zhǎng)時(shí)，應(yīng)注意分析；試驗(yàn)時(shí)，微安表應(yīng)接在高壓側(cè)，并對(duì)出線套管表面加以屏蔽。3、定子繞組的工頻耐壓試驗(yàn)發(fā)電機(jī)定子繞組絕緣工頻耐壓試驗(yàn)接線，如圖11-4。圖6-4 發(fā)電機(jī)定子繞組絕緣工頻耐壓試驗(yàn)接線圖T-試驗(yàn)變壓器；TV-測(cè)量用電壓互感器；PV-靜電電壓表；G-保護(hù)球隙發(fā)電機(jī)定子繞組絕緣工頻耐壓一般在大修前或更換繞組后進(jìn)行，試驗(yàn)方法如前所述。注意事項(xiàng)： （1）試驗(yàn)變壓器必須滿足試驗(yàn)電壓的要求，并能提供試驗(yàn)時(shí)所需的電流；（2）試驗(yàn)電壓必

22、須在高壓側(cè)測(cè)量，試驗(yàn)電壓應(yīng)盡量采用線電壓；（3）應(yīng)在停機(jī)后清除污穢前熱狀態(tài)下進(jìn)行。處于備用狀態(tài)時(shí)，可在冷狀態(tài)下進(jìn)行； （4）水內(nèi)冷電機(jī)一般應(yīng)在通水的情況下進(jìn)行試驗(yàn)，進(jìn)口機(jī)組按廠家規(guī)定。二、其他電機(jī)的定期試驗(yàn)1、直流電機(jī)繞組的絕緣電阻測(cè)量 直流電機(jī)繞組的絕緣電阻用1000V兆歐表測(cè)量，對(duì)勵(lì)磁機(jī)應(yīng)測(cè)量電樞繞組對(duì)軸和金屬綁線的絕緣電阻，絕緣電阻值一般不低于0.5M。2、中頻發(fā)電機(jī)繞組的絕緣電阻測(cè)量1000V以下的中頻發(fā)電機(jī)繞組的絕緣電阻應(yīng)使用1000V兆歐表測(cè)量；1000V及以上者使用2500V兆歐表測(cè)量，絕緣電阻值不應(yīng)低于0.5M。3、交流電動(dòng)機(jī)的試驗(yàn)（1）交流電動(dòng)機(jī)的絕緣電阻值測(cè)量 1）額定電壓

23、3000V以下者，室溫下不應(yīng)低于0.5M；2）額定電壓3000V及以上者，交流耐壓前，定子繞組在接近運(yùn)行溫度時(shí)的絕緣電阻值不應(yīng)低于UnM(取Un的千伏數(shù)，下同)；投運(yùn)前室溫下(包括電纜)不應(yīng)低于UnM； 3）轉(zhuǎn)子繞組不應(yīng)低于0.5M；4）吸收比自行規(guī)定。說(shuō)明：500kW及以上的電動(dòng)機(jī)，應(yīng)測(cè)量吸收比(或極化指數(shù))； 3kV以下的電動(dòng)機(jī)使用1000V兆歐表；3kV及以上者使用2500V兆歐表； 小修時(shí)定子繞組可與其所連接的電纜一起測(cè)量，轉(zhuǎn)子繞組可與起動(dòng)設(shè)備一起測(cè)量； 有條件時(shí)可分相測(cè)量。（2）交流電動(dòng)機(jī)繞組的直流電阻測(cè)量1）試驗(yàn)周期為1年(3kV及以上或100kW及以上)；2）3kV及以上或100

24、kW及以上的電動(dòng)機(jī)各相繞組直流電阻值的相互差別不應(yīng)超過(guò)最小值的2%，中性點(diǎn)未引出者，可測(cè)量線間電阻，其相互差別不應(yīng)超過(guò)1%；3）其余電動(dòng)機(jī)自行規(guī)定；4）應(yīng)注意相互間差別的歷年相對(duì)變化。第四節(jié) 電力變壓器試驗(yàn)電力變壓器的絕緣試驗(yàn)包括：絕緣電阻、吸收比、泄漏電流、介質(zhì)損失角的正切值、絕緣油和交流耐壓試驗(yàn)。另外，在變壓器的試驗(yàn)中的幾個(gè)重要項(xiàng)目還有變壓器繞組的直流電阻測(cè)量和變壓器的變比、極性和組別試驗(yàn)等。一、測(cè)量絕緣電阻及吸收比使用兆歐表測(cè)量絕緣電阻和吸收比，是檢查變壓器絕緣狀態(tài)簡(jiǎn)便而通用的方法。一般對(duì)絕緣受潮及局部缺陷，如瓷件破裂、引出線接地等，均能有效地查出。1、測(cè)量絕緣電阻Rt變壓器繞組絕緣電阻

25、的測(cè)定一般在大修后或13年進(jìn)行一次。通常采用2500V或5000V的兆歐表測(cè)量。測(cè)量前后均應(yīng)將變壓器繞組短路接地，使其充分放電。變壓器瓷套管應(yīng)該擦拭干凈，去除污垢。測(cè)量時(shí)，被測(cè)線圈的引線端應(yīng)短接，非被測(cè)試的線圈引線端應(yīng)短路接地。由于Rt與變壓器的容量和電壓等級(jí)有關(guān)，隨其幾何尺寸、結(jié)構(gòu)、材質(zhì)、和干燥處理情況而不同。同型號(hào)變壓器的Rt可能相差很大，而無(wú)法統(tǒng)一規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。因此，對(duì)于所測(cè)得的數(shù)值，通常是和同批生產(chǎn)的同類型變壓器進(jìn)行比較，或者把被試變壓器的各線圈歷次測(cè)量的數(shù)據(jù)相互進(jìn)行比較。測(cè)量溫度以上層油溫為準(zhǔn)。Rt還隨溫度變化，溫度每上升10，Rt將降低約1.5倍。因此，比較絕緣電阻數(shù)值時(shí)，應(yīng)換算到同一

26、溫度。交接試驗(yàn)時(shí)，絕緣電阻值不低于出廠試驗(yàn)值的70%。2、測(cè)量吸收比吸收比對(duì)絕緣受潮反應(yīng)比較靈敏，對(duì)于新裝電力變壓器，變壓器電壓等級(jí)為35kV及以上且容量在40000kVA及以上時(shí)，應(yīng)測(cè)量吸收比。吸收比與產(chǎn)品出廠值相比應(yīng)無(wú)明顯差別，在常溫下應(yīng)不小于1.3；當(dāng)R60S大于3000M時(shí)，吸收比可不做考核要求。變壓器電壓等級(jí)為220kV及以上，且容量在120MVA及以上時(shí)，宜用5000V兆歐表測(cè)量極化指數(shù)。測(cè)得值與產(chǎn)品出廠值相比應(yīng)無(wú)明顯差別，在常溫下應(yīng)不小于1.3；當(dāng)R60S大于10000M時(shí)，極化指數(shù)可不做考核要求。小于上述數(shù)值時(shí)可能是干燥不良或絕緣有局部缺陷。整體或局部嚴(yán)重受潮時(shí)，吸收比接近于1

27、。二、測(cè)量泄漏電流測(cè)量泄漏電流與測(cè)量絕緣電阻相似，但因施加的試驗(yàn)電壓較高，因而能發(fā)現(xiàn)某些絕緣電阻試驗(yàn)不能發(fā)現(xiàn)的絕緣缺陷，如變壓器絕緣的部分穿透性缺陷和引線套管缺陷等。試驗(yàn)時(shí)的加壓部位與測(cè)量絕緣電阻相同。試驗(yàn)電壓的標(biāo)準(zhǔn)如表6-1。表6-1 油浸式電力變壓器直流泄漏試驗(yàn)電壓標(biāo)準(zhǔn)繞組額定電壓（kV）610kV2035kV63330kV500kV直流試驗(yàn)電壓（kV）10203040將電壓升至試驗(yàn)電壓后，在高壓端讀取lmin時(shí)通過(guò)被試?yán)@組的直流電流，即為所測(cè)得的泄漏電流值。泄漏電流的大小與變壓器的絕緣結(jié)構(gòu)，試驗(yàn)溫度和測(cè)量方法等因素有關(guān)。當(dāng)絕緣良好時(shí)，利用泄漏電流值換算的絕緣電阻與使用兆歐表加屏蔽測(cè)得的絕

28、緣電阻值接近。對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行分析判斷時(shí)，主要是與同類型變壓器的歷年試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，不應(yīng)有顯著變化。若其數(shù)值逐年增大時(shí)，則應(yīng)引起注意，這通常是由于絕緣逐漸劣化(包括絕緣油質(zhì))所致，若測(cè)量結(jié)果與歷年數(shù)據(jù)比較突然增大時(shí)，則說(shuō)明絕緣可能有嚴(yán)重缺陷，應(yīng)查明原因。對(duì)于電壓為35kV及以上且容量為8000kVA及以上的變壓器應(yīng)在大修時(shí)或13年進(jìn)行一次繞組連同套管的泄漏電流的測(cè)量。測(cè)量時(shí)讀取1min時(shí)的泄漏電流值，且與前一次測(cè)試結(jié)果相比應(yīng)無(wú)明顯變化。三、 測(cè)量介質(zhì)損失(tan)對(duì)容量為8000kVA及以上的變壓器應(yīng)在大修后或13年（也可自行規(guī)定）、必要時(shí)進(jìn)行繞組連同套管一起的介質(zhì)損失角正切值tan的測(cè)量。這

29、項(xiàng)測(cè)量主要是為了檢查變壓器是否受潮、絕緣老化，油質(zhì)劣化、絕緣上附著油泥及嚴(yán)重局部缺陷等。有時(shí)為了檢查套管的絕緣狀態(tài)，可單獨(dú)測(cè)量套管的介質(zhì)損耗正切值。由于測(cè)量結(jié)果常受試品表面狀態(tài)和外界條件(如電場(chǎng)干擾、空氣濕度)的影響，要采取相應(yīng)的措施。如試驗(yàn)時(shí)遠(yuǎn)離或通過(guò)操作切除干擾源，采用屏蔽法消除電場(chǎng)干擾和表面泄漏的影響，用倒相法、移相法等減少測(cè)量誤差。測(cè)量時(shí)被測(cè)繞組兩端短接，非測(cè)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，改變了電壓與電流的相角差而給測(cè)量結(jié)果帶來(lái)誤差。當(dāng)繞組兩端短路后，由于電容電流從繞組兩端進(jìn)入，在電感線圈流動(dòng)的方向相反，產(chǎn)生的磁通互相抵消，使電感最小，故由電感帶來(lái)的誤差將大為

30、減小。 在測(cè)量介質(zhì)損失角正切值時(shí)，因變壓器的外殼直接接地，所以只能采用QSl型交流電橋(或自動(dòng)變比電橋)反接線進(jìn)行。變壓器測(cè)量介質(zhì)損失角tan值時(shí)應(yīng)符合下列規(guī)定：1、在20時(shí)330500kV的tan值不大于0.6%，66220kV的tan值不大于0.8%，35kV及以下的tan值不大于1.5%；2、測(cè)量得到的tan值與歷年的數(shù)值比較不應(yīng)有顯著變化（一般不大于0）；3、測(cè)量時(shí)非被試?yán)@組應(yīng)接地或屏蔽；4、測(cè)量溫度以頂層油溫為準(zhǔn)，盡量使每次測(cè)量的溫度相近。5、盡量在油溫低于50時(shí)測(cè)量，不同溫度下的tan值一般可按下式換算tan2= tan1×1.3(t2- t1)/10 (6-4-1)式中

31、tan1、tan2分別為溫度t1、t2時(shí)的tan值。四、測(cè)量直流電阻測(cè)量變壓器繞組直流電阻的目的是：檢查繞組接頭的焊接質(zhì)量和繞組有無(wú)匝間短路現(xiàn)象；電壓分接開(kāi)關(guān)各個(gè)位置接觸是否良好及分接開(kāi)關(guān)的實(shí)際位置與指示位置是否相符；引出線有無(wú)斷裂，多股導(dǎo)線并繞的繞組是否有斷股等情況。變壓器在大修時(shí)或改變分接頭位置后，或者出口故障短路后需要測(cè)量繞組連同套管一起的直流電阻，13年進(jìn)行1次預(yù)防性試驗(yàn)測(cè)量。1、測(cè)量部位（1）交接或大修時(shí)應(yīng)在各側(cè)繞組的所有分接頭位置上的測(cè)量；（2）對(duì)無(wú)勵(lì)磁調(diào)壓方式，在變換分接頭位置后或每13年1次的測(cè)量，只在分接頭位置上測(cè)量；（3）對(duì)有載調(diào)壓方式，在分接開(kāi)關(guān)檢修后，一般在所有分接頭上

32、測(cè)量。2、注意事項(xiàng)（1）測(cè)量時(shí)繞組溫度的測(cè)定，當(dāng)變壓器的上、下層油溫相差不超過(guò)3時(shí)，以上層油溫作為繞組的溫度。當(dāng)無(wú)法測(cè)定繞組溫度時(shí)，測(cè)量結(jié)果只能按三相是否平衡進(jìn)行比較判斷；（2）測(cè)量大型高壓變壓器繞組的直流電阻時(shí)，其他非被測(cè)的各電壓等級(jí)的繞組應(yīng)短路接地，以防止直流電源投入或開(kāi)斷時(shí)產(chǎn)生的高電壓危及安全。（3）測(cè)量結(jié)果的判斷1）1600kVA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(wú)中性點(diǎn)引出時(shí)的線間差別應(yīng)不大于三相平均值的1；2）1600kVA及以下的變壓器，相間差別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）測(cè)得的直流電阻值與以前(出廠或交接時(shí))相應(yīng)

33、部位測(cè)得值比較，其變化也應(yīng)不大于2。相間差或線間差百分?jǐn)?shù)的計(jì)算公式為： ×100 （6-4-2）式中：x相間差或線間差的百分?jǐn)?shù)，%；Rmax三線或三相實(shí)測(cè)電阻值中的最大電阻值，；Rmin三線或三相實(shí)測(cè)電阻值中的最小電阻值，；Rav三線或三相實(shí)測(cè)電阻值中的平均電阻值，。五、變壓器的變比、極性和聯(lián)結(jié)組別的試驗(yàn)1、變壓器的變比測(cè)試變壓器變壓比是指變壓器空載運(yùn)行時(shí)一次電壓U1與U2的比值，簡(jiǎn)稱變比，即 （6-4-3）三相變壓器銘牌上的變比是指不同繞組的線電壓之比。接線組別不同的變壓器，高、低壓繞組運(yùn)行電壓有線電壓和相電壓之別。測(cè)量變比的實(shí)用意義有以下幾點(diǎn)：1）檢查變壓器繞組匝數(shù)比的正確；2）

34、檢查分接開(kāi)關(guān)的工作狀況；3)作為分析變壓器有無(wú)匝間短路的依據(jù)；4)作為變壓器并列運(yùn)行的條件。并列運(yùn)行的變壓器其空載電壓如相差1%額定值，則兩臺(tái)變壓器中環(huán)流可達(dá)額定電流的10%左右。因此，電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程(DL/T596-1996)規(guī)定了并列運(yùn)行變壓器變比的允許偏差為不大于±0.5%，變比小于3的，允許偏差為±1%。(2)雙電壓表法測(cè)量變比雙電壓表法是施加電壓于變壓器一次繞組，測(cè)得二次繞組電壓，以兩側(cè)電壓比值求變比。注意事項(xiàng)如下。1）試驗(yàn)電源電壓最好要高于變壓器額定電壓的1/3以上，以加在變壓器一次繞組為佳，即升壓變壓器加于低壓側(cè)；降壓變壓器加于高壓側(cè)。2）試驗(yàn)電源電壓

35、應(yīng)保持穩(wěn)定，雙電壓表讀數(shù)應(yīng)同時(shí)。3）電壓表連線應(yīng)牢靠，引線盡量短，尤其要避免二次長(zhǎng)線引起測(cè)量誤差。4）電壓表精度不低于0.5級(jí)，若需應(yīng)用電壓互感器，其精度應(yīng)比電壓表高一級(jí)，即0.2級(jí)。5）三相電壓用電壓互感器V接測(cè)量時(shí)，應(yīng)注意兩臺(tái)電壓互感器的極性以保證開(kāi)口電壓讀數(shù)的正確性。6）測(cè)量三相變壓器的變比，用三相電源簡(jiǎn)便，用單相電源試驗(yàn)則便于發(fā)現(xiàn)缺陷所在的相別。 （a） （b）圖6-5 單相變壓器和三相變壓器經(jīng)電壓互感器用電壓表測(cè)變壓器變比（a）單相變壓器測(cè)量 （b）三相變壓器測(cè)量7）用單相電源分相測(cè)量三相變壓器變比時(shí)，三角連接的繞組中非測(cè)試相繞組必須短接，以保證加壓相鐵芯柱中磁通一致。圖6-5為單相

36、變壓器和三相變壓器經(jīng)電壓互感器用電壓表測(cè)變壓器變比。(3)用變比電橋測(cè)量變比圖6-6 變比電橋測(cè)量原理圖及試驗(yàn)接線（a）變比電橋測(cè)量原理圖 （b）變比電橋試驗(yàn)接線圖用變比電橋測(cè)量三相變壓器的變比與雙電壓表法一樣，也是采用單相電源，在電橋內(nèi)部裝設(shè)了切換電路，對(duì)不同的接線組別，按不同的測(cè)量方式進(jìn)行測(cè)量。因此用變比電橋進(jìn)行變比試驗(yàn)時(shí)，必須按照說(shuō)明書正確接線、正確操作。圖6-6為變比電橋測(cè)量原理圖及試驗(yàn)接線圖。2、變壓器的極性試驗(yàn)變壓器在更換繞組后或者在內(nèi)部接線變動(dòng)后，應(yīng)進(jìn)行極性和接線組別試驗(yàn)，以判明是否與變壓器的標(biāo)志（銘牌和頂蓋上的符號(hào)）相符。在變壓器中同一鐵芯上兩個(gè)繞組感應(yīng)電勢(shì)相量的相對(duì)關(guān)系，常用

37、“極性”來(lái)加以說(shuō)明，這種相量的相對(duì)關(guān)系直接取決于這兩個(gè)繞組的繞向和端頭標(biāo)號(hào)。當(dāng)兩個(gè)繞組被同一磁通穿過(guò)時(shí)，兩繞組的感應(yīng)電勢(shì)同相位，通常稱之為同極性或減極性；當(dāng)兩個(gè)繞組被同一磁通穿過(guò)時(shí)，兩個(gè)繞組的感應(yīng)電勢(shì)相位相反，稱之為異極性或加極性。由于單相變壓器的兩個(gè)繞組之間存在著極性關(guān)系，所以，當(dāng)幾個(gè)繞組互相連接組合時(shí)，無(wú)論是接成串聯(lián)或并聯(lián)，都必須知道其極性才能正確地進(jìn)行連接。測(cè)試方法：變壓器的極性常采用直流法確定。如圖6-7所示， 圖6-7 直流法測(cè)定變壓器的極性按圖6-7接線，將1.53V直流電源經(jīng)閘刀QK接入變壓器高壓端UX，低壓繞組接直流毫伏表（或微安表），電源和表計(jì)的正極端子接于繞組同名端。當(dāng)U、

38、u為減極性時(shí)，合QK瞬間，表針偏向正向，斷開(kāi)QK瞬間，表針偏向負(fù)方向；當(dāng)U、u為加極性時(shí)，上述操作表針偏轉(zhuǎn)于上述相反。應(yīng)當(dāng)注意，電源應(yīng)接于高壓繞組一側(cè)，否則高壓側(cè)可能感應(yīng)出危險(xiǎn)高壓。3、變壓器聯(lián)結(jié)組別的試驗(yàn)圖6-8 Y，y0連接組別的直流法測(cè)試情況（a）uv（+）；（b）vw(-)；(c)uw(+)；(d)uv(-)；(e)vw(+)；(f)uw(+)；(g)uv(+)；(h)vw(+)；(i)uw(+)變壓器原邊和副邊的繞組主要有兩種聯(lián)結(jié)方法，即星形接法(Y接法)和三角形(接法)。在電力變壓器中，常采用下列三種聯(lián)結(jié)組作為標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)結(jié)組：1Y，yno，2Y，d11和3YN，d11，其中YN表示把中

39、性點(diǎn)引出箱外的星形接法。目前現(xiàn)場(chǎng)常用的試驗(yàn)方法主要有直流法、相位表法、變比電橋法三種。（1）直流法用3V直流電源輪流接于變壓器的高壓側(cè)UV、VW、WU端子，在低壓側(cè)測(cè)量對(duì)應(yīng)端子間的電壓，電壓表正負(fù)極與電源側(cè)端子對(duì)應(yīng)，如圖6-8所示在Y，y0組別的變壓器所進(jìn)行的9次測(cè)試情況，圖6-8中正、負(fù)號(hào)是指電源開(kāi)關(guān)閉合瞬間低壓表計(jì)偏轉(zhuǎn)的正、負(fù)方向，如記錄開(kāi)關(guān)分開(kāi)瞬間的指示，其符號(hào)恰為相反。每種接線方式的測(cè)試規(guī)律是不一樣，因此根據(jù)變壓器各連接組別的測(cè)試規(guī)律即可確定變壓器的連接組別。 （2）相位表將相位表的電壓和電流線圈分別接入被試變壓器的高、低壓側(cè)對(duì)應(yīng)相的端子之間，如圖 6-10所示。低壓側(cè)電流用可變電阻調(diào)

40、節(jié)，使之不超過(guò)相位表的標(biāo)稱電流。由于變壓器低壓側(cè)負(fù)荷為一線性電阻，高壓側(cè)電壓對(duì)低壓側(cè)電流的相對(duì)相位可認(rèn)為與高、低壓側(cè)電壓間的相對(duì)相位相等，因此相位表指出的高、低壓對(duì)應(yīng)相間的相位可用來(lái)確定其接線組別。 相位表可直讀變壓器高、低壓電壓間的夾角，所以又稱之為“直接法”。圖6-10 相位表測(cè)變壓器組別接線（3）變比電橋法按設(shè)備銘牌所示接線組別及變比輸入電橋，根據(jù)電橋測(cè)試的變比及顯示的接線組別來(lái)判斷。六、空載試驗(yàn)1、試驗(yàn)?zāi)康淖儔浩骺蛰d試驗(yàn)是指從變壓器任意一側(cè)繞組（一般為低壓繞組）施加正弦波形、額定頻率的額定電壓，其他繞組開(kāi)路的情況下測(cè)量變壓器空載損耗和空載電流的試驗(yàn)。一般在更換繞組或必要時(shí)進(jìn)行。空載試驗(yàn)

41、的主要目的，是發(fā)現(xiàn)磁路中的鐵芯硅鋼片的局部絕緣不良或整體缺陷，如鐵芯多點(diǎn)接地、鐵芯硅鋼片整體老化等；根據(jù)交流耐壓試驗(yàn)前后兩次空載試驗(yàn)測(cè)得的空載損耗比較，判斷繞組是否有匝間擊穿情況等。2、空載試驗(yàn)方法 圖6-10單相變壓器空載試驗(yàn)接線 圖6-11 三相變壓器空載試驗(yàn)接線（1）單相變壓器空載試驗(yàn)接線如6-10，三相變壓器空載試驗(yàn)接線如圖6-11所示。當(dāng)試驗(yàn)電壓和電流不超出儀表的額定值時(shí)，可直接將測(cè)量?jī)x表接入測(cè)量回路，當(dāng)電壓、電流超出儀表額定值時(shí)，可通過(guò)電壓互感器及電流互感器接入測(cè)量回路。對(duì)應(yīng)圖6-10，單相變壓器空載電流通常以額定電流的百分?jǐn)?shù)I0%表示 I0%=（I0/IN）×100%

42、（6-4-4） 式中 I0%空載電流百分?jǐn)?shù)；對(duì)應(yīng)圖11-11，三相變壓器空載電流百分?jǐn)?shù)I0%用下式計(jì)算I0%=（I0u+I0v+I0w）/3 IN×100% （6-4-5） P0 =（P1+ P2 ） （6-4-6）I0=（I0u+I0v+I0w）/3 （6-4-7）式中 I0%三相空載電流百分?jǐn)?shù)； I0三相空載電流的算術(shù)平均值；I0u、I0v、I0wu、v、w三相實(shí)測(cè)得的空載電流；IN加壓測(cè)量側(cè)的額定電流。（2）三相變壓器的單相空載試驗(yàn)當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)沒(méi)有三相電源或變壓器三相空載試驗(yàn)數(shù)據(jù)異常時(shí)，可進(jìn)行單相空載試驗(yàn)。進(jìn)行三相變壓器的單相空載試驗(yàn)時(shí)，將三相變壓器中的一相依次短路，按單相變壓器的空

43、載試驗(yàn)接線圖接好線，在其他兩相上施加電壓，測(cè)量空載損耗和空載電流。一相短路的目的是使該相沒(méi)有磁通通過(guò)，因而也沒(méi)有損耗。（3）直接用系統(tǒng)電源進(jìn)行的空載試驗(yàn)由于設(shè)備及運(yùn)輸?shù)确矫娴脑?，電力系統(tǒng)運(yùn)行部門在現(xiàn)場(chǎng)一般不用較大容量的調(diào)壓器和變壓器來(lái)進(jìn)行空載試驗(yàn)，而直接采用系統(tǒng)電源進(jìn)行控載試驗(yàn)。用系統(tǒng)電源進(jìn)行空載試驗(yàn)時(shí)，由于沒(méi)有調(diào)壓過(guò)程，而是系統(tǒng)電壓直接加到變壓器上，相當(dāng)于投空載變壓器，對(duì)系統(tǒng)有一定影響。因此用這種方法試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)調(diào)整好各種繼電保護(hù)、變壓器及其他電力設(shè)備的運(yùn)行方式，對(duì)變壓器、線路、測(cè)量?jī)x器設(shè)備進(jìn)行細(xì)致的檢查，確認(rèn)無(wú)誤后方可進(jìn)行。用系統(tǒng)電壓作空載試驗(yàn)時(shí)，為避免涌流和磁滯等的影響，合閘后應(yīng)待涌流過(guò)

44、后和儀表讀數(shù)非常穩(wěn)定后方可讀取測(cè)試數(shù)據(jù)，不應(yīng)合閘后馬上讀取。系統(tǒng)電壓一般很少恰好與試品電壓相等，但相差不會(huì)太大，因此根據(jù)系統(tǒng)的實(shí)測(cè)電壓與試品額定電壓的差異來(lái)分析測(cè)量數(shù)據(jù)與出廠數(shù)據(jù)的差別，判斷產(chǎn)品是否有故障。由于系統(tǒng)電源的容量足夠，系統(tǒng)電壓與額定電壓接近，試驗(yàn)時(shí)可利用系統(tǒng)現(xiàn)有設(shè)備，不需要大容量的試驗(yàn)設(shè)備，試驗(yàn)電壓波形無(wú)畸變，因而這種試驗(yàn)方法現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)常采用。七、短路試驗(yàn)1、試驗(yàn)?zāi)康亩搪吩囼?yàn)即阻抗試驗(yàn)。由于它是個(gè)測(cè)量額定電流下的負(fù)載損耗和阻抗電壓，也稱為負(fù)載試驗(yàn)。規(guī)程規(guī)定，電力變壓器在更換繞組后要進(jìn)行短路阻抗和負(fù)載損耗試驗(yàn)，主要是檢查繞組有無(wú)變形或存在股間短路等。當(dāng)短路阻抗變化2%以上時(shí)，繞組存在明顯

45、的變形。多股繞制的線圈，出現(xiàn)股間短路后，股間環(huán)流會(huì)造成損耗增加，從負(fù)載損耗數(shù)值中可反映出來(lái)。2、試驗(yàn)方法 圖6-12 單相變壓器短路試驗(yàn)接線 圖6-13 三相變壓器短路試驗(yàn)接線阻抗試驗(yàn)一般是從高壓側(cè)施加電壓，低壓側(cè)短路。這樣試驗(yàn)電流為高壓額定電流，試驗(yàn)電流較小，容易滿足要求，而測(cè)量的是從高壓側(cè)表示的阻抗電壓，數(shù)值較大，比較準(zhǔn)確。（1）單相變壓器短路試驗(yàn)接線如6-12所示。對(duì)于圖6-12，將單相電源可通過(guò)單相調(diào)壓器接到被試變壓器的高壓側(cè)，在低壓側(cè)短路的情況下慢慢升高電壓，直至達(dá)到額定電流時(shí)讀取各測(cè)量?jī)x表的指示值，并根據(jù)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行計(jì)算。當(dāng)試驗(yàn)電壓和電流不超出儀表的額定值時(shí)，可直接將測(cè)量?jī)x表接入測(cè)

46、量回路，當(dāng)電壓、電流超出儀表額定值時(shí)，可通過(guò)電壓互感器及電流互感器接入測(cè)量回路。1）負(fù)載損耗為 PK=PWKW （6-4-8）PK=PWKWKTVKTA （6-4-9） 式中PK 、KW瓦特表的讀數(shù)和倍率；KTV電壓互感器的變比；KTA電流互感器的變比。2）阻抗電壓為UK=UVKV （6-4-10）UK= UVKV KTV （6-4-11）式中 UV、KV電壓表的讀數(shù)和倍率；KTV電壓互感器的變比。3）阻抗電壓百分?jǐn)?shù)為 UK%=（UK/ UN）×100% （6-4-12）（2）三相變壓器短路試驗(yàn)接線如圖11-13所示。對(duì)于圖11-13，試驗(yàn)時(shí)將三相電源通過(guò)三相調(diào)壓器接入被試變壓器的高

47、壓側(cè)，在低壓側(cè)三相短路的情況下，慢慢升高電壓，直至達(dá)到額定電流時(shí)讀取各測(cè)量?jī)x表的指示值。試驗(yàn)中若三相電壓稍有不平衡，則電流以三相電流表指示的算術(shù)平均值為準(zhǔn)。根據(jù)測(cè)量結(jié)果計(jì)算如下：1）三相負(fù)載損耗為兩瓦特表測(cè)定值的代表和，即 PK=P1+P2 （6-4-13）2）阻抗電壓為三個(gè)線電壓的平均值，即UK=（UUV+UVW+UWU）/3 （6-4-14）計(jì)算PK、UK時(shí)，應(yīng)注意計(jì)入儀表的倍率（互感器簡(jiǎn)介接入儀表的還要注意互感器的變比）。阻抗電壓百分?jǐn)?shù)為UK% =（UK/ UN）×100% （6-4-15）（3）當(dāng)因條件限制或?yàn)閷ふ夜收舷鄤e時(shí)可以用單相電源法進(jìn)行試驗(yàn)，由三次單相測(cè)量結(jié)果計(jì)算出三

48、相數(shù)據(jù)。試驗(yàn)時(shí)可采用單相變壓器阻抗試驗(yàn)的接線圖。具體根據(jù)被試變壓器的不同接線方式進(jìn)行試驗(yàn)和計(jì)算。八、交流耐壓試驗(yàn)變壓器在大修、更換繞組后或在必要時(shí)應(yīng)對(duì)變壓器的繞組連同套管一起進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)。交流耐壓試驗(yàn)應(yīng)在絕緣特性試驗(yàn)均合格后，為了進(jìn)一步考核變壓器的主絕緣強(qiáng)度，檢查局部缺陷時(shí)進(jìn)行。通過(guò)這個(gè)試驗(yàn)可以有效地發(fā)現(xiàn)繞組主絕緣受潮、開(kāi)裂或在運(yùn)輸過(guò)程中因振動(dòng)而引起的繞組松動(dòng)，移位等造成的引線距離不夠以及繞組絕緣上附著污物等情況。1、試驗(yàn)方法試驗(yàn)時(shí)非被試?yán)@組均應(yīng)接地，各繞組都應(yīng)短路連接。試驗(yàn)電壓標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合電氣設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程中的有關(guān)規(guī)定。2、試驗(yàn)結(jié)果的分析判斷被試變壓器進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)時(shí)，在規(guī)定的耐壓時(shí)

49、間內(nèi)，不擊穿著為合格，反之為不合格。對(duì)被試變壓器是否被擊穿，主要根據(jù)儀表指示，監(jiān)聽(tīng)放電聲音和觀察有無(wú)冒煙、冒氣等異常情況進(jìn)行判斷。此外，在試驗(yàn)時(shí)，空氣中有輕微電暈或瓷件表面有輕微的樹(shù)枝狀放電乃屬于正?，F(xiàn)象。九、絕緣油試驗(yàn)在高壓電氣設(shè)備中，有大量的充油設(shè)備如變壓器、互感器、油斷路器、充油電纜、電力電容器等，這些設(shè)備中用的絕緣油是由石油精煉而成的礦物油。在變壓器中，絕緣油是主要的絕緣和冷卻介質(zhì)。油的質(zhì)量直接影響整個(gè)變壓器的絕緣性能和壽命。電氣設(shè)備的電壓等級(jí)越高，容量越大，對(duì)絕緣油性能的要求也就越高。由于運(yùn)行中的油受到正常運(yùn)行電壓和過(guò)電壓的作用，同時(shí)還受到溫度、濕度、氧化和雜質(zhì)的作用。其性能將逐漸變

50、壞，影響設(shè)備的電氣性能，因此必須定期地對(duì)絕緣油進(jìn)行試驗(yàn)，監(jiān)督油質(zhì)的變化。變壓器油出現(xiàn)劣化后，油的顏色會(huì)由微黃色逐漸加深變?yōu)樽睾稚?，其透明度也隨之顯著降低，粘度變大，并會(huì)有黑褐色固態(tài)或半固態(tài)物質(zhì)(油泥)產(chǎn)生。油泥附在線圈之上，堵塞油道，妨礙散熱。變壓器局部過(guò)熱引起油氧化分解，會(huì)使變壓器油的閃點(diǎn)溫度降低和酸價(jià)增加。水分和臟污將使油的絕緣電阻下降，擊穿電壓降低，介損值上升。因此，測(cè)量介質(zhì)損失角能靈敏地反映油的初期老化程度，水分和臟污程度。在取油樣和分析試驗(yàn)的過(guò)程中，如發(fā)現(xiàn)有水珠，必須查明原因，并采取有效措施(如濾油、烘烤等)。實(shí)踐證明，有這種情況的變壓器在運(yùn)行中極容易損壞而造成嚴(yán)重事故。因此，定期進(jìn)

51、行油試驗(yàn)是保證變壓器安全運(yùn)行的可靠措施。根據(jù)目的和內(nèi)容，絕緣油的試驗(yàn)可以分為理化和電氣特性試驗(yàn)：1、理化特性試驗(yàn)：包括全分析試驗(yàn)和簡(jiǎn)化分析試驗(yàn)。對(duì)每批新到的絕緣油，或當(dāng)帶油設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，或在認(rèn)為有必要的特殊情況下，為了檢驗(yàn)油的質(zhì)量，應(yīng)進(jìn)行全分析試驗(yàn)；當(dāng)按照主要的特征參數(shù)來(lái)監(jiān)督油的質(zhì)量時(shí)，應(yīng)定期對(duì)運(yùn)行中的絕緣油進(jìn)行簡(jiǎn)化試驗(yàn)，其試驗(yàn)項(xiàng)目有：物理性能試驗(yàn)(閃點(diǎn)；水分、機(jī)械雜質(zhì)、游離炭)，化學(xué)性能試驗(yàn)(酸值、水溶性酸和堿)和電氣性能試驗(yàn)。2、電氣特性試驗(yàn)：包括電氣強(qiáng)度試驗(yàn)和介質(zhì)損失角正切值tan的測(cè)試。絕緣油在受潮后，其擊穿強(qiáng)度急劇下降；纖維、塵埃和游離炭的存在也使擊穿強(qiáng)度大為降低，同時(shí)油的介質(zhì)損失

52、角正切值tan也將增大，體積電阻和表面張力值降低，這將對(duì)設(shè)備的運(yùn)行帶來(lái)極大的危險(xiǎn)。十、變壓器在線監(jiān)測(cè)技術(shù)除了用傳統(tǒng)的試驗(yàn)方法檢驗(yàn)變壓器的絕緣狀況外，還可以通過(guò)在線監(jiān)測(cè)技術(shù)檢測(cè)變壓器的老化狀況。1、油中氣體在線分析在構(gòu)成變壓器絕緣的材料中，絕緣油的老化可以通過(guò)多種方法進(jìn)行檢測(cè)。若油發(fā)生了老化，可以通過(guò)凈化處理、換油等方法改變油的性能，而絕緣的老化是不可逆的，老化的絕緣紙也很難被代替，因此可以認(rèn)為變壓器的老化由絕緣紙的老化所決定。如果變壓器的內(nèi)部發(fā)生局部過(guò)熱或局部放電，由于絕緣紙的分解、絕緣油的氧化，分解氣體將溶入油中。變壓器內(nèi)部的局部過(guò)熱或局部放電而產(chǎn)生氫氣（H2），甲烷（CH4），乙烯（C2H

53、4），乙烷（C2H6），丙烯（C3H6），丙烷（C3H8）等氣體，只要檢測(cè)出這類特征氣體，就能診斷變壓器的老化程度。根據(jù)氣體量，可將變壓器的運(yùn)行狀態(tài)分成三個(gè)等級(jí)：警告級(jí)，警告級(jí)和異常級(jí)。警告級(jí)表示不能判定是否異常，只能判定由于某種內(nèi)部變化而偏離了正常狀態(tài)。警告級(jí)表示可以判定變壓器內(nèi)部已出現(xiàn)了異常征兆的級(jí)別。各氣體成分中，選擇故障判定有效性高的氣體為乙炔C2H2，乙烯C2H4，無(wú)論發(fā)生哪一個(gè)條件時(shí)都判定為警告級(jí)。因?yàn)镃2H2是電弧放電以及發(fā)生高溫?zé)岱纸鈺r(shí)產(chǎn)生的特征氣體，所以對(duì)設(shè)備尤其需要注意。異常級(jí)是警告級(jí)的進(jìn)一步發(fā)展，可以確定變壓器內(nèi)部已發(fā)生了異常。與警告級(jí)一樣，選擇故障判定有效性高的氣體是乙

54、炔C2H2，乙烯C2H4，氣體發(fā)生量比警告級(jí)約增加一個(gè)數(shù)量級(jí)。另外，對(duì)新指標(biāo)可燃性氣體總量規(guī)定了月增加限定值。在各油所產(chǎn)生的氣體中，氫氣是最常見(jiàn)的主要?dú)怏w成分。因此也有只用氫氣自動(dòng)檢測(cè)裝置進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)，以捕捉異常前兆的老化診斷。除此之外，通過(guò)發(fā)生氣體進(jìn)行老化診斷的方法中，還有以開(kāi)放型變壓器為對(duì)象，使用丙酮為老化判定指標(biāo)的例子。2、在線診斷局部放電法 變壓器的絕緣破壞事故以發(fā)生局部放電為前兆的情況很多，因此只要能夠檢測(cè)出局部放電，就可以使很多的絕緣破壞事故防患于未然。變壓器內(nèi)一旦發(fā)生局部放電，將產(chǎn)生脈沖電流和聲波（從音頻到超聲頻范圍）。因此，局部放電的測(cè)量有脈沖電流檢測(cè)法和透過(guò)絕緣油的聲波檢測(cè)法兩種。另外，用這兩種方法的組合，就還可以去掉從外部進(jìn)入的噪聲和確定局部放電的位置。第五節(jié) 互感器試驗(yàn)互感器是電力系統(tǒng)中供測(cè)量和保護(hù)用的重要設(shè)備，分為電壓互感器和電流互感器兩大類。電壓互感器能將系統(tǒng)的高電壓變成標(biāo)準(zhǔn)的低電壓(100V或1003V)，電流互感器能將高壓系統(tǒng)中的電流或低壓系統(tǒng)中的大電流變成低壓的標(biāo)準(zhǔn)的小電流(5A或lA)。由于有了互感器，使測(cè)量?jī)x表、繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置與高壓電路隔離，從而保