變壓器試驗(yàn)課件

2023/3/20變壓器試驗(yàn)第一章概述第二章例行試驗(yàn)第三章型式試驗(yàn)第四章特殊試驗(yàn)

1變壓器的構(gòu)造：變壓器主要由：鐵芯、繞組、油箱、附件等組成。

1.變壓器試驗(yàn)的目的2.變壓器試驗(yàn)的分類3.變壓器試驗(yàn)的要求

第一章概述2變壓器試驗(yàn)主要驗(yàn)證變壓器產(chǎn)品的性能是否符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、或技術(shù)條件的規(guī)定和要求，發(fā)現(xiàn)變壓器結(jié)構(gòu)和制造上是否存在影響變壓器正常運(yùn)行的缺陷。通過試驗(yàn)可以驗(yàn)證變壓器能夠在額定條件下長期運(yùn)行，并且能夠承受預(yù)期的各種過電壓及過電流的作用而不影響變壓器的壽命。保障電力系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行。31.1變壓器試驗(yàn)的目的根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康娜蝿?wù)不同分類1交接實(shí)驗(yàn)

安裝竣工后交接驗(yàn)收時進(jìn)行2預(yù)防性試驗(yàn)

對已投入運(yùn)行的電氣設(shè)備，及時發(fā)現(xiàn)電氣設(shè)備在運(yùn)行中出現(xiàn)的各種潛伏性缺陷3其他實(shí)驗(yàn)

3.1.臨時性實(shí)驗(yàn)3.2帶點(diǎn)測量和帶電檢測3.3電氣設(shè)備的出廠實(shí)驗(yàn)

31.2變壓器試驗(yàn)的分類（一）

1.2變壓器試驗(yàn)的分類（二）3根據(jù)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目內(nèi)容不同分類（1）例行試驗(yàn)(每一臺變壓器均承受的試驗(yàn))

1.1測量繞組直流電阻

1.2變壓比測量

1.3絕緣例行試驗(yàn)

1.4空載電流及空載損耗測量

1.5短路阻抗及負(fù)載損耗測

1.6密封試驗(yàn)

1.2變壓器試驗(yàn)的分類（二）3（2）型式試驗(yàn)

在一臺有代表性的變壓器上進(jìn)行的試驗(yàn)，證明被代表的變壓器也符合規(guī)定要求。

2.1溫升試驗(yàn)；

2.2絕緣試驗(yàn)：

1.2變壓器試驗(yàn)的分類（二）3（3）特殊試驗(yàn)

除出廠試驗(yàn)和型式試驗(yàn)之外，經(jīng)制造廠與使用部門商定的試驗(yàn)，它使用予一臺或幾臺特定合同上的變壓器

3.1絕緣強(qiáng)度試驗(yàn)；

3.2短路承受能力試驗(yàn)

3.3局部放電測量；

3.4三相變壓器零序阻抗測量；

3.5聲級測定；

1.3變壓器試驗(yàn)的要求1.3.1對氣候條件的要求試驗(yàn)應(yīng)在環(huán)境為10℃—40℃的環(huán)境下進(jìn)行，空氣相對濕度一般不高于80%1.3.2對試驗(yàn)順序的要求

先非破壞性試驗(yàn)，后破壞性試驗(yàn)第二章例行試驗(yàn)

21測量繞組直流電阻2變壓比測量3絕緣例行試驗(yàn)4空載電流及空載損耗測量5短路阻抗及負(fù)載損耗測6有載分接開關(guān)試驗(yàn)7密封試驗(yàn)第一節(jié)測量繞組直流電阻一。測量變壓器繞組直流電阻的目的：

1、檢查繞組接頭的焊接質(zhì)量和繞組有無匝間短路；

2、電壓分接開關(guān)的各個位置是否接觸良好;3、分接開關(guān)的實(shí)際位置與指示位置是否相符；

4、引出線有無斷裂；

5、多股導(dǎo)線并繞的繞組是否有斷股等情況。變壓器繞組直流電阻的測試是變壓器在交接、大修和改變分接頭位置后必不可少的試驗(yàn)項(xiàng)目，也是故障后的重要檢查項(xiàng)目。二、直流電阻測試方法電流電壓表法電流電壓表法又稱電壓降法。其原理是被測繞組中通以直流電流，在繞組上測電壓降。儀表準(zhǔn)確度不應(yīng)低于0.5級。電流充電穩(wěn)定后讀電壓值：二、平衡電橋法應(yīng)用電橋平衡的原理來測量繞組直流電阻的方法稱“電橋法”。常用的直流電橋有單臂電橋、雙臂電橋兩種。電橋法的基本工作原理如圖所示，當(dāng)R1上的電壓降等于R3上的電壓降時（UCA=UCB），則A、B兩點(diǎn)間沒有電位差，即檢流計中沒有電流，此時i1流經(jīng)R1和R2，i2流經(jīng)R3和R4，電橋平衡。被測電阻與橋臂電阻的關(guān)系為：1、單臂電橋

準(zhǔn)

確

級：不低于0.2級。測量范圍：10～106Ω

當(dāng)被測電阻較小時，由引線電阻造成的測量差較大，所以單臂電橋適用于被測電阻大于10Ω的試品。2、雙臂電橋準(zhǔn)確級：QJ44型，0.2級。測量范圍：10μΩ～11Ω

當(dāng)被測電阻較小時，可以有效減少引線接觸電阻的影響，所以雙臂電橋適用于被測電阻小于10Ω的試品。使用方法：雙臂電橋上有C1、C2、P1、P2四根導(dǎo)線引出，接到被測電阻RX上。其中C1、C2為電流引線；P1、P2為電壓引線。接線時，電壓引出線P1、P2應(yīng)比電流引出線C1、C2更靠近被測電阻R，位置不能互換一、注意事項(xiàng)1、測量儀表的準(zhǔn)確度不低于0.5級。2、連接導(dǎo)線應(yīng)有足夠的截面，且接觸必須良好。3、記下變壓器器溫及周圍環(huán)境溫度。4、為了與以前數(shù)據(jù)比較，應(yīng)將不同溫度下測得的直阻接下式換算到同一溫度，以便比較。換算方法為：式中：Rx—換算至溫度為時的電阻（Ω）

Ra—溫度ta為時所測得的電阻（Ω）

T—溫度換算系數(shù)。銅線為235；鋁線為225

tx—需換算Rx的溫度

ta—測量Ra時的溫度

5、測量過程中，不能隨意切斷電源及拉掉測量引線，否則變壓器繞組所具有的較大的電感將產(chǎn)生很高的反電勢，對試驗(yàn)人員和設(shè)備有一定危險。二、測量結(jié)果的判斷1、三相電阻不平衡率計算2、按照交接、予試規(guī)程要求如下：（1）1600kVA以上的變壓器，相間的差別不大于三相平均值的2%；無中性點(diǎn)引出時，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，相間的差別不大于三相平均值的4%；無中性點(diǎn)引出時，線間差別應(yīng)不大于三相平均值的2%。（3）測量值與以前（出廠或交接時）相同部位測量值比較，其變化不應(yīng)大于2%。第二節(jié)變壓比測量1、目的

(1)檢查變壓器的繞組匝數(shù)比的正確性；(2)檢查分接開關(guān)的狀況；(3)判斷變壓器內(nèi)是否存在匝間短路（變壓器內(nèi)部故障后）；(4)判斷變壓器是否可以并列運(yùn)行。2、測量原理變壓器的電壓比是指變壓器空載運(yùn)行時原邊電壓與副邊電壓的比值，簡稱電壓比，即3、電壓比誤差標(biāo)準(zhǔn)按國標(biāo)規(guī)定：電壓比小于3的變壓器，允許電壓偏差為±1%；其它所有變壓器為±0.5%（在額定分接位置）。電壓比的測量方法一般有雙電壓表法和變比電橋法。第一節(jié)用雙電壓表測量變比三相變壓器的電壓比可以用三相或單相電源測量。用單相電源測量時使用的表計少，比用三相電源更容易發(fā)現(xiàn)故障相。對于連接組為Yyn0的變壓器：由單相電源加壓三次，即加壓端子為ab、bc、ca，對應(yīng)的測量端子為AB、BC、CA。根據(jù)測量數(shù)據(jù)計算如下：電壓比誤差百分?jǐn)?shù)

對于連接組為Ynd11的變壓器：由單相電源加壓三次，即加壓端子為ab、bc、ca，非被測相應(yīng)短接，對應(yīng)的測量端子為B0、C0、A0。根據(jù)測量數(shù)據(jù)計算如下電壓比誤差百分?jǐn)?shù)第二節(jié)

變比電橋

利用變比電橋能很方便地測出被試變壓器的電壓比。在被試變壓器原邊（高壓側(cè)）加電壓U1則在變壓器的副邊感應(yīng)出U2

。調(diào)整電阻R1

，使檢流計指零，然后測量和計算得到變比K。

第三節(jié)絕緣例行試驗(yàn)第三節(jié)絕緣例行試驗(yàn)1繞組泄漏電流測量2繞組絕緣的介質(zhì)損耗因數(shù)(tanδ)測量3繞組絕緣電阻.吸收比及極化指數(shù)第三節(jié)繞組泄漏電流測量目的泄漏電流試驗(yàn)和測量絕阻相似，但因施加電壓較高，能發(fā)現(xiàn)某些絕阻試驗(yàn)不能發(fā)現(xiàn)的絕緣缺陷。如部分穿透性缺陷和引線套管缺陷等。適用35kV及以上電壓等級變壓器。2、測量設(shè)備使用直流電壓發(fā)生器。一般選用100kV電壓等級的直流電壓發(fā)生器即可。3、測量接線與方法

依次將各繞組對地及繞組間施加直流電壓。被測繞組引線端短接后接火，非被測繞組引線端均短路接地。測量部位和順序見下表。順序雙繞組變壓器三繞組變壓器測量繞組接地部位測量繞組接地部位12345低壓高壓高壓和低壓高壓繞組和外殼低壓繞組和外殼外殼低壓中壓高壓高壓和中壓高壓、中壓和低壓高壓、中壓繞組和外殼高壓、低壓繞組和外殼中壓、低壓繞組和外殼低壓和外殼外殼4、試驗(yàn)電壓標(biāo)準(zhǔn)繞組額定電壓(kV)6~10kV20~35kV35kV以上直流試驗(yàn)電壓(kV)10kV20kV40kV將電壓升至試驗(yàn)電壓后，讀取1分鐘時通過繞組的泄漏電流。5、判斷(1)20℃時變壓器泄漏電流不大于50μA。(2)與歷年數(shù)據(jù)相比不應(yīng)有明顯變化。6、注意事項(xiàng)試驗(yàn)完畢后，將直流電壓發(fā)生器電壓降至“0”，切斷電源，用地線對測量線圈充分放電，再拆除引線第四節(jié)繞組絕緣的介質(zhì)損耗因數(shù)(tanδ)測量目的該項(xiàng)目主要用于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。適用于35kV及以上電壓等級的變壓器。。當(dāng)外施電壓為交流電壓時，絕緣中的視在功率UI可分為兩部分組成，有功部分P和無功部分Q，其比值稱為介質(zhì)損耗因數(shù)。即tanδ=P/Q

試驗(yàn)儀現(xiàn)在皆采用數(shù)字式交流電橋，測量精度誤差小于1%，變壓器試驗(yàn)接線試驗(yàn)順序同絕緣電阻測量，試驗(yàn)測量環(huán)境要求同絕緣測量。變壓器試驗(yàn)接線時電橋接線采用反接線，套管試驗(yàn)采用正接線。施加電壓按下列規(guī)定：額定電壓在6kV及以下的試品按額定電壓；額定電壓為10kV以上的試品按10kV加壓。5、標(biāo)準(zhǔn)要求(1)不同溫度下tgδ值的換算公式為：

tgδ2=tgδ1×1.3（t2-t1）/10(2)20℃時，tgδ值不應(yīng)大于下表所列數(shù)據(jù)。

(3)tgδ值與歷次測量數(shù)據(jù)比較，不應(yīng)有顯著變化（一般不大于30%）。繞組額定電壓35KV66~220KV500KV

tgδ允許值1.5%0.8%0.6%第五節(jié)絕緣電阻及吸收比、極化指數(shù)測量絕緣電阻及吸收比、極化指數(shù)測量的目的在變壓器制造過程中，用來確定絕緣的質(zhì)量狀態(tài)及發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)中可能出現(xiàn)的局部和整體缺陷并作為產(chǎn)品是否可以繼續(xù)進(jìn)行絕緣強(qiáng)度試驗(yàn)的一個輔助判斷手段。同時向用戶提供產(chǎn)品出廠前的絕緣特性實(shí)測數(shù)據(jù)，用戶由此可以對比運(yùn)輸、安裝、運(yùn)行中由于吸潮、老化幾其他原因引起的絕緣劣化，使變壓器的絕緣事故防患于未然，從而獲得在維護(hù)上有價值的歷史資料、吸收比和極化指數(shù)吸收比系指用兆歐表對變壓器絕緣加壓時間為60秒和15秒時測得絕緣電阻的比值，即K=R60”/R15”一般規(guī)定K≮1.3。絕緣受潮或有局部缺陷的變壓器的吸收比接近于1.0。對于高壓大容量變壓器，需用極化指數(shù)判斷其絕緣狀況，即K=R10’/R1’。一般規(guī)定K≮1.5。35kv級4000kvA及以上和63kv級以上的所有變壓器均測量其絕緣電阻及吸收比。220kv大容量變壓器還應(yīng)測量極化指數(shù)。測量使用5000v、指示量程不低于100000MΩ的兆歐表，試驗(yàn)時被試品線段應(yīng)短路，非被試側(cè)應(yīng)短路接地。兆歐表（L）火線接被試品，(E)地端接地，每次測試完畢后，應(yīng)首先斷開火線，以避免停電后被測繞組向兆歐表放電而反向沖擊儀表。測量時，繞組溫度應(yīng)在10-40℃之間，空氣相對濕度應(yīng)小于85%。試驗(yàn)時應(yīng)記錄好溫度及濕度，并計算好吸收比和極化指數(shù)的比值。（L）火線端使用良好的絕緣線，并懸吊好，使引線不影響的測量結(jié)果試驗(yàn)按照表1的測試?yán)@組進(jìn)行。當(dāng)一個繞組測試完畢后，首先應(yīng)將被測繞組放電，然后改接另一繞組測量。測量前應(yīng)對該繞組充分放電，以消除殘余電荷對測量的影響。

試驗(yàn)順序雙繞組變壓器三繞組變壓器施加電壓端接地端施加電壓端接地端1低壓高壓及外殼低壓高壓、中壓及外殼2高壓低壓及外殼中壓高壓、低壓及外殼3高壓及低壓外殼高壓中壓、低壓及外殼4高壓及中壓低壓及外殼5高壓、中壓及中壓外殼4、5項(xiàng)目只對16000KVA以上變壓器進(jìn)行變壓器鐵芯及夾件絕緣測量使用2500V兆歐表，量程為10000MΩ。110kV及以下變壓器吸收比應(yīng)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(shù)。220kV極化指數(shù)應(yīng)大于1.5，如果絕對值非常高，極化指數(shù)小于1.5時，并不是絕緣有缺陷,而是絕緣仍良好的一種表現(xiàn)。當(dāng)一分鐘絕緣電阻值大于10000MΩ時，吸收比和極化指數(shù)可不做考核絕緣電阻值按1分鐘電阻值來考核，線圈絕緣電阻20℃時不應(yīng)小于2000MΩ。鐵心絕緣電阻不應(yīng)小于200MΩ，低于以上要求應(yīng)查找原因，當(dāng)絕緣電阻較低時一般與變壓器器身烘烤干燥質(zhì)量有關(guān)，與變壓器油的優(yōu)劣有關(guān)，當(dāng)變壓器絕緣電阻較低時，可進(jìn)行濾油及熱油循環(huán)處理，一般效果比較明顯。如果濾油效果不明顯時變壓器器身需重新干燥。當(dāng)夏季空氣濕度很大時，變壓器裝配時間過長，變壓器器身長時間暴露在潮濕的空氣中，絕緣電阻將降低很多，變壓器裝配越快暴露時間越短越好，這樣才能保證變壓器絕緣不降低變壓器吸收比測量經(jīng)常達(dá)不到1.3的標(biāo)準(zhǔn)，這需要進(jìn)行綜合得分析，當(dāng)絕緣電阻絕對值非常高時，吸收比往往達(dá)不到要求，但是這不表明絕緣有缺陷或受潮，而是絕緣狀況良好的表現(xiàn)，可以用提高變壓器溫度的方法來進(jìn)行判斷。當(dāng)溫度上升時絕緣電阻值降低而吸收比卻上升。當(dāng)吸收比達(dá)不到要求時，可進(jìn)行極化指數(shù)測量，極化指數(shù)達(dá)到1.5時表明絕緣良好，當(dāng)絕緣電阻值很低而吸收比極化指數(shù)達(dá)不到要求時，表明變壓器受潮嚴(yán)重應(yīng)進(jìn)行處理。短路阻抗和負(fù)載損耗測量

4.短路損耗和短路阻抗的測量4.2試驗(yàn)?zāi)康亩搪窊p耗和短路阻抗是變壓器的重要參數(shù)。短路阻抗和變壓器的運(yùn)行及繼電保護(hù)有很密切的關(guān)系，短路阻抗影響輸電線路的電壓和變壓器的并聯(lián)運(yùn)行；而短路損耗與變壓器的能耗及溫升有關(guān)。4.3標(biāo)準(zhǔn)要求變壓器短路阻抗的允許偏差

試驗(yàn)方法負(fù)載損耗Pk是在變壓器的一對繞組中，一側(cè)繞組短路，另一側(cè)繞組施加電壓，通過額定電流時測到的損耗。

(1)直流電阻損耗，包括一對繞組損耗加的和；

(2)附加損耗：包括以下幾部分損耗：在工頻交流條件下，設(shè)單相電源電壓是正弦變化的，電壓u可表示為電流瞬時功率變壓器的損耗功率是P=UIcosUIcos(2t一)是以兩倍交流頻率變化的功率，其平均值為零。4.4.2.1單相變壓器損耗測量的電壓表、電流表和瓦特表(V,A,W)線路圖4-2單相變壓器損耗測量a)無互感器b)有電壓互感器、電流互感器

A—安培表v—伏特表w—功率表

CT—電流互感器PT—電壓互感器TT——被試變壓器ZT——中間變壓器4.4.2.2三相變壓器損耗測量的電壓表、電流表和瓦特表(V,A,W)線路，三瓦特表法三相損耗瞬時值是三相損耗之和

圖4-3三相變壓器損耗測試三瓦特表法測量接線圖

(a)無互感器b)有電壓互感器、電流互感器

A一安培表V一伏特表w一功率表三相三瓦特表法測量負(fù)載損耗時的相量圖4.4.2.3三相變壓器損耗測量的電壓表、電流表和瓦特表(V,A,W)路，二瓦特表法三相二瓦特表法的缺點(diǎn)三相二瓦特表法測量三相損耗時，在功率因數(shù)角大于60后瓦特表W1變?yōu)樨?fù)值，實(shí)際損耗P是兩塊瓦特表指示W(wǎng)1和W2之差。圖4-7表示在功率因數(shù)角30后，實(shí)際損耗P與瓦特表指示W(wǎng)1和W2的關(guān)系，而瓦特表指示W(wǎng)1和W2在功率因數(shù)角接近90時，變?yōu)榇笮〗咏嗟?，而符號相反，?shí)際損耗P的測量，變?yōu)閮蓚€大數(shù)相減，結(jié)果誤差很大。所以在負(fù)載試驗(yàn)cos低時，不能使用這種線路，我國標(biāo)準(zhǔn)對損耗測量的偏差沒有規(guī)定，但有的國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了損耗測量的準(zhǔn)確度為3%，顯然三相二瓦特表法測量三相損耗是不能滿足這一要求。因此，測量三相變壓器的損耗應(yīng)盡可能不使用三相二瓦特表法，而使用三相三瓦特表法。數(shù)字變壓器損耗測量線路

系統(tǒng)的特點(diǎn)是使用電容分壓器測量電壓，使用零磁通或雙級電流互感器測量電流，使用數(shù)字功率表，因而可在功率因數(shù)很低時達(dá)到較高的準(zhǔn)確度。4.5.1短路阻抗(一對繞組的)：按標(biāo)準(zhǔn)短路阻抗是在額定頻率和參考溫度下，一對繞組中某一繞組端子之間的等效串聯(lián)阻抗Z=R十jX()。確定此值時，另一繞組的端子短路，而其他繞組(如果有)開路。在實(shí)際工作中常使用短路阻抗的相對值，即%值。４.6短路試驗(yàn)的容量大型變壓器短路試驗(yàn)時，所需的試驗(yàn)電源容量較大，以360MVA/220kV雙線圈變壓器為例，設(shè)短路阻抗為15%(17.5%)=16.12%。施加到額定電流所需的電壓是

2200.1612=35.46kV；容量是3600000.1612=58030kVA。即使按標(biāo)準(zhǔn)允許的范圍，施加1/2額定電流，電壓是35.46/2=17.73kV；容量是58030/4=14510kVA。短路試驗(yàn)線路原理圖4.7短路試驗(yàn)結(jié)果的計算按標(biāo)準(zhǔn)負(fù)載損耗和短路阻抗均規(guī)定是75C的，因此在環(huán)境溫度下的測量結(jié)果要換算到75C。4.7.175C的短路阻抗4.7.2負(fù)載損耗折算到75C4.7.2.2附加損耗校正到參考溫度4.7.2.3負(fù)載損耗校正到參考溫度4.9負(fù)載損耗測量時注意：大容量變壓器負(fù)載損耗測量時cos低，準(zhǔn)確測量損耗難度較大；大容量變壓器負(fù)載損耗測量時所需試驗(yàn)電源容量大；建議使用三瓦特表法測量短路損耗；短路損耗測量時，注意準(zhǔn)確測量溫度?？蛰d電流和空載損耗測量5.變壓器空載損耗和空載電流測量5.2試驗(yàn)?zāi)康目蛰d損耗和空載電流是變壓器的重要參數(shù)?？蛰d損耗與變壓器的能耗及溫升有關(guān)，空載電流中的諧波和變壓器的運(yùn)行及繼電保護(hù)有很密切的關(guān)系?？蛰d損耗的允許偏差+15%

空載電流的允許偏差是+30%5.3試驗(yàn)線路空載損耗和空載電流的試驗(yàn)線路基本同短路損耗和短路阻抗的試驗(yàn)線路,但測量空載損耗和空載電流是以平均值電壓表為準(zhǔn),所以在線路圖4-1、4-2、4-3和圖4-5中和電壓表并聯(lián)有平均值電壓表．三相變壓器的鐵心三相是不對稱的，5.4.2.1空載電流勵磁繞組Y接勵磁繞組D接5.4.2.2空載損耗5.4.2.3空載特性的試驗(yàn)1）空載試驗(yàn)時，施加電壓開始應(yīng)盡可能小，防止變壓器的勵磁涌流，２）逐漸升高電壓到110%額定電壓，然后降低電壓到最低電壓，重復(fù)1~2次，3）空載試驗(yàn)電壓的波形

空載電流的波形是非正弦的。發(fā)電機(jī)組中引起非正弦的電樞反應(yīng)非正弦的空載電流還在試驗(yàn)線路中所有設(shè)備中引起非正弦的電壓降試驗(yàn)電壓應(yīng)以平均值電壓表讀數(shù)為準(zhǔn)，平均值電壓表的讀數(shù)記為U

方均根值電壓表讀數(shù)記為U設(shè)測得的空載損耗為Pm，則校正后的空載損耗P0為：

P0=Pm（1+d）

如果讀數(shù)U與U之差大于3%，應(yīng)按協(xié)議確認(rèn)試驗(yàn)的有效性。第六節(jié)有載分接開關(guān)試驗(yàn)

第七節(jié)密封試驗(yàn)變壓器本體注滿油后，應(yīng)能承受儲油柜的油面上施加30kpa靜壓力，其試驗(yàn)時間連續(xù)24小時，不得有滲漏及損傷。

第三章型式試驗(yàn)21溫升試驗(yàn)；

2絕緣試驗(yàn)：第一節(jié)溫升試驗(yàn)

一般采用短路法進(jìn)行溫升試驗(yàn)，對于油浸式變壓器，將試驗(yàn)品的一側(cè)繞組短路，另一側(cè)繞組供電，施加總損耗，當(dāng)頂層油溫升的變化每小時小于1K，并持續(xù)3小時，可以認(rèn)為溫升己經(jīng)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，再降至額定電流，持續(xù)1小時，斷電，測量繞組的熱態(tài)電阻。對于干式變壓器，分為空載溫升和負(fù)載溫升兩個部分，空載溫升試驗(yàn)接線和空載試驗(yàn)接線相同，施加額定電壓；負(fù)載溫升采用短路法，將試驗(yàn)品的一側(cè)繞組短路，另一側(cè)繞組供電，施加額定電流。當(dāng)每小時的溫升變化值不超過1K時（GB1094.11-2007第23.4條），則認(rèn)為溫升達(dá)到穩(wěn)定，斷電，測量繞組的熱態(tài)電阻。（空載溫升時監(jiān)測鐵心溫度、負(fù)載溫升時監(jiān)測線圈溫度）。①：總損耗下油的平均溫度=總損耗下油面溫度-總損耗下進(jìn)出口溫差/2②：額定電流下油面溫升=額定電流時油面溫度-額定電流下環(huán)境溫度③：平均油溫系數(shù)=總損耗下油面溫度/

總損耗下油的平均溫度④：總損耗下油面溫升=總損耗下油面溫度-總損耗下環(huán)境溫度⑤：繞組平均溫升=熱電阻/冷電阻×（T+測冷電阻時環(huán)境溫度）-（T+總損耗下環(huán)境溫度)+(總損耗下環(huán)境溫度-額定電流油面溫升）/平均油溫系數(shù)

4.1絕緣強(qiáng)度試驗(yàn)；

4.2短路承受能力試驗(yàn)4.3局部放電測量；

4.4三相變壓器零序阻抗測量；

4.5聲級測定；

第四章特殊試驗(yàn)2第四章特殊試驗(yàn)4.1絕緣強(qiáng)度試驗(yàn)

4.1.1交流耐壓試驗(yàn)

4.1.2感應(yīng)耐壓試驗(yàn)第一節(jié)外施交流耐

壓方法外施耐壓時，被試產(chǎn)品鐵芯及外殼必須可靠的接地。試品的油面指示必須高于穿纜式套管或是套管升高座。試驗(yàn)前，應(yīng)對所有與主體油連通的套管放氣，對低壓接線板，手孔蓋板，升高座等所有凸起部分均需放氣，直到流油為止。應(yīng)將試品的被試?yán)@組所有端子連接接火線。非被試?yán)@組所有端子短路接地。試驗(yàn)電壓初始值應(yīng)低于三分之一試驗(yàn)電壓，并于測量相配合盡快的加到試驗(yàn)電壓值。維持電壓恒定，持續(xù)60s，然后將電壓迅速降到三分之一試驗(yàn)電壓，最后切斷電源試驗(yàn)電壓的測量，應(yīng)使用電容分壓器配合峰值表測量。應(yīng)按峰值除以1.414為準(zhǔn)施加電壓。在耐壓機(jī)高壓側(cè)測量。使用發(fā)電機(jī)作為試驗(yàn)電源時，為了減少電流的容升或是消除發(fā)電機(jī)自勵磁現(xiàn)象，可在試驗(yàn)回路連接適當(dāng)?shù)碾娍蛊?，以補(bǔ)償電容電流，消除或減少上述現(xiàn)象。判斷外施交流耐壓合格標(biāo)準(zhǔn)，試驗(yàn)過程中如果電壓不突然下降，電流指示不擺動，沒有放電聲，則認(rèn)為試驗(yàn)合格；如果有輕微放電聲，在重復(fù)試驗(yàn)中消失，也視為試驗(yàn)合格，如果有較大放電聲，在重復(fù)試驗(yàn)中消失，需吊心檢查尋找放電部位，采取必要措施，根據(jù)放電部位決定是否復(fù)試。變壓器耐壓試驗(yàn)在重復(fù)試驗(yàn)時同過往往也會在變壓器油中產(chǎn)生乙炔。應(yīng)測量準(zhǔn)乙炔數(shù)據(jù)，作為后續(xù)試驗(yàn)的判斷的依據(jù)。在變壓器出廠試驗(yàn)時外施交流耐壓經(jīng)常會遇到一些問題，外施耐壓一般有以下幾種故障：1．變壓器內(nèi)油中有氣泡放電，可聽到清脆的放電聲，有時象炒豆子一樣，有時整個試驗(yàn)過程中只響一聲。試驗(yàn)過程中電壓電流無明顯變化。2．金屬懸浮物放電，當(dāng)試驗(yàn)電壓升到一定電壓值時，會聽到放電聲，如果電壓保持不變放電聲每隔一段時間出現(xiàn)一次，此時電壓與電流無明顯變化，當(dāng)電壓繼續(xù)升高會聽到放電聲頻率加快出現(xiàn)連續(xù)的放電聲。當(dāng)放電時間過長時也會引起擊穿。3．

外施交流耐壓時對外殼和夾件擊穿放電，一般放電聲音很大，會聽到“當(dāng)、當(dāng)”的放電聲音。施加的電壓會出現(xiàn)下降電流會出現(xiàn)上升，電流表指針會擺到最大值以上，有時還會引起地線打火。此類故障多為引線到外殼的絕緣距離不夠標(biāo)準(zhǔn)的要求。4．

通過絕緣件擊穿，有時放電聲音不很大，會聽到“嘶”的一聲，這時試驗(yàn)電壓會下降試驗(yàn)電流會上升。此種現(xiàn)象一般是沿絕緣表面擊穿擊穿點(diǎn)不通過油隙。當(dāng)通過一定的油隙擊穿時會聽到較大聲音，聲音比較發(fā)悶，不象對外殼擊穿的聲音那樣清脆和響亮。沿絕緣表面擊穿（爬電），再次試驗(yàn)時擊穿電壓會下降很多，當(dāng)擊穿電壓下降較低時，可進(jìn)行直流泄漏試驗(yàn)這時泄漏電流會增大很多。如果絕緣完全擊穿時可用搖表測量絕緣電阻，絕緣電阻也會下降很多，根據(jù)以上現(xiàn)象變壓器在查找故障時可分相進(jìn)行直流泄漏和絕緣電阻測量。來確定故障相找到故障點(diǎn)，可以減少故障查找時間，同時減少返工作量。如果擊穿是通過一定的油隙時，直流泄漏和絕緣電阻變化不明顯感應(yīng)耐壓試驗(yàn)感應(yīng)耐壓試驗(yàn)是以考核試品繞組的匝間、層間、段間及相間的絕緣強(qiáng)度。該試驗(yàn)應(yīng)在外施耐壓試驗(yàn)后進(jìn)行。試驗(yàn)方法:一般采用三相感應(yīng)法、非被試相支撐法感應(yīng)耐壓試驗(yàn)通常施加兩倍的額定電壓，為了減少激磁容量，試驗(yàn)電壓的頻率應(yīng)不小于100HZ，最好頻率為150-400HZ，持續(xù)時間t按下式計算：t=120×fn/ft——試驗(yàn)時間.sfn——額定頻率HZf——試驗(yàn)頻率HZ全絕緣變壓器應(yīng)在試品的低壓繞組（或其他繞組）的線段施加三相對稱的交流電源。其它繞組開路，試品各繞組的星型連接的中性點(diǎn)應(yīng)接地，非星連接的繞組應(yīng)選擇合適的線端接地，或者在中間變壓器繞組制造人為接地點(diǎn)，以避免電位懸浮。三相全絕緣變壓器感應(yīng)耐壓試驗(yàn)時，通常采用施加三相電壓試驗(yàn)的方法。圖如下分級絕緣的變壓器，感應(yīng)耐壓試驗(yàn)中不能同時滿足線端和中性點(diǎn)兩個絕緣水平的試驗(yàn)電壓時，中性點(diǎn)絕緣水平允許用外施耐壓來考驗(yàn)。具有兩個分級絕緣的變壓器，感應(yīng)耐壓試驗(yàn)時，為達(dá)到一個繞組線端對地的試驗(yàn)電壓，另一個繞組超過該繞組的試驗(yàn)電壓或者相間超過試驗(yàn)電壓，應(yīng)在試驗(yàn)接線時，采用合適的方法使各部都達(dá)到試驗(yàn)電壓。三相變壓器感應(yīng)耐壓試驗(yàn)時，通常采用施加單相電壓逐相試驗(yàn)的方法。圖如下：驗(yàn)電壓的持續(xù)時間內(nèi)，如果電源監(jiān)測的電壓和電流不發(fā)生變化，沒有放電聲，并且在感應(yīng)耐壓前后空載試驗(yàn)數(shù)據(jù)無明顯差異時，則試品承受了感應(yīng)耐壓的考核，試驗(yàn)合格。如果有輕微放電聲，在復(fù)試中消逝也視為試驗(yàn)合格。如果有較大的放電聲在復(fù)試中消失，仍需吊心檢查，尋找放電部位采取必要措施，根據(jù)放電部位決定是復(fù)試。感應(yīng)試驗(yàn)結(jié)束若干小時候后，取變壓器油做色譜分析，若發(fā)現(xiàn)含有C2H2。則可以肯定試品已經(jīng)發(fā)生放電或擊穿，應(yīng)吊罩檢查采取必要的措施。感應(yīng)耐壓時，隨著試驗(yàn)電壓的升高和電源頻率的增高，負(fù)載性質(zhì)可能是感性逐漸轉(zhuǎn)化為容性。為防止發(fā)電機(jī)自勵磁現(xiàn)象的發(fā)生，應(yīng)在電源側(cè)并聯(lián)適當(dāng)?shù)碾娍蛊?。感?yīng)耐壓試驗(yàn)，220kV變壓器在中性點(diǎn)接分壓器配合峰值表以高壓中性點(diǎn)電壓為準(zhǔn)施加試驗(yàn)電壓。同時記錄低壓側(cè)的勵磁電壓及勵磁電流。110kV變壓器高壓中性點(diǎn)電壓和低壓勵磁電壓校正后，可以以低壓電壓為準(zhǔn)升至試驗(yàn)電壓。同時監(jiān)測發(fā)電機(jī)輸出電壓和電流。感應(yīng)耐壓常見問題，主要有高電壓部位對周圍距離不夠，對夾件對外殼擊穿放電。線圈匝間絕緣有缺陷，造成匝間、餅間擊穿。對外殼對夾件擊穿放電時聲音較響。電流增大電壓下降，從我廠此類問題統(tǒng)計來看，高壓線圈出頭及引線對周圍距離不夠造成的故障比較多，線圈匝間故障相對較少，匝間故障時放電聲較為沉悶，同時低壓勵磁電壓會出現(xiàn)震蕩升高。匝間故障后造成匝間短路，在復(fù)試空載試驗(yàn)時空載電流將會急劇升高空載損耗將增大。如果變壓器靜放時間短有氣泡或變壓器油中有懸浮物等，會出現(xiàn)感應(yīng)耐壓時放電，但在復(fù)試時又通過。局部放電測量局部放電測量的意義在電場作用下，變壓器絕緣系統(tǒng)中局部區(qū)域絕緣性薄弱的地方會激發(fā)出局部放電，局部放電是不足以貫通施加電兩個電極間形成放電通道。即我們平常所說的擊穿。如果將局部放電量控制在一定放電水平以下，對絕緣不會引起損傷，所局放試驗(yàn)是一種無損探傷絕緣特性的試驗(yàn)?？梢园l(fā)現(xiàn)潛在絕緣薄弱部位，局部放電測量是一種比較理想的絕緣試驗(yàn)項(xiàng)目。凡是能夠通過局部放電試驗(yàn)的變壓器，在運(yùn)行中可靠性是比較高的。局部放電測量方法：局部放電測量方法分為電測法和非電測法，電測法應(yīng)用較多的是脈沖電流法（ERAF法）和無線電干擾電壓法（RIV法）。非電測法主要聲測法、光測法、紅外攝像法和色譜分析法等。非電測法由于至今沒有一個標(biāo)準(zhǔn)的局部放電定量方法，使其應(yīng)用受到了一定限制。但通過測非電信號，可測定局部放電部位，例如根據(jù)超聲波在介質(zhì)以一定的速度定向傳播的特性，用來測定局部放電源位置。局部放電（PD）是指引起導(dǎo)體之間的絕緣發(fā)生局部橋接的一種放電。在一臺變壓器中，這種局部放電能使每個繞組端子上的對地電壓發(fā)生瞬時的變化。試驗(yàn)程序和標(biāo)準(zhǔn)在不大于1/3的試驗(yàn)電壓下接通電源上升到1.1Um/√3，保持5min上升到1.5Um/√3，保持5min上升到1.7Um/√3，保持時間按試驗(yàn)頻率計算降回到1.5Um/√3，保持時間至少60min（Um≥300kV)或30min（Um≤300kV）降回到1.1Um/√3，保持時間至少5min如果滿足下列要求，則試驗(yàn)合格。試驗(yàn)電壓不突然下降。1.5Um/√3長時間試驗(yàn)期間，局部放電量連續(xù)水平不大于500pc。1.5Um/√3下，局部放電不呈現(xiàn)持續(xù)增加的現(xiàn)象，偶爾出現(xiàn)的較高幅值脈沖可以不記入。1.1Um/√3下，視在放電量連續(xù)水平不大于100pc局部放電試驗(yàn)測試內(nèi)容：確定規(guī)定電壓下的局部放電的視在放電量局部放電的起始電壓局部放電的熄滅電壓測定不同電壓下的局部放電的強(qiáng)度，即放電強(qiáng)度與測量電壓關(guān)系。觀察放電波形測量局部放電時干擾信號可分為兩類：測量局部放電時干擾信號判別試驗(yàn)回路未接通時產(chǎn)生的干擾，這類干擾在視品回路未接通時就有；例如由于其它回路操作、整流子電機(jī)、附近高壓無線電波、電焊，供電網(wǎng)絡(luò)中可控硅元件等所引起，也包括測量儀器本身固有的噪聲，這類干擾也可能發(fā)生在電源接上但處于零電壓時。試驗(yàn)回路接通時產(chǎn)生的干擾；僅在回路通電時產(chǎn)生，但不是有試品產(chǎn)生的這些干擾往往隨電壓增加而增加。它們可以包括例如：試驗(yàn)變壓器中局部放電。高壓引線的局部放電，套管中的局部放電；（如果不是檢測對象的部件）或者鄰近物體接地不良而產(chǎn)生的放電。干擾也可能有高壓區(qū)域內(nèi)連接不良引起，既有屏蔽和其他只在試驗(yàn)時與屏蔽相聯(lián)接的高壓導(dǎo)體間的火花放電所引起。干擾也可有在測量儀器頻帶寬度內(nèi)的試驗(yàn)電壓高次諧波所引起的，干擾也可以來自低壓電源側(cè)局部放電或觸頭間的火花，這種干擾經(jīng)試驗(yàn)變壓器或其他聯(lián)結(jié)進(jìn)入測量回路變壓器局部放電絕大多數(shù)是在高電壓高電場部位產(chǎn)生，可以根據(jù)局放觀測到的放電圖譜、放電的起始電壓和熄滅電壓放電量隨時間的變化這些特征來判斷放電性質(zhì)。可以使用電氣定位法判斷產(chǎn)生局部放電的電氣位置。電氣定位法：電氣定位法只能定位局部放電的電氣位置，需要結(jié)合變壓器實(shí)際結(jié)構(gòu)，電場強(qiáng)度分布情況，綜合分析。支撐法；接線方式同感應(yīng)耐壓試驗(yàn)，將非被試相短路接地。中性點(diǎn)電壓抬高，被試相首端達(dá)到試驗(yàn)電壓。勵磁電壓降低到標(biāo)準(zhǔn)法試驗(yàn)電壓的2/3。使匝電壓降低。如果支撐法和標(biāo)準(zhǔn)法局部放電起始電壓和熄滅電壓基本一致。首端電壓超過標(biāo)準(zhǔn)法局部放電起始電壓。有時支撐法首端電壓達(dá)到試驗(yàn)電壓沒有局放。說明局部放電與匝間絕緣和縱絕緣有關(guān)。放電部位在匝間絕緣或縱絕緣上。局部放電不在首端對地電場中。根據(jù)我廠變壓器局放故障統(tǒng)計來看，大部分在縱絕緣上，例如有載調(diào)壓變壓器多數(shù)是在首端對調(diào)壓圈。無勵磁調(diào)壓變壓器在首端對中性點(diǎn)引線距離較近。也有在線圈內(nèi)撐條上。匝間出現(xiàn)問題的還比較少見如果采用支撐法試驗(yàn)時，首端試驗(yàn)電壓達(dá)到某一電壓時，與標(biāo)準(zhǔn)法首端電壓基本一致，就能檢測到局部放電。說明局部放電部位就在繞組首端附近，此類故障比較容易查找也相對比較容易處理。在使用支撐法時判斷局部放電故障時，必須結(jié)合局部放電起始電壓和熄滅電壓進(jìn)行分析。采用支撐法試驗(yàn)時，還應(yīng)測量中性點(diǎn)的放電量。如果局部放電部位在繞組的首端，則中性點(diǎn)測到的局部放電量很小。如果在縱絕緣上或首端對中性點(diǎn)及調(diào)壓圈時，中性點(diǎn)繪測到比較大的局部放電量。2）多端子測量法：根據(jù)校正脈沖時各個端子之間傳遞比關(guān)系，觀察各繞組之間局部放電量是否符合校正脈沖時各個端子之間傳遞比關(guān)系。如果符合傳遞比關(guān)系，則放電部位在繞組的端部。如果不符合傳遞比，則放電部位不在端部。同時還應(yīng)觀察放電波形，非局部放電繞組局放信號為傳遞波形。變壓器產(chǎn)生局部放電的幾種典型結(jié)構(gòu)及因素：引線：變壓器絕緣結(jié)構(gòu)中，引線布置使很多的。引線與引線之間的電場分布是極不均勻的。兩根半徑相同的引線相互平行和垂直時其最大電場強(qiáng)度均出現(xiàn)在兩根引線距離最近的引線表面處。相同條件下（忽略外包絕緣層）兩根引線相互垂直比平行布置的最大電場強(qiáng)度高出10%左右，高壓繞組首端引出線對箱壁以及對其外部的調(diào)壓繞組，也是電場集中易產(chǎn)生局部放電的區(qū)域。端部絕緣結(jié)構(gòu)：超高壓電力變壓器端部絕緣結(jié)構(gòu)中通常在繞組端部放置靜電環(huán)，一方面改善繞組沖擊電壓分布，另一方面作為屏蔽均勻端部電場。但靜電環(huán)與端圈間形成的楔形油隙（亦稱油楔）為電場集中區(qū)域?！坝托ā比プ畲箅妶鰪?qiáng)度與繞組間主絕緣距離，端部絕緣距離，靜電環(huán)曲率半徑及絕緣厚度有關(guān)。變壓器中突出的金屬電極表面，如油箱內(nèi)壁的焊接縫及附近在其上的焊渣，引線焊接時留下的尖角毛刺。鐵心柱邊角基鐵心片剪切時形成的毛刺等。均會造成電場集中，使場強(qiáng)成倍增加，（不論電極是帶電還是接地）。對在制造過程中形成的尖角毛刺進(jìn)行磨光處理。雜質(zhì)：在變壓器絕緣結(jié)構(gòu)中與低壓紙板相比油的介電常數(shù)最低。是的復(fù)合絕緣結(jié)構(gòu)中，油所承受的電場較高，而三種絕緣材料中油的擊穿場強(qiáng)是最低的，這決定了變壓器絕緣中最薄弱部分是油隙，油中含有雜質(zhì)如金屬和非金屬顆粒、含水量、含氣量等，會使油中電場發(fā)生畸變。局放試驗(yàn)時被時繞組的中性點(diǎn)端子應(yīng)接地，入為三角形連結(jié)應(yīng)將其一端子接地，一臺三相變壓器，用單相連接的方式逐相的將電壓加在線段進(jìn)行試驗(yàn)三相變壓器零序阻抗測量三相變壓器零序阻抗測量是變壓器的特殊試驗(yàn)，變壓器零序阻抗是變壓器的一個工頻參數(shù)。向用戶提供該數(shù)據(jù)，是為了準(zhǔn)確的計算事故狀態(tài)下短路電流的零序分量，以便調(diào)整繼電保護(hù)。變壓器零序阻抗的大小決定于兩個因素。第一個因素是：變壓器一次繞組合變壓器二次繞組電路可否組成零序電流回路。當(dāng)一次繞組通過零序電流時，二次繞組聯(lián)接成d（角接線）。零序電流可以在d聯(lián)接繞組流通。零序阻抗就小。如果二次繞組聯(lián)接成y（星接線），二次繞組不能通過零序電流，零序阻抗就比較大。第二個因素是變壓器零序阻抗還決定于變壓器的鐵心磁路能否形成零序磁通回路。在三柱鐵心中不能形成閉合回路。每個鐵心柱的零序磁通被迫從鐵軛經(jīng)變壓器油隙到油箱成為磁路。這一磁路中的氣隙部分磁阻很大。五柱鐵心的旁軛（或旁柱）可以給主鐵心柱的零序磁通形成回路。零序磁通可以在鐵心內(nèi)閉合，因而磁路的磁阻很小。這兩種情況下的零序阻抗是不一樣的。零序阻抗試驗(yàn)時，一般從三相線段（三相短路）對中性點(diǎn)供電，一施加電流為準(zhǔn)，測量電壓和功率。零序阻抗通常以每相的歐姆數(shù)表示，計算方法如下：Z0=3U/IZ0—零序阻抗Ω/相U-試驗(yàn)電壓VI-試驗(yàn)電流A以有平衡安匝（交接線）的變壓器為例。有平衡安匝的試品其零序阻抗是線性，一般只測量一點(diǎn)，施加電流最好大于額定電流的25%。對于Ynd11試品，只測量高壓繞組，試驗(yàn)時ABC-0供電，低壓開路。對于Ynynd11的試品測量組合如下表交流耐壓試驗(yàn)外施交流耐壓目的為了保證變壓器符合安全可靠運(yùn)行的要求，除變壓器的絕緣性能，電氣性能符合國家標(biāo)準(zhǔn)。還必須使變壓器的絕緣強(qiáng)度符合要求。外施交流耐壓的目的是考核繞組對地和繞組之間的主絕緣強(qiáng)度。這一目的對全絕緣變壓器來說完全能達(dá)到，對分級絕緣變壓器則只能考核中性點(diǎn)對地（端絕緣對鐵軛）絕緣水平。外施交流耐

壓方法外施耐壓時，被試產(chǎn)品鐵芯及外殼必須可靠的接地。試品的油面指示必須高于穿纜式套管或是套管升高座。試驗(yàn)前，應(yīng)對所有與主體油連通的套管放氣，對低壓接線板，手孔蓋板，升高座等所有凸起部分均需放氣，直到流油為止。應(yīng)將試品的被試?yán)@組所有端子連接接火線。非被試?yán)@組所有端子短路接地。試驗(yàn)電壓初始值應(yīng)低于三分之一試驗(yàn)電壓，并于測量相配合盡快的加到試驗(yàn)電