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1、变压器的试验原理变压器的试验原理及方法及方法第1页，共64页，编辑于2022年，星期六22电力变压器绝缘特性试验电力变压器的电压比、极性和组别试验13电力变压器的直流电阻试验4电力变压器的短路和空载试验目 录第2页，共64页，编辑于2022年，星期六3第一节 电力变压器的绝缘性试验由于电力变压器内部结构复杂，电场、热场分布不均匀，因而事故率相对较高。因此要认真地对变压器进行定期的绝缘试验，根据状态检修规程，一般为35年进行一次停电试验。不同电压等级、不同容量、不同结构的变压器试验项目略有不同。变压器绝缘电阻、泄漏电流和介质损耗等性能主要与绝缘材料和工艺质量有关，它们的变化反映了绝缘工艺质量或受
2、潮情况，但是一般而言，其检测意义比电容器、电力电缆或电容套管要小得多，不作硬性指标要求变压器绝缘主要是油和纸绝缘，最主要的是耐电强度。第3页，共64页，编辑于2022年，星期六4第一节 电力变压器的绝缘性试验对于电压等级为220kV及以下的变压器，要进行1min工频耐压试验和冲击电压试验以考核其绝缘强度；对于更高电压等级的变压器，还要进行冲击试验由于冲击试验比较复杂，所以220kV以下的变压器只在型式试验中进行；但220kV及以上电压等级的变压器的出厂试验也规定要进行全波冲击耐压试验。出厂试验中，常采用二倍以上额定电压进行耐压试验，这样可以同时考核主绝缘和纵绝缘测量绕组连同套管一起的绝缘电阻、
3、吸收比和极化指数，对检查变压器整体的绝缘状况具有较高的灵敏度，能有效地检查出变压器绝缘整体受潮、部件表面受潮或脏污以及贯穿性的集中缺陷例如，各种贯穿性短路、瓷件破裂、引线接壳、器身内有铜线搭桥等现象引起的半贯通性或金属性短路。经验表明，变压器绝缘在干燥前后绝缘电阻的变化倍数比介质损失角正切值变化倍数大得多第4页，共64页，编辑于2022年，星期六5第一节 电力变压器的绝缘性试验测量绕组绝缘电阻时，应依次测量各绕组对地和其他绕组间的绝缘电阻值。被测绕组各引线端应短路，其余各非被测绕组都短路接地。将空闲绕组接地的方式可以测出被测部分对接地部分和不同电压部分间的绝缘状态，测量的顺序和具体部件见下表1
4、 1、绝缘电阻、吸收比和极化指数测量、绝缘电阻、吸收比和极化指数测量第5页，共64页，编辑于2022年，星期六6第一节 电力变压器的绝缘性试验在实际测量过程中，会出现绝缘电阻高、吸收比反而不合格的情况，其中原因比较复杂，这时可采用极化指数PI来进行判断，极化指数定义为加压10min时绝缘电阻与加压1min的绝缘电阻之比，即PI=P10/P1。目前现场试验时，常规定PI不小于1.5。变压器绕组绝缘电阻测量应尽量在50时测量，不同温度（t1,t2）下的电阻值（R1、R2）可按工程简化公式第6页，共64页，编辑于2022年，星期六7顺序顺序双绕组变压器双绕组变压器三绕组变压器三绕组变压器加压绕组接地
5、部分加压绕组接地部分1高压低压、外壳高压中、低压、外壳2低压高压、外壳中压高、低压、外壳3低压高、中压、外壳变压器泄漏电流测量顺序和部位变压器泄漏电流测量顺序和部位第一节 电力变压器的绝缘性试验2 2、泄漏电流测量、泄漏电流测量测量泄漏电流比测量绝缘电阻有更高的灵敏度。运行检测经验表明，测量泄漏电流能有效地发现用其他试验项目所不能发现的变压器局部缺陷。双绕组和三绕组变压器测量泄漏电流的顺序与部位如下表所示。测量泄漏电流时，绕组上所加的电压与绕组的额定电压有关。测量时，加压至试验电压，待1min后读取的电流值即为所测得的泄漏电流值，为了是读数准确，应将微安表接在高电位处。第7页，共64页，编辑于
6、2022年，星期六8测量变压器的介质损耗角正切值tan主要用来检查变压器整体受潮、釉质劣化、绕组上附着油泥及严重的局部缺陷等。测量变压器的介质损耗角正切值是将套管连同在一起测量的，但是为了提高测量的准确性和检出缺陷的灵敏度，必要时可进行分解试验，以判明缺陷所在位置。下表给出了规定tan测量值，测量结果要求与历年数值进行比较，变化应不大于30%。变压器电压等级变压器电压等级330500kV66220kV35kV及以下及以下tan0.6%0.8%1.5%介质损耗角正切值规定介质损耗角正切值规定第一节 电力变压器的绝缘性试验3 3、介质损耗角正切测量、介质损耗角正切测量第8页，共64页，编辑于202
7、2年，星期六9由于变压器外壳均直接接地，采用反接法进行测量。对双绕组和三绕组变压器的测量部位见下表双绕组变压器双绕组变压器三绕组变压器三绕组变压器序号测量端接地端序号测量端接地端1高压低压+铁心1高压中压、铁心、低压2低压高压+铁心2中压高压、铁心、低压3高压+低压铁心3低压高压、铁心、中压4高压+低压中压、铁心5高压+中压低压、铁心6低压+中压高压、铁心7高压+中压+低压铁心第一节 电力变压器的绝缘性试验第9页，共64页，编辑于2022年，星期六10对对于于三三绕绕组组变变压压器器 测测 量量C及及 tan的的接接线线方方式式如如图所示图所示（a）高压-中、低压及地 （b）中压-高、低压及地
8、 （c）低压-高、中压及地（d）（高+中）压-低压及地；（e）（中+低）压-高压及地；（f）（高+低）压-中压及地（g）（高+中+低）压-地第一节 电力变压器的绝缘性试验第10页，共64页，编辑于2022年，星期六11高压线端：雷电全波1550kV(峰值)；雷电截波：1675kV(峰值)；中性点：雷电全波325kV(峰值)；雷电截波325kV(峰值)；低压线端：雷电全波125kV(峰值)；试验采用：负极性试验分接:分接范围为5%时开关置主分接，分接范围超过5%时开关应分别置最大、额定、最小三个位置试验全波波形：1.230%S/5020%S；截波截断时间：2S6S；过零系数:0K030%试验顺序
9、：一次降低电压的全波冲击，一次全电压的全波冲击，一次降低电压的截波冲击，两次全电压的截波冲击，两次全电压的全波冲击。试验标准：试验标准：GB1094.3-2003第一节 电力变压器的绝缘性试验4 4、雷电冲击试验雷电冲击试验第11页，共64页，编辑于2022年，星期六12高压线端：1175kV(峰值)；试验电压极性：负极性分接开关位置：1 操作冲击波是由冲击电压发生器直接施加到变压的高压端子，中性点接地。冲击电压的波形,视在波前时间至少100S，超过90%的规定峰值时间至少为200S，从视在原点到第一个过零点的全部时间至少为500S,最好为1000S。试验应包括一次60%全电压的操作冲击，三次
10、连续的100%的全试验电压的冲击。试验标准：试验标准：GB094.3-2003第一节 电力变压器的绝缘性试验5 5 操作冲击试验操作冲击试验第12页，共64页，编辑于2022年，星期六13交流耐压试验是鉴定绝缘强度最有效的方法，特别对考核主绝缘的局部缺陷。如绕组主绝缘受潮、开裂、绕组松动、绝缘表面污染等，具有决定性作用。变压器应在油及绝缘试验合格后才可进行。第一节 电力变压器的绝缘性试验6 6、交流耐压试验、交流耐压试验交流耐压试验对于10kV以下的电力变压器每1-5年进行一次；对于66kV及以下的电力变压器仅在大修后进行试验，如现场条件不具备，可只进行外施工频耐压试验；对于其他的电力变压器只
11、在更换绕组后或必要时才进行交流耐压试验。第13页，共64页，编辑于2022年，星期六14第一节 电力变压器的绝缘性试验额定电压额定电压1361015203566110220330500最高工作电压最高工作电压13.56.911.517.523.040.072.5126252363550全部更换绕组全部更换绕组3182535455585140200360395460510630680部分更换绕组部分更换绕组2.5152130384772120170（195）306336391434536578在变压器注油后进行试验时，需要静置一定时间。通常500kV变压器静置时间大于72h，220kV变压器静置
12、时间大于48h，110kV变压器静置时间大于24h.。电力变压器更换绕组后的交流耐压试验标准见下表。第14页，共64页，编辑于2022年，星期六15错误接线一：双绕组均不短接第一节 电力变压器的绝缘性试验第15页，共64页，编辑于2022年，星期六16错误接线二：双绕组均仅短接第一节 电力变压器的绝缘性试验第16页，共64页，编辑于2022年，星期六17。由于绕组中所流过的是电容电流，故靠近X端的电位比所加的高压高。又因为非被试绕组处于开路状态，被试绕组的电抗很大，故由此将导致X端电位升高，显然这种接线方式是不允许的，在试验中必须避免图 变压器交流耐压试验的正确接线方式T1-试验变压器；T2-
13、被试变压器第一节 电力变压器的绝缘性试验第17页，共64页，编辑于2022年，星期六感应耐压 感应耐压试验由于采用自激法加压，若试验接线选择合理的话，变压器的主绝缘和纵绝缘可同时得到考验。考虑到变压器铁心的磁饱和问题，感应耐压试验的电源常采用倍频电源，感应耐压因此也叫倍频感应耐压。试验电压为出厂试验值的80%。18第一节 电力变压器的绝缘性试验第18页，共64页，编辑于2022年，星期六19第一节 电力变压器的绝缘性试验第19页，共64页，编辑于2022年，星期六q实例：益阳明山主变耐压试验变压器参数如下：型 号：SFPSZ7120000/220 接线方式：YNyn0d11电 压：23081.
14、25%/121/10.5kV 出厂序号1ET.710.1378.20生产厂家：沈阳变压器厂 投运日期：1993年04月绝缘水平（AC）：高压线端395kV 高压中性点200kV 中压线端200kV 中压中性点140kV 低压绕组35kV20第一节 电力变压器的绝缘性试验第20页，共64页，编辑于2022年，星期六试验电压计算：经多方协商，高压、中压绕组线端耐压值按出厂值进行，即高压侧耐压值为395kV，中压侧耐压值200kV。为使高、中压线端同时达到或最接近该值，试验时，高压绕组处于第6分接位置。此时，被试变高压对低压变比K1=238.625/3/10.5=13.1，中压对低压变比K2=121
15、/3/10.5=6.6。当高压电压为UBA=UBO+UOA=395(kV)时，低压绕组应施加电压Uac=395/1.5/k=20.1(kV)，中压侧电压为UBmAm=UBmOm+UOmAm=20.1*K2*1.5=199.0(kV)，此时，被试变感应倍率为：k=20.1/10.5=1.9，高压中性点电压Uo=395/3=131.7kV，中压中性点电压为Uom=199/3=66.3（kV）；当高压电压为1.1Um/3=1.1*252/3=160.0(kV)时，低压绕组应施加电压Uac=160.0/1.5/k=8.1(kV)；当高压电压为1.3Um/3=1.3*252/3=189.1(kV)时，低
16、压绕组应施加电压Uac=189.1/1.5/k=9.6(kV)。21第一节 电力变压器的绝缘性试验第21页，共64页，编辑于2022年，星期六中性点耐压22第一节 电力变压器的绝缘性试验第22页，共64页，编辑于2022年，星期六23（1）变压器局部放电特点 变压器放电脉冲是沿绕组传播的，起始放电脉冲是按分布电容分布的。经过一段时间后，放电脉冲通过分布电感和分布电容向绕组两端传播，行波分量达到测量端的检测阻抗后，有可能产生反射或震荡，所以纵绝缘放电信号在端子上的响应比对地绝缘放电要小得多，放电脉冲波沿绕组传播的衰减随测量频率的增加而增大电力变压器中局部放电可分为：绕组中部油-屏障绝缘中油道击穿
17、绕组端部油道击穿接触绝缘导线和纸板（引线绝缘、搭接绝缘、相间绝缘）的油隙击穿引线、搭接纸等油纸绝缘中局部放电线圈间（纵绝缘）的油道击穿匝间绝缘局部击穿纸板沿面滑闪放电第一节 电力变压器的绝缘性试验7 7、局部放电测量、局部放电测量第23页，共64页，编辑于2022年，星期六现场试验一般在下面3种情况下，需要进行局部放电试验：a.新安装投运时。（1.5Um/3下：500pC）b.返厂修理或现场大修后。（1.3Um/3下：300pC）c.更换重要部件、滤油后。d.运行中必要时。24第24页，共64页，编辑于2022年，星期六25（2）变压器局部放电测量 变压器局部放电测量主要包括三种情况：单相励磁
18、变压器、三相励磁变压器和变压器套管抽头的测量，它们测量的基本接线如下图所示。第一节 电力变压器的绝缘性试验第25页，共64页，编辑于2022年，星期六26变压器局部放电测量基本原理图（a）单相励磁变压器；（b）三相励磁变压器；（c）变压器套管抽头第一节 电力变压器的绝缘性试验第26页，共64页，编辑于2022年，星期六27试验接线图向量图第一节 电力变压器的绝缘性试验图中：1、V2 静电电压表 1.0级；1、C2 高压、中压套管电容；、Z 检测阻抗；局部放电测试仪；U、Cq 校正方波发生器。第27页，共64页，编辑于2022年，星期六28加压时序图A=B=E=5min，C=6000/试验频率=
19、52sec，D=30min第一节 电力变压器的绝缘性试验第28页，共64页，编辑于2022年，星期六29（3）变压器局部放电测量中的干扰抑制 消除变压器局部放电测试现场的干扰，对准确测量至关重要。变压器现场试验的干扰有两种情况：一种是试验回路未通电前就存在干扰，其主要来源于试验回路以外的其他回路中的开关操作、附近高压电场、电机整流和无线电传输等；另一种是在试验回路通电后产生的干扰，这种干扰包括试验变压器本身的局部放电、高压导体上的电晕由于或接触不良放电，以及低压电源测局部放电、通过试验变压器或其他连线耦合到测试回路中的干扰等。第一节 电力变压器的绝缘性试验第29页，共64页，编辑于2022年，
20、星期六302电力变压器绝缘特性试验电力变压器的电压比、极性和组别试验13电力变压器的直流电阻试验4电力变压器的短路和空载试验目 录第30页，共64页，编辑于2022年，星期六31第二节 电力变压器的电压比、极性和组别试验变压器线圈的一次侧和二次侧之间存在着极性关系，若有几个线圈或几个变压器进行组合，都需要知道其极性，才可以正确运用。对于两线圈的变压器来说，若在任意瞬间在其内感应的电势都具有同方向，则称它为同极性或减极性，否则为加极性。1 1、变压器极性组别和电压比试验的目的和意义、变压器极性组别和电压比试验的目的和意义变压器联结组是变压器的重要参数之一，是变压器并联运行的重要条件，在很多情况下
21、都需要进行测量。在变压器空载运行的条件下，高压绕组的电压和低压绕组的电压之比称为变压器的变压比：第31页，共64页，编辑于2022年，星期六32 电压比一般按线电压计算，它是变压器的一个重要的性能指标，测量变压器变压比的目的是：（1）保证绕组各个分接的电压比在技术允许的范围之内；（2）检查绕组匝数的正确性；（3）判定绕组各分接的引线和分接开关连接是否正确第二节 电力变压器的电压比、极性和组别试验第32页，共64页，编辑于2022年，星期六33测量变压器绕组极性的方法有直流法和交流法，这里介绍简单适用的直流法：用一节干电池接在变压器的高压端子上，在变压器的二次侧接上一毫安表或微安表，实验时观察当
22、电池开关合上时表针的摆动方向，即可确定极性。第二节 电力变压器的电压比、极性和组别试验2 2、变压器极性组别和电压比试验方法、变压器极性组别和电压比试验方法第33页，共64页，编辑于2022年，星期六34如图58所示，将干电池的正极接在变压器一次侧A端子上，负极接到X上，电流表的正端接在二次侧a端子上，负极接到x上，当合上电源的瞬间，若电流表的指针向零刻度的右方摆动，而拉开的瞬间指针向左方摆动，说明变压器是减极性的第二节 电力变压器的电压比、极性和组别试验第34页，共64页，编辑于2022年，星期六352电力变压器绝缘特性试验电力变压器的电压比、极性和组别试验13电力变压器的直流电阻试验4电力
23、变压器的短路和空载试验目 录第35页，共64页，编辑于2022年，星期六36第三节 电力变压器的直流电阻试验规程规定它是变压器大修时、无载开关调级后、变压器出口短路后和35年1次等必试项目。在变压器的所有试验项目中是一项较为方便而有效的考核绕组纵绝缘和电流回路连接状况的试验。它能够反映绕组匝间短路、绕组断股、分接开关接触状态以及导线电阻的差异和接头接触不良等缺陷故障，也是判断各相绕组直流电阻是否平衡、调压开关档位是否正确的有效手段第36页，共64页，编辑于2022年，星期六37变压器绕组直流电阻正常情况下35年检测一次。但有如下情况必须检测：第三节 电力变压器的直流电阻试验1 1、试验周期、试
24、验周期q对无励磁调压变压器变换分接位置后必须进行检测(对使用的分接锁定后检测)q有载调压变压器在分接开关检修后必须对所有分接进行检测。q变压器大修后必须进行检测。q必要时进行检测。如变压器经出口短路后必须进行检测。第37页，共64页，编辑于2022年，星期六381)变压器容量在16MVA及以上，相间互差不大于2%（警示值）,同相初值差不超过2%（警示值），（绕组直流电阻相互间差别不应大于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）。第三节 电力变压器的直流电阻试验2 2、试验要求、试验要求2)容量在1.6MVA以下，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
25、%3)与以前相同部位测得值比较其变化不应大于2%；如直流电阻相间差在变压器出厂时超过规定，制造厂已说明了这种偏差的原因，也以变化不大于2%考核。4)不同温度下的电阻值应换算到同一温度下进行比较，并按下式换算:式中：R1、R2分别为温度t1、t2时的电阻值；T常数，其中铜导线为235，铝导线为225第38页，共64页，编辑于2022年，星期六39 状态检修试验规程要求相绕组电组互差不大于2%，所谓互差，指任意两相绕组电阻之差，除以两者中的小者，再乘以100%得到的结果。在DL/T 596中，不是采用互差，而是采用与三相平均值比，这会降低了“信噪比”。例如，假设A、B、C三相绕组电阻的初始值都为1
26、，因某种缺陷，A相绕组电阻变化为1.03，变了3%，应该是超标了，但按DL/T 596方法计算，变化了1.98%，是合格的！首先“信噪比”从3%降低为1.98%，其次，判断结果也出现了差异。线间电阻要求换算到相绕组电阻的道理也一样。第三节 电力变压器的直流电阻试验第39页，共64页，编辑于2022年，星期六40第三节 电力变压器的直流电阻试验第40页，共64页，编辑于2022年，星期六41（1）助磁法 助磁法是迫使铁心磁通迅速趋于饱和，从而降低自感效应归纳起来可缩短时间常数，大体有以下几种方法：第三节 电力变压器的直流电阻试验3 3、减少测量时间提高检测准确度的措施、减少测量时间提高检测准确度
27、的措施 a 用大容量蓄电池或稳流源通大电流测量。b 把高、低压绕组串联起来通电流测量，采用同相位和同极性的高压绕组助磁 c 采用恒压恒流源法的直阻测量仪。使用时可把高、低压绕组串联起来，应用双通道对高、低压绕组同时测量，较好地解决了三相五柱式大容量变压器直流电阻测试的困难。第41页，共64页，编辑于2022年，星期六42（2）消磁法 消磁法与助磁法相反，力求使通过铁心的磁通为零。使用的方法有两种：第三节 电力变压器的直流电阻试验b 磁通势抵消法。试验时除在被测绕组通电流外，还在非被测绕组中通电流，使两者产生的磁通势大小相等、方向相反而互相抵消，保持铁心中磁通趋近于零，将绕组的电感降到最低限度，
28、达到缩短测量时间的目的。a 零序阻抗法。该方法仅适用于三柱铁心YN连接的变压器。它是将三相绕组并联起来同时通电，由于磁通需经气隙闭合，磁路的磁阻大大增加，绕组的电感随之减小，为此使测量电阻的时间缩短。第42页，共64页，编辑于2022年，星期六43(1)(1)绕组断股故障的诊断绕组断股故障的诊断实例1：2003年6月12日，由天津市电科院电气室对北孙庄站#1主变（110kV)进行预防性试验过程中，发现#1主变10KV侧直流电阻三相严重不平衡，三相不平衡率已达8%。测量日期测量日期测量数据测量数据R%R%温度温度（）ababbcbccaca2002.10.18.1788.1808.2190.52
29、72003.6.128.6279.3378.6258.130色谱分析发现，乙炔含量由去年的0.15变化到6.88。有明显增长,判断主变内部存在金属性放电。第三节 电力变压器的直流电阻试验4 4、直流电阻检测与故障诊断实例、直流电阻检测与故障诊断实例2002年2003年#1主变10KV线圈直流电阻测量数据如下：第43页，共64页，编辑于2022年，星期六44 6月23日，由供修厂对该主变进行解体后发现，其10KV线圈C相有三颗断股，且由于匝间绝缘破损，有明显放电痕迹，见照片第三节 电力变压器的直流电阻试验第44页，共64页，编辑于2022年，星期六45实例2：110kV坪塘#2主变试验发现低压侧
30、直流电阻三相不平衡率严重超标，低压侧直流电阻ab、bc、ca分别为13.60m、11.62m、11.67m，折算成低压a、b、c三相直流电阻分别为16.55m、23.14m、16.42m，低压侧直流电阻三相不平衡率达到40.9%，判定低压b相绕组存在烧坏可能。第45页，共64页，编辑于2022年，星期六46(2)(2)有载调压切换开关故障的诊断有载调压切换开关故障的诊断某变压器110kV侧直流电阻不平衡，其中C相直流电阻和各个分接之间电阻值相差较大。A、B相的每个分接之间直流电阻相差约为1011.7u欧，而C相每个分接之间直流电阻相差为4.96.4u欧和14.116.4u欧，初步判断C相回路不
31、正常。通过其直流电阻数据CO(C端到中性点O端)的直流回路进行分析，确定绕组本身缺陷的可能性小，有载调压装置的极性开关和选择开关缺陷的可能性也极小，所以，缺陷可能在切换开关上。经对切换开关吊盖检查发现，有一个固定切换开关的一个极性到选择开关的固定螺丝拧断，致使零点的接触电阻增大，而出现直流电阻规律性不正常的现象。第三节 电力变压器的直流电阻试验第46页，共64页，编辑于2022年，星期六2010年10月29日，冷水江电力局对禾青主变#1主变进行例行试验。发现该变压器本体油色谱中乙炔含量为10.89ul/l，总烃165.81ul/l，用三比值法判断为经判断为内部电弧放电及过热。调压开关油色谱无异
32、常。变压器绕组直阻试验发现第四档和第十六档C相直阻远远高于其他两相，其中第四档不平衡系数达到了25.21%，第十六档不平衡系数也达到了19.57%，吊出切换开关后测量发现第四档和第十六档不平衡系数依然有16%以上。主变吊罩检修，发现4档C相动触头压片已经明显松动，压板变形松动导致动静触头接触不良，从而使4档C相直阻严重超标。47第三节 电力变压器的直流电阻试验第47页，共64页，编辑于2022年，星期六48(3)(3)无载调压开关故障的诊断无载调压开关故障的诊断在对某电力修造厂改造的变压器交接验收试验时，发现其中压绕组Am、Bm、Cm三相无载磁分接开关的直流电阻数据混乱、无规律，分接位置与所测
33、直流电阻的数值不对应。经吊罩检查，发现三相开关位置与指示位置不符，经重新调整组装后恢复正常。q第三节 电力变压器的直流电阻试验第48页，共64页，编辑于2022年，星期六49一台35kV变压器侧直流电阻不平衡率远大于2，怀疑分接开关有问题，所以转动分接开关后复测，其不平衡率仍然很大，又分别测其他几个分接位置的直流电阻，其不平衡率都在11以上，而且规律都是A相直流电阻偏大，好似在A相绕组中已串入一个电阻，这一电阻的产生可能出现在A相绕组的首端或套管的引线连接处，是否为连接不良造成。经分析确认后，停电打开A相套管下部的手孔门检查，发现引线与套管连接松动(螺丝连接)，主要由于安装时未装紧，且无垫圈而
34、引起，经紧固后恢复正常。第三节 电力变压器的直流电阻试验5 5、绕组引线连接不良故障的诊断、绕组引线连接不良故障的诊断第49页，共64页，编辑于2022年，星期六50 通过上述案例可见，变压器绕组直流电阻的测量能发现回路中某些重大缺陷，判断的灵敏度和准确性亦较高，但现场测试中应遵循如下相关要求，才能得到准确的诊断效果。1)通过对变压器直流电阻进行测量分析时，其电感较大，一定要充电到位，将自感效应降低到最小程度，待仪表指针基本稳定后读取电阻值，提高一次回路直流电阻测量的正确性和准确性。2)测量的数据要进行横向和纵向的比较，对温度、湿度、测量仪器、测量方法、测量过程和测量设备进行分析。3)分析数据
35、时，要综合考虑相关的因素和判据，不能单搬规程的标准数值，而要根据规程的思路、现场的具体情况，具体分析设备测量数据的发展和变化过程。4)要结合设备的具体结构，分析设备内部的具体情况，根据不同情况进行直流电阻的测量，以得到正确判断结论。5)重视综合方法的分析判断与验证。如有些案例中通过绕组分接头电压比试验，能够有效验证分接相关的档位，而且还能检验出变压器绕组的连接组别是否正确。第三节 电力变压器的直流电阻试验第50页，共64页，编辑于2022年，星期六512电力变压器绝缘特性试验电力变压器的电压比、极性和组别试验13电力变压器的直流电阻试验4电力变压器的短路和空载试验目 录第51页，共64页，编辑
36、于2022年，星期六52变压器的损耗是变压器的重要性能参数，一方面表示变压器在运行过程中的效率，另一方面表明变压器在设计制造的性能是否满足要求。变压器空载损耗和空载电流测量、负载损耗和短路阻抗测量都是变压器的例行试验。第四节 电力变压器的短路和空载试验1 1、变压器空载试验和负载试验的目的和意义、变压器空载试验和负载试验的目的和意义第52页，共64页，编辑于2022年，星期六53进进行行空空载载试试验验的的目目的的是是：测量变压器的空载损耗和空载电流；验证变压器铁心的设计计算、工艺制造是否满足技术条件和标准的要求；检查变压器铁心是否存在缺陷，如局部过热，局部绝缘不良等。第四节 电力变压器的短路
37、和空载试验变压器的空载试验就是从变压器任一组线圈施加额定电压，其它线圈开路的情况下，测量变压器的空载损耗和空载电流。空载电流用它与额定电流的百分数表示，即：第53页，共64页，编辑于2022年，星期六54变压器的短路试验就是将变压器的一组线圈短路，在另一线圈加上额定频率的交流电压使变压器线圈内的电流为额定值，此时所测得的损耗为短路损耗，所加的电压为短路电压，短路电压是以被加电压线圈的额定电压百分数表示的：此时求得的阻抗为短路阻抗，同样以被加压线圈的额定阻抗百分数表示：变压器的短路电压百分数和短路阻抗百分数是相等的，并且其有功分量和无功分量也对应相等。进行负载试验的目的是：计算和确定变压器有无可
38、能与其它变压器并联运行；计算和试验变压器短路时的热稳定和动稳定；计算变压器的效率；计算变压器二次侧电压由于负载改变而产生的变化。第四节 电力变压器的短路和空载试验第54页，共64页，编辑于2022年，星期六55对于单相变压器，可采用图512所示的接线进行空载试验。对于三相变压器，可采用图513和图514所示的两瓦特表法进行空载试验。第四节 电力变压器的短路和空载试验2 2、变压器空载和负载试验的接线和试验方法、变压器空载和负载试验的接线和试验方法空载试验时，在变压器的一侧（可根据试验条件而定）施加额定电压，其余各绕组开路。第55页，共64页，编辑于2022年，星期六56短路试验时，在变压器的一
39、侧施加工频交流电压，调整施加电压，使线圈中的电流等于额定值；有时由于现场条件的限制，也可以在较低电流下进行试验，但不应低于额定电流的50%。第四节 电力变压器的短路和空载试验第56页，共64页，编辑于2022年，星期六57（1）试验电压一般应为额定频率、正弦波形，并使用一定准确等级的仪表和互感器。如果施加电压的线圈有分接，则应在额定分接位置。（2）试验中所有接入系统的一次设备都要按要求试验合格，设备外壳和二次回路应可靠接地，与试验有关的保护应投入，保护的动作电流与时间要进行校核。（3）三相变压器，当试验用电源有足够容量，在试验过程中保持电压稳定。并为实际上的三相对称正弦波形时，其电流和电压的数
40、值，应以三相仪表的平均值为准。（4）联结短路用的导线必须有足够的截面，并尽可能的短，连接处接触良好。第四节 电力变压器的短路和空载试验3 3、试验要求和注意事项、试验要求和注意事项第57页，共64页，编辑于2022年，星期六58（1）试验温度下阻抗电压：阻抗电压以实测电压UK占加压绕组额定电压的百分数表示（Ue为额定电压）：（2）试验温度下负载损耗：变压器的负载损耗PK等于两个功率表读数的代数和，即 PK=P1P2（4）换算至75下负载损耗：第四节 电力变压器的短路和空载试验4 4、试验结果的计算、试验结果的计算（5）换算至75下阻抗压降：（3）温度系数(Q试验时器温度铜T=235 铝T=22
41、5)：第58页，共64页，编辑于2022年，星期六59由于负载试验所需容量较大，尤其对容量较大的变压器，在现场试验时，试验电源和调压器的容量很难满足要求。但负载试验中，所加电流与测量电压和损耗呈线性关系，因此规程允许降低电流进行负载试验，并对所测量的数据作以下换算：I 试验电流；Ie 额定电流；UK 在电流I下测得的阻抗电压值；PK 在电流I下测得的负载损耗值；第四节 电力变压器的短路和空载试验5 5、降低电流时的负载试验有关计算、降低电流时的负载试验有关计算第59页，共64页，编辑于2022年，星期六60（1）应与出厂值进行比较，不应有较大偏差。（2）应与国标中规定的标准值进行比较，应符合国
42、标所规定的范围。（可把国标UK75、PK75规定值再增加UK75：10%PK75：+15%）见电力变压器GB1094.11094.5。第四节 电力变压器的短路和空载试验6 6、测量结果的判断、测量结果的判断第60页，共64页，编辑于2022年，星期六61型式：S7-200 200kVA UK%：3.94%Yyn0额定电压：100005%/400V 组别：额定电流：11.55/288.7A UabUbcUcaUepIaIbIcIcpW1W2W396V400V400V398.7V3.35A2.85A3.5A3.23A1059-494594Wa 空载电流百分数第四节 电力变压器的短路和空载试验7 7
43、、举例、举例（1）空载试验：二次加压，一次开路，额定分头。b 空载损耗标准I0=3.5 P0=540W 结论：合格。第61页，共64页，编辑于2022年，星期六62（2）负载试验：从一次加压，二次三相短路,额定分头。变压器油温：12 铜线 UAB(V)UBC(V)UCA(V)UCP(V)IA(A)IB(A)IC(A)ICP(A)P1(W)P2(W)38438638838611.5511.5511.5511.553532.5-630a 温度系数：b 试验温度下负载损耗：PK=P1-P2=2902.5Wc 试验温度下阻抗电压：第四节 电力变压器的短路和空载试验第62页，共64页，编辑于2022年，星期六63d 换算至75下负载损耗：Pk75=KQPK=1.2552902.5=3642.6 We 换算至75阻抗压降%：第四节 电力变压器的短路和空载试验第63页，共64页，编辑于2022年，星期六64谢 谢！祝各位学员身体健康，工作顺利！第64页，共64页，编辑于2022年，星期六