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1、第1页/共112页第2页/共112页变压器的构造：变压器主要由：铁芯、绕组、油箱、附件等组成。第3页/共112页第4页/共112页 第5页/共112页1.变压器试验的目的2.变压器试验的分类3.变压器试验的要求 第一章 概述2 2第6页/共112页 变压器试验主要验证变压器产品的性能是否符合有关标准、或技术条件的规定和要求，发现变压器结构和制造上是否存在影响变压器正常运行的缺陷。通过试验可以验证变压器能够在额定条件下长期运行，并且能够承受预期的各种过电压及过电流的作用而不影响变压器的寿命。保障电力系统能够正常运行。3 31.1变压器试验的目的第7页/共112页根据实验目的任务不同分类1交接实验
2、安装竣工后交接验收时进行2预防性试验对已投入运行的电气设备，及时发现电气设备在运行中出现的各种潜伏性缺陷3其他实验3.1.临时性实验3.2带点测量和带电检测3.3电气设备的出厂实验3 31.2变压器试验的分类（一）第8页/共112页1.2变压器试验的分类（二）3 3根据实验项目内容不同分类（1）例行试验(每一台变压器均承受的试验)1.1测量绕组直流电阻 1.2变压比测量 1.3绝缘例行试验 1.4空载电流及空载损耗测量 1.5短路阻抗及负载损耗测 1.6密封试验第9页/共112页1.2变压器试验的分类（二）3 3（2）型式试验在一台有代表性的变压器上进行的试验，证明被代表的变压器也符合规定要求
3、。2.1 温升试验；2.2 绝缘试验：第10页/共112页1.2变压器试验的分类（二）3 3（3）特殊试验 除出厂试验和型式试验之外，经制造厂与使用部门商定的试验，它使用予一台或几台特定合同上的变压器3.1 绝缘强度试验；3.2短路承受能力试验 3.3 局部放电测量；3.4 三相变压器零序阻抗测量；3.5 声级测定；第11页/共112页1.3变压器试验的要求1.3.1对气候条件的要求试验应在环境为1040的环境下进行，空气相对湿度一般不高于80%1.3.2对试验顺序的要求先非破坏性试验，后破坏性试验第12页/共112页第二章 例行试验 2 21测量绕组直流电阻2变压比测量3绝缘例行试验4空载电
4、流及空载损耗测量 5短路阻抗及负载损耗测6有载分接开关试验7密封试验第13页/共112页第一节测量绕组直流电阻一。测量变压器绕组直流电阻的目的：1、检查绕组接头的焊接质量和绕组有无匝间短路；2、电压分接开关的各个位置是否接触良好;3、分接开关的实际位置与指示位置是否相符；4、引出线有无断裂；5、多股导线并绕的绕组是否有断股等情况。变压器绕组直流电阻的测试是变压器在交接、大修和改变分接头位置后必不可少的试验项目，也是故障后的重要检查项目。第14页/共112页二、直流电阻测试方法电流电压表法电流电压表法又称电压降法。其原理是被测绕组中通以直流电流，在绕组上测电压降。仪表准确度不应低于0.5级。电流
5、充电稳定后读电压值：第15页/共112页二、平衡电桥法应用电桥平衡的原理来测量绕组直流电阻的方法称“电桥法”。常用的直流电桥有单臂电桥、双臂电桥两种。电桥法的基本工作原理如图所示，当R1上的电压降等于R3上的电压降时（UCA=UCB），则A、B两点间没有电位差，即检流计中没有电流，此时i1流经R1和R2，i2流经R3和R4，电桥平衡。被测电阻与桥臂电阻的关系为：第16页/共112页1、单臂电桥准确级：不低于0.2级。测量范围：10106当被测电阻较小时，由引线电阻造成的测量差较大，所以单臂电桥适用于被测电阻大于10的试品。2、双臂电桥准确级：QJ44型，0.2级。测量范围：1011当被测电阻较
6、小时，可以有效减少引线接触电阻的影响，所以双臂电桥适用于被测电阻小于10的试品。第17页/共112页使用方法：双臂电桥上有C1、C2、P1、P2四根导线引出，接到被测电阻RX上。其中C1、C2为电流引线；P1、P2为电压引线。接线时，电压引出线P1、P2应比电流引出线C1、C2更靠近被测电阻R，位置不能互换第18页/共112页一、注意事项1、测量仪表的准确度不低于0.5级。2、连接导线应有足够的截面，且接触必须良好。3、记下变压器器温及周围环境温度。4、为了与以前数据比较，应将不同温度下测得的直阻接下式换算到同一温度，以便比较。换算方法为：式中：Rx换算至温度为时的电阻（）Ra温度ta为时所测
7、得的电阻（）T温度换算系数。铜线为235；铝线为225tx需换算Rx的温度ta测量Ra时的温度第19页/共112页5、测量过程中，不能随意切断电源及拉掉测量引线，否则变压器绕组所具有的较大的电感将产生很高的反电势，对试验人员和设备有一定危险。二、测量结果的判断1、三相电阻不平衡率计算第20页/共112页2、按照交接、予试规程要求如下：（1）1600kVA以上的变压器，相间的差别不大于三相平均值的2%；无中性点引出时，线间差别应不大于三相平均值的1%。（2）1600kVA及以下的变压器，相间的差别不大于三相平均值的4%；无中性点引出时，线间差别应不大于三相平均值的2%。（3）测量值与以前（出厂或
8、交接时）相同部位测量值比较，其变化不应大于2%。第21页/共112页第二节变压比测量1、目的(1)检查变压器的绕组匝数比的正确性；(2)检查分接开关的状况；(3)判断变压器内是否存在匝间短路（变压器内部故障后）；(4)判断变压器是否可以并列运行。2、测量原理变压器的电压比是指变压器空载运行时原边电压与副边电压的比值，简称电压比，即第22页/共112页3、电压比误差标准按国标规定：电压比小于3的变压器，允许电压偏差为1%；其它所有变压器为0.5%（在额定分接位置）。电压比的测量方法一般有双电压表法和变比电桥法。第一节 用双电压表测量变比三相变压器的电压比可以用三相或单相电源测量。用单相电源测量时
9、使用的表计少，比用三相电源更容易发现故障相。第23页/共112页对于连接组为Yyn0的变压器：由单相电源加压三次，即加压端子为ab、bc、ca，对应的测量端子为AB、BC、CA。根据测量数据计算如下：电压比误差百分数第24页/共112页对于连接组为Ynd11的变压器：由单相电源加压三次，即加压端子为ab、bc、ca，非被测相应短接，对应的测量端子为B0、C0、A0。根据测量数据计算如下电压比误差百分数第25页/共112页第二节变比电桥利用变比电桥能很方便地测出被试变压器的电压比。在被试变压器原边（高压侧）加电压U1则在变压器的副边感应出U2。调整电阻R1，使检流计指零，然后测量和计算得到变比K
10、。第26页/共112页第三节绝缘例行试验第三节绝缘例行试验1绕组泄漏电流测量2绕组绝缘的介质损耗因数(tan)测量3绕组绝缘电阻.吸收比及极化指数第27页/共112页第三节绕组泄漏电流测量目的泄漏电流试验和测量绝阻相似，但因施加电压较高，能发现某些绝阻试验不能发现的绝缘缺陷。如部分穿透性缺陷和引线套管缺陷等。适用35kV及以上电压等级变压器。2、测量设备使用直流电压发生器。一般选用100kV电压等级的直流电压发生器即可。第28页/共112页3、测量接线与方法依次将各绕组对地及绕组间施加直流电压。被测绕组引线端短接后接火，非被测绕组引线端均短路接地。测量部位和顺序见下表。顺序双绕组变压器三绕组变
11、压器测量绕组接地部位测量绕组接地部位12345低压高压高压和低压高压绕组和外壳低压绕组和外壳外壳低压中压高压高压和中压高压、中压和低压高压、中压绕组和外壳高压、低压绕组和外壳中压、低压绕组和外壳低压和外壳外壳第29页/共112页4、试验电压标准绕组额定电压(kV)610kV2035kV35kV以上直流试验电压(kV)10kV20kV40kV将电压升至试验电压后，读取1分钟时通过绕组的泄漏电流。5、判断(1)20时变压器泄漏电流不大于50A。(2)与历年数据相比不应有明显变化。6、注意事项试验完毕后，将直流电压发生器电压降至“0”，切断电源，用地线对测量线圈充分放电，再拆除引线第30页/共112
12、页第四节绕组绝缘的介质损耗因数(tan)测量目的 该项目主要用于检查变压器是否受潮、绝缘 老化、油质劣化、绝缘上附着油泥及严重局部缺陷等。适用于35 kV及以上电压等级的变压器。第31页/共112页当外施电压为交流电压时，绝缘中的视在功率UI可分为两部分组成，有功部分P和无功部分Q，其比值称为介质损耗因数。即tan=P/Q 试验仪现在皆采用数字式交流电桥，测量精度误差小于1%，变压器试验接线试验顺序同绝缘电阻测量，试验测量环境要求同绝缘测量。变压器试验接线时电桥接线采用反接线，套管试验采用正接线。施加电压按下列规定：额定电压在6kV及以下的试品按额定电压；额定电压为10kV以上的试品按10kV
13、加压。第32页/共112页5、标准要求(1)不同温度下tg值的换算公式为：tg2=tg11.3（t2-t1）/10(2)20时，tg值不应大于下表所列数据。(3)tg值与历次测量数据比较，不应有显著变化（一般不大于30%）。绕组额定电压35KV66220KV500KVtg允许值1.5%0.8%0.6%第33页/共112页第五节绝缘电阻及吸收比、极化指数测量第五节绝缘电阻及吸收比、极化指数测量绝缘电阻及吸收比、极化指数测量的目的在变压器制造过程中，用来确定绝缘的质量状态及发现生产中可能出现的局部和整体缺陷并作为产品是否可以继续进行绝缘强度试验的一个辅助判断手段。同时向用户提供产品出厂前的绝缘特性
14、实测数据，用户由此可以对比运输、安装、运行中由于吸潮、老化几其他原因引起的绝缘劣化，使变压器的绝缘事故防患于未然，从而获得在维护上有价值的历史资料第34页/共112页、吸收比和极化指数吸收比系指用兆欧表对变压器绝缘加压时间为60秒和15秒时测得绝缘电阻的比值，即K=R60”/R15”一般规定K1.3。绝缘受潮或有局部缺陷的变压器的吸收比接近于1.0。对于高压大容量变压器，需用极化指数判断其绝缘状况，即K=R10/R1。一般规定K1.5。第35页/共112页35kv级4000kvA及以上和63kv级以上的所有变压器均测量其绝缘电阻及吸收比。220kv大容量变压器还应测量极化指数。测量使用5000
15、v、指示量程不低于100000M的兆欧表，试验时被试品线段应短路，非被试侧应短路接地。兆欧表（L）火线接被试品，(E)地端接地，每次测试完毕后，应首先断开火线，以避免停电后被测绕组向兆欧表放电而反向冲击仪表。测量时，绕组温度应在10-40之间，空气相对湿度应小于85%。试验时应记录好温度及湿度，并计算好吸收比和极化指数的比值。（L）火线端使用良好的绝缘线，并悬吊好，使引线不影响的测量结果第36页/共112页试验按照表1的测试绕组进行。当一个绕组测试完毕后，首先应将被测绕组放电，然后改接另一绕组测量。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。试验顺序双绕组变压器三绕组变压器施加电压端
16、接地端施加电压端接地端1低压高压及外壳低压高压、中压及外壳2高压低压及外壳中压高压、低压及外壳3高压及低压外壳高压中压、低压及外壳4高压及中压低压及外壳5高压、中压及中压外壳第37页/共112页4、5项目只对16000KVA以上变压器进行变压器铁芯及夹件绝缘测量使用2500V兆欧表，量程为10000M。110kV及以下变压器吸收比应大于1.3，如果绝缘绝对值很高的吸收比小于1.3时，可改测极化指数。220kV极化指数应大于1.5，如果绝对值非常高，极化指数小于1.5时，并不是绝缘有缺陷,而是绝缘仍良好的一种表现。当一分钟绝缘电阻值大于10000 M时，吸收比和极化指数可不做考核第38页/共11
17、2页绝缘电阻值按1分钟电阻值来考核，线圈绝缘电阻20时不应小于2000M。铁心绝缘电阻不应小于200M，低于以上要求应查找原因，当绝缘电阻较低时一般与变压器器身烘烤干燥质量有关，与变压器油的优劣有关，当变压器绝缘电阻较低时，可进行滤油及热油循环处理，一般效果比较明显。如果滤油效果不明显时变压器器身需重新干燥。当夏季空气湿度很大时，变压器装配时间过长，变压器器身长时间暴露在潮湿的空气中，绝缘电阻将降低很多，变压器装配越快暴露时间越短越好，这样才能保证变压器绝缘不降低第39页/共112页变压器吸收比测量经常达不到1.3的标准，这需要进行综合得分析，当绝缘电阻绝对值非常高时，吸收比往往达不到要求，但
18、是这不表明绝缘有缺陷或受潮，而是绝缘状况良好的表现，可以用提高变压器温度的方法来进行判断。当温度上升时绝缘电阻值降低而吸收比却上升。当吸收比达不到要求时，可进行极化指数测量，极化指数达到1.5时表明绝缘良好，当绝缘电阻值很低而吸收比极化指数达不到要求时，表明变压器受潮严重应进行处理。第40页/共112页短路阻抗和负载损耗测量4.短路损耗和短路阻抗的测量4.2试验目的短路损耗和短路阻抗是变压器的重要参数。短路阻抗和变压器的运行及继电保护有很密切的关系，短路阻抗影响输电线路的电压和变压器的并联运行；而短路损耗与变压器的能耗及温升有关。4.3标准要求第41页/共112页变压器短路阻抗的允许偏差试验方
19、法负载损耗Pk是在变压器的一对绕组中，一侧绕组短路，另一侧绕组施加电压，通过额定电流时测到的损耗。(1)直流电阻损耗，包括一对绕组损耗加的和；(2)附加损耗：包括以下几部分损耗：第42页/共112页在工频交流条件下，设单相电源电压是正弦变化的，电压u可表示为电流瞬时功率变压器的损耗功率是P=UIcosUIcos(2t一)是以两倍交流频率变化的功率，其平均值为零。第43页/共112页第44页/共112页4.4.2.1单相变压器损耗测量的电压表、电流表和瓦特表(V,A,W)线路图4-2单相变压器损耗测量a)无互感器b)有电压互感器、电流互感器A安培表v伏特表w功率表CT电流互感器PT电压互感器TT
20、被试变压器ZT中间变压器第45页/共112页4.4.2.2三相变压器损耗测量的电压表、电流表和瓦特表(V,A,W)线路，三瓦特表法三相损耗瞬时值是三相损耗之和图4-3三相变压器损耗测试三瓦特表法测量接线图(a)无互感器b)有电压互感器、电流互感器A一安培表V一伏特表w一功率表第46页/共112页三相三瓦特表法测量负载损耗时的相量图4.4.2.3三相变压器损耗测量的电压表、电流表和瓦特表(V,A,W)路，二瓦特表法第47页/共112页第48页/共112页三相二瓦特表法的缺点三相二瓦特表法测量三相损耗时，在功率因数角大于60后瓦特表W1变为负值，实际损耗P是两块瓦特表指示W1和W2之差。图4-7表
21、示在功率因数角30后，实际损耗P与瓦特表指示W1和W2的关系，而瓦特表指示W1和W2在功率因数角接近90时，变为大小接近相等，而符号相反，实际损耗P的测量，变为两个大数相减，结果误差很大。所以在负载试验cos低时，不能使用这种线路，第49页/共112页我国标准对损耗测量的偏差没有规定，但有的国家标准规定了损耗测量的准确度为3%，显然三相二瓦特表法测量三相损耗是不能满足这一要求。因此，测量三相变压器的损耗应尽可能不使用三相二瓦特表法，而使用三相三瓦特表法。数字变压器损耗测量线路系统的特点是使用电容分压器测量电压，使用零磁通或双级电流互感器测量电流，使用数字功率表，因而可在功率因数很低时达到较高的
22、准确度。第50页/共112页第51页/共112页第52页/共112页4.5.1短路阻抗(一对绕组的)：按标准短路阻抗是在额定频率和参考温度下，一对绕组中某一绕组端子之间的等效串联阻抗Z=R十jX()。确定此值时，另一绕组的端子短路，而其他绕组(如果有)开路。在实际工作中常使用短路阻抗的相对值，即%值。.6短路试验的容量大型变压器短路试验时，所需的试验电源容量较大，以360MVA/220kV双线圈变压器为例，设短路阻抗为15%(17.5%)=16.12%。施加到额定电流所需的电压是2200.1612=35.46kV；容量是3600000.1612=58030kVA。即使按标准允许的范围，施加1/
23、2额定电流，电压是35.46/2=17.73kV；容量是58030/4=14510kVA。第53页/共112页短路试验线路原理图4.7短路试验结果的计算按标准负载损耗和短路阻抗均规定是75C的，因此在环境温度下的测量结果要换算到75C。4.7.175C的短路阻抗第54页/共112页4.7.2负载损耗折算到75C第55页/共112页4.7.2.2附加损耗校正到参考温度4.7.2.3负载损耗校正到参考温度4.9负载损耗测量时注意：大容量变压器负载损耗测量时cos低，准确测量损耗难度较大；大容量变压器负载损耗测量时所需试验电源容量大；建议使用三瓦特表法测量短路损耗；短路损耗测量时，注意准确测量温度。
24、第56页/共112页空载电流和空载损耗测量5.变压器空载损耗和空载电流测量5.2试验目的空载损耗和空载电流是变压器的重要参数。空载损耗与变压器的能耗及温升有关，空载电流中的谐波和变压器的运行及继电保护有很密切的关系。空载损耗的允许偏差+15%空载电流的允许偏差是+30%5.3试验线路空载损耗和空载电流的试验线路基本同短路损耗和短路阻抗的试验线路,但测量空载损耗和空载电流是以平均值电压表为准,所以在线路图4-1、4-2、4-3和图4-5中和电压表并联有平均值电压表第57页/共112页第58页/共112页三相变压器的铁心三相是不对称的，5.4.2.1空载电流励磁绕组Y接第59页/共112页励磁绕组
25、D接5.4.2.2空载损耗5.4.2.3空载特性的试验1）空载试验时，施加电压开始应尽可能小，防止变压器的励磁涌流，）逐渐升高电压到110%额定电压，然后降低电压到最低电压，重复12次，3）空载试验电压的波形第60页/共112页空载电流的波形是非正弦的。发电机组中引起非正弦的电枢反应非正弦的空载电流还在试验线路中所有设备中引起非正弦的电压降试验电压应以平均值电压表读数为准，平均值电压表的读数记为U方均根值电压表读数记为U设测得的空载损耗为Pm，则校正后的空载损耗P0为：P0=Pm（1+d）如果读数U与U之差大于3%，应按协议确认试验的有效性。第61页/共112页第六节有载分接开关试验第62页/
26、共112页第七节密封试验变压器本体注满油后，应能承受储油柜的油面上施加30kpa静压力，其试验时间连续24小时，不得有渗漏及损伤。第63页/共112页 第三章 型式试验2 21 温升试验；2 绝缘试验：第64页/共112页第一节温升试验一般采用短路法进行温升试验，对于油浸式变压器，将试验品的一侧绕组短路，另一侧绕组供电，施加总损耗，当顶层油温升的变化每小时小于1K，并持续3小时，可以认为温升己经达到稳定状态，再降至额定电流，持续1小时，断电，测量绕组的热态电阻。对于干式变压器，分为空载温升和负载温升两个部分，空载温升试验接线和空载试验接线相同，施加额定电压；负载温升采用短路法，将试验品的一侧绕
27、组短路，另一侧绕组供电，施加额定电流。当每小时的温升变化值不超过1K时（GB1094.11-2007第23.4条），则认为温升达到稳定，断电，测量绕组的热态电阻。（空载温升时监测铁心温度、负载温升时监测线圈温度）。第65页/共112页第66页/共112页：总损耗下油的平均温度=总损耗下油面温度-总损耗下进出口温差/2/2：额定电流下油面温升=额定电流时油面温度-额定电流下环境温度 ：平均油温系数=总损耗下油面温度/总损耗下油的平均温度：总损耗下油面温升=总损耗下油面温度-总损耗下环境温度：绕组平均温升=热电阻/冷电阻（T+T+测冷电阻时环境温度）-（T+T+总损耗下环境温度)+()+(总损耗下
28、环境温度-额定电流油面温升）/平均油温系数第67页/共112页4.1 绝缘强度试验；4.2 短路承受能力试验 4.3 局部放电测量；4.4 三相变压器零序阻抗测量；4.5 声级测定；第四章 特殊试验2 2第68页/共112页第四章特殊试验4.1绝缘强度试验4.1.1交流耐压试验4.1.2感应耐压试验第69页/共112页第一节外施交流耐压方法外施耐压时，被试产品铁芯及外壳必须可靠的接地。试品的油面指示必须高于穿缆式套管或是套管升高座。试验前，应对所有与主体油连通的套管放气，对低压接线板，手孔盖板，升高座等所有凸起部分均需放气，直到流油为止。应将试品的被试绕组所有端子连接接火线。非被试绕组所有端子
29、短路接地。试验电压初始值应低于三分之一试验电压，并于测量相配合尽快的加到试验电压值。维持电压恒定，持续60s，然后将电压迅速降到三分之一试验电压，最后切断电源第70页/共112页试验电压的测量，应使用电容分压器配合峰值表测量。应按峰值除以1.414为准施加电压。在耐压机高压侧测量。使用发电机作为试验电源时，为了减少电流的容升或是消除发电机自励磁现象，可在试验回路连接适当的电抗器，以补偿电容电流，消除或减少上述现象。判断外施交流耐压合格标准，试验过程中如果电压不突然下降，电流指示不摆动，没有放电声，则认为试验合格；如果有轻微放电声，在重复试验中消失，也视为试验合格，如果有较大放电声，在重复试验中
30、消失，需吊心检查寻找放电部位，采取必要措施，根据放电部位决定是否复试。变压器耐压试验在重复试验时同过往往也会在变压器油中产生乙炔。应测量准乙炔数据，作为后续试验的判断的依据。第71页/共112页在变压器出厂试验时外施交流耐压经常会遇到一些问题，外施耐压一般有以下几种故障：1变压器内油中有气泡放电，可听到清脆的放电声，有时象炒豆子一样，有时整个试验过程中只响一声。试验过程中电压电流无明显变化。2金属悬浮物放电，当试验电压升到一定电压值时，会听到放电声，如果电压保持不变放电声每隔一段时间出现一次，此时电压与电流无明显变化，当电压继续升高会听到放电声频率加快出现连续的放电声。当放电时间过长时也会引起
31、击穿。3外施交流耐压时对外壳和夹件击穿放电，一般放电声音很大，会听到“当、当”的放电声音。施加的电压会出现下降电流会出现上升，电流表指针会摆到最大值以上，有时还会引起地线打火。此类故障多为引线到外壳的绝缘距离不够标准的要求。第72页/共112页4通过绝缘件击穿，有时放电声音不很大，会听到“嘶”的一声，这时试验电压会下降试验电流会上升。此种现象一般是沿绝缘表面击穿击穿点不通过油隙。当通过一定的油隙击穿时会听到较大声音，声音比较发闷，不象对外壳击穿的声音那样清脆和响亮。沿绝缘表面击穿（爬电），再次试验时击穿电压会下降很多，当击穿电压下降较低时，可进行直流泄漏试验这时泄漏电流会增大很多。如果绝缘完全
32、击穿时可用摇表测量绝缘电阻，绝缘电阻也会下降很多，根据以上现象变压器在查找故障时可分相进行直流泄漏和绝缘电阻测量。来确定故障相找到故障点，可以减少故障查找时间，同时减少返工作量。如果击穿是通过一定的油隙时，直流泄漏和绝缘电阻变化不明显第73页/共112页感应耐压试验感应耐压试验是以考核试品绕组的匝间、层间、段间及相间的绝缘强度。该试验应在外施耐压试验后进行。试验方法:一般采用三相感应法、非被试相支撑法感应耐压试验通常施加两倍的额定电压，为了减少激磁容量，试验电压的频率应不小于100HZ，最好频率为150-400HZ，持续时间t按下式计算：t=120fn/ft试验时间.sfn额定频率HZf试验频
33、率HZ第74页/共112页全绝缘变压器应在试品的低压绕组（或其他绕组）的线段施加三相对称的交流电源。其它绕组开路，试品各绕组的星型连接的中性点应接地，非星连接的绕组应选择合适的线端接地，或者在中间变压器绕组制造人为接地点，以避免电位悬浮。第75页/共112页三相全绝缘变压器感应耐压试验时，通常采用施加三相电压试验的方法。图如下第76页/共112页分级绝缘的变压器，感应耐压试验中不能同时满足线端和中性点两个绝缘水平的试验电压时，中性点绝缘水平允许用外施耐压来考验。具有两个分级绝缘的变压器，感应耐压试验时，为达到一个绕组线端对地的试验电压，另一个绕组超过该绕组的试验电压或者相间超过试验电压，应在试
34、验接线时，采用合适的方法使各部都达到试验电压。第77页/共112页三相变压器感应耐压试验时，通常采用施加单相电压逐相试验的方法。图如下：第78页/共112页验电压的持续时间内，如果电源监测的电压和电流不发生变化，没有放电声，并且在感应耐压前后空载试验数据无明显差异时，则试品承受了感应耐压的考核，试验合格。如果有轻微放电声，在复试中消逝也视为试验合格。如果有较大的放电声在复试中消失，仍需吊心检查，寻找放电部位采取必要措施，根据放电部位决定是复试。感应试验结束若干小时候后，取变压器油做色谱分析，若发现含有C2H2。则可以肯定试品已经发生放电或击穿，应吊罩检查采取必要的措施。第79页/共112页感应
35、耐压时，随着试验电压的升高和电源频率的增高，负载性质可能是感性逐渐转化为容性。为防止发电机自励磁现象的发生，应在电源侧并联适当的电抗器。感应耐压试验，220kV变压器在中性点接分压器配合峰值表以高压中性点电压为准施加试验电压。同时记录低压侧的励磁电压及励磁电流。110kV变压器高压中性点电压和低压励磁电压校正后，可以以低压电压为准升至试验电压。同时监测发电机输出电压和电流。第80页/共112页感应耐压常见问题，主要有高电压部位对周围距离不够，对夹件对外壳击穿放电。线圈匝间绝缘有缺陷，造成匝间、饼间击穿。对外壳对夹件击穿放电时声音较响。电流增大电压下降，从我厂此类问题统计来看，高压线圈出头及引线
36、对周围距离不够造成的故障比较多，线圈匝间故障相对较少，匝间故障时放电声较为沉闷，同时低压励磁电压会出现震荡升高。匝间故障后造成匝间短路，在复试空载试验时空载电流将会急剧升高空载损耗将增大。如果变压器静放时间短有气泡或变压器油中有悬浮物等，会出现感应耐压时放电，但在复试时又通过。第81页/共112页局部放电测量局部放电测量的意义 在电场作用下，变压器绝缘系统中局部区域绝缘性薄弱的地方会激发出局部放电，局部放电是不足以贯通施加电两个电极间形成放电通道。即我们平常所说的击穿。如果将局部放电量控制在一定放电水平以下，对绝缘不会引起损伤，所局放试验是一种无损探伤绝缘特性的试验。可以发现潜在绝缘薄弱部位，
37、局部放电测量是一种比较理想的绝缘试验项目。凡是能够通过局部放电试验的变压器，在运行中可靠性是比较高的。第82页/共112页局部放电测量方法：局部放电测量方法分为电测法和非电测法，电测法应用较多的是脉冲电流法（ERAF法）和无线电干扰电压法（RIV法）。非电测法主要声测法、光测法、红外摄像法和色谱分析法等。非电测法由于至今没有一个标准的局部放电定量方法，使其应用受到了一定限制。但通过测非电信号，可测定局部放电部位，例如根据超声波在介质以一定的速度定向传播的特性，用来测定局部放电源位置。第83页/共112页局部放电（PD）是指引起导体之间的绝缘发生局部桥接的一种放电。在一台变压器中，这种局部放电能
38、使每个绕组端子上的对地电压发生瞬时的变化。第84页/共112页试验程序和标准在不大于1/3的试验电压下接通电源上升到1.1Um/3，保持5min上升到1.5Um/3，保持5min上升到1.7Um/3，保持时间按试验频率计算降 回 到 1.5Um/3，保 持 时 间 至 少 60min（Um300kV)或30min（Um300kV）降回到1.1Um/3，保持时间至少5min如果满足下列要求，则试验合格。试验电压不突然下降。1.5Um/3长时间试验期间，局部放电量连续水平不大于500pc。1.5Um/3下，局部放电不呈现持续增加的现象，偶尔出现的较高幅值脉冲可以不记入。1.1Um/3下，视在放电量
39、连续水平不大于100pc第85页/共112页局部放电试验测试内容：局部放电试验测试内容：确定规定电压下的局部放电的视在放电量局部放电的起始电压局部放电的熄灭电压测定不同电压下的局部放电的强度，即放电强度与测量电压关系。观察放电波形第86页/共112页测量局部放电时干扰信号可分为两类：测量局部放电时干扰信号判别试验回路未接通时产生的干扰，这类干扰在视品回路未接通时就有；例如由于其它回路操作、整流子电机、附近高压无线电波、电焊，供电网络中可控硅元件等所引起，也包括测量仪器本身固有的噪声，这类干扰也可能发生在电源接上但处于零电压时。第87页/共112页试验回路接通时产生的干扰；仅在回路通电时产生，但
40、不是有试品产生的这些干扰往往随电压增加而增加。它们可以包括例如：试验变压器中局部放电。高压引线的局部放电，套管中的局部放电；（如果不是检测对象的部件）或者邻近物体接地不良而产生的放电。干扰也可能有高压区域内连接不良引起，既有屏蔽和其他只在试验时与屏蔽相联接的高压导体间的火花放电所引起。干扰也可有在测量仪器频带宽度内的试验电压高次谐波所引起的，干扰也可以来自低压电源侧局部放电或触头间的火花，这种干扰经试验变压器或其他联结进入测量回路第88页/共112页变压器局部放电绝大多数是在高电压高电场部位产生，可以根据局放观测到的放电图谱、放电的起始电压和熄灭电压放电量随时间的变化这些特征来判断放电性质。可
41、以使用电气定位法判断产生局部放电的电气位置。电气定位法：电气定位法：电气定位法只能定位局部放电的电气位置，需要结合变电气定位法只能定位局部放电的电气位置，需要结合变压器实际结构，电场强度分布情况，综合分析。压器实际结构，电场强度分布情况，综合分析。第89页/共112页支撑法；支撑法；接线方式同感应耐压试验，将非被试相短路接地。中性点电压抬高，被试相首端达到试验电压。励磁电压降低到标准法试验电压的2/3。使匝电压降低。如果支撑法和标准法局部放电起始电压和熄灭电压基本一致。首端电压超过标准法局部放电起始电压。有时支撑法首端电压达到试验电压没有局放。说明局部放电与匝间绝缘和纵绝缘有关。放电部位在匝间
42、绝缘或纵绝缘上。局部放电不在首端对地电场中。根据我厂变压器局放故障统计来看，大部分在纵绝缘上，例如有载调压变压器多数是在首端对调压圈。无励磁调压变压器在首端对中性点引线距离较近。也有在线圈内撑条上。匝间出现问题的还比较少见第90页/共112页如果采用支撑法试验时，首端试验电压达到某一电压时，与标准法首端电压基本一致，就能检测到局部放电。说明局部放电部位就在绕组首端附近，此类故障比较容易查找也相对比较容易处理。在使用支撑法时判断局部放电故障时，必须结合局部放电起始电压和熄灭电压进行分析。采用支撑法试验时，还应测量中性点的放电量。如果局部放电部位在绕组的首端，则中性点测到的局部放电量很小。如果在纵
43、绝缘上或首端对中性点及调压圈时，中性点绘测到比较大的局部放电量。第91页/共112页2 2）多端子测量法：）多端子测量法：根据校正脉冲时各个端子之间传递比关系，观察各绕组之间局部放电量是否符合校正脉冲时各个端子之间传递比关系。如果符合传递比关系，则放电部位在绕组的端部。如果不符合传递比，则放电部位不在端部。同时还应观察放电波形，非局部放电绕组局放信号为传递波形。第92页/共112页变压器产生局部放电的几种典型结构及因素：引线：变压器绝缘结构中，引线布置使很多的。引线与引线之间的电场分布是极不均匀的。两根半径相同的引线相互平行和垂直时其最大电场强度均出现在两根引线距离最近的引线表面处。相同条件下
44、（忽略外包绝缘层）两根引线相互垂直比平行布置的最大电场强度高出10%左右，高压绕组首端引出线对箱壁以及对其外部的调压绕组，也是电场集中易产生局部放电的区域。端部绝缘结构：超高压电力变压器端部绝缘结构中通常在绕组端部放置静电环，一方面改善绕组冲击电压分布，另一方面作为屏蔽均匀端部电场。但静电环与端圈间形成的楔形油隙（亦称油楔）为电场集中区域。“油楔”去最大电场强度与绕组间主绝缘距离，端部绝缘距离，静电环曲率半径及绝缘厚度有关。第93页/共112页变压器中突出的金属电极表面，如油箱内壁的焊接缝及附近在其上的焊渣，引线焊接时留下的尖角毛刺。铁心柱边角基铁心片剪切时形成的毛刺等。均会造成电场集中，使场
45、强成倍增加，（不论电极是带电还是接地）。对在制造过程中形成的尖角毛刺进行磨光处理。杂质：在变压器绝缘结构中与低压纸板相比油的介电常数最低。是的复合绝缘结构中，油所承受的电场较高，而三种绝缘材料中油的击穿场强是最低的，这决定了变压器绝缘中最薄弱部分是油隙，油中含有杂质如金属和非金属颗粒、含水量、含气量等，会使油中电场发生畸变。局放试验时被时绕组的中性点端子应接地，入为三角形连结应将其一端子接地，一台三相变压器，用单相连接的方式逐相的将电压加在线段进行试验第94页/共112页三相变压器零序阻抗测量三相变压器零序阻抗测量是变压器的特殊试验，变压器零序阻抗是变压器的一个工频参数。向用户提供该数据，是为
46、了准确的计算事故状态下短路电流的零序分量，以便调整继电保护。第95页/共112页变压器零序阻抗的大小决定于两个因素。第一个因素是：变压器一次绕组合变压器二次绕组电路可否组成零序电流回路。当一次绕组通过零序电流时，二次绕组联接成d（角接线）。零序电流可以在d 联接绕组流通。零序阻抗就小。如果二次绕组联接成y（星接线），二次绕组不能通过零序电流，零序阻抗就比较大。第96页/共112页第二个因素是变压器零序阻抗还决定于变压器的铁心磁路能否形成零序磁通回路。在三柱铁心中不能形成闭合回路。每个铁心柱的零序磁通被迫从铁轭经变压器油隙到油箱成为磁路。这一磁路中的气隙部分磁阻很大。五柱铁心的旁轭（或旁柱）可以
47、给主铁心柱的零序磁通形成回路。零序磁通可以在铁心内闭合，因而磁路的磁阻很小。这两种情况下的零序阻抗是不一样的。第97页/共112页零序阻抗试验时，一般从三相线段（三相短路）对中性点供电，一施加电流为准，测量电压和功率。零序阻抗通常以每相的欧姆数表示，计算方法如下：Z0=3U/IZ0零序阻抗/相U-试验电压 VI-试验电流 A第98页/共112页以有平衡安匝（交接线）的变压器为例。有平衡安匝的试品其零序阻抗是线性，一般只测量一点，施加电流最好大于额定电流的25%。对于Ynd11试品，只测量高压绕组，试验时ABC-0供电，低压开路。对于Ynynd11的试品测量组合如下表第99页/共112页交流耐压
48、试验外施交流耐压目的为了保证变压器符合安全可靠运行的要求，除变压器的绝缘性能，电气性能符合国家标准。还必须使变压器的绝缘强度符合要求。外施交流耐压的目的是考核绕组对地和绕组之间的主绝缘强度。这一目的对全绝缘变压器来说完全能达到，对分级绝缘变压器则只能考核中性点对地（端绝缘对铁轭）绝缘水平。第100页/共112页外施交流耐压方法外施耐压时，被试产品铁芯及外壳必须可靠的接地。试品的油面指示必须高于穿缆式套管或是套管升高座。试验前，应对所有与主体油连通的套管放气，对低压接线板，手孔盖板，升高座等所有凸起部分均需放气，直到流油为止。应将试品的被试绕组所有端子连接接火线。非被试绕组所有端子短路接地。试验
49、电压初始值应低于三分之一试验电压，并于测量相配合尽快的加到试验电压值。维持电压恒定，持续60s，然后将电压迅速降到三分之一试验电压，最后切断电源。第101页/共112页试验电压的测量，应使用电容分压器配合峰值表测量。应按峰值除以1.414为准施加电压。在耐压机高压侧测量。使用发电机作为试验电源时，为了减少电流的容升或是消除发电机自励磁现象，可在试验回路连接适当的电抗器，以补偿电容电流，消除或减少上述现象。第102页/共112页n判断外施交流耐压合格标准，试验过程中如果电压不突然下降，电流指示不摆动，没有放电声，则认为试验合格；如果有轻微放电声，在重复试验中消失，也视为试验合格，如果有较大放电声
50、，在重复试验中消失，需吊心检查寻找放电部位，采取必要措施，根据放电部位决定是否复试。变压器耐压试验在重复试验时同过往往也会在变压器油中产生乙炔。应测量准乙炔数据，作为后续试验的判断的依据。第103页/共112页在变压器出厂试验时外施交流耐压经常会遇到一些问题，外施耐压一般有以下几种故障：1变压器内油中有气泡放电，可听到清脆的放电声，有时象炒豆子一样，有时整个试验过程中只响一声。试验过程中电压电流无明显变化。2金属悬浮物放电，当试验电压升到一定电压值时，会听到放电声，如果电压保持不变放电声每隔一段时间出现一次，此时电压与电流无明显变化，当电压继续升高会听到放电声频率加快出现连续的放电声。当放电时