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1、变压器试验常规操作指导书 1 魏 本作业指导书适用于 35kv 及以上的油浸式变压器，规定了变压器交接试验、预防性试验和维护过程中常规电气试验的参考标准、仪器设备要求、试验人员的资格要求和职责、操作程序、试验结果判定方法和试验注意事项。试验的主要目的是确定变压器在运输、安装和运行过程中是否有损坏或变化，验证变压器的性能是否符合有关标准和技术条件。因此，变压器试验的判断原则是与出厂试验和历史数据相比较的，相关标准和技术条件的试验准则也是基于这一原则。本指导书的目的是规范试验操作，保证试验结果的准确性，为设备操作、监督和维护提供依据。2 规范性参考文件 以下文件中的规定通过引用本作业指导书进行了扩
2、展。注明日期的参考文件的所有后续修改或修订不适用于本作业指导书。但是，鼓励根据本工作指令达成协议的各方研究是否可以使用这些文件的最新版本。对于未注明日期的参考文件，其最新版本适用于本作业指导书。GB 50150电气安装工程电气设备交接试验标准 3 安全措施 a)测量前应将变压器与引线断开，并应有明显的断开点。b)测试前，变压器应充分放电，以防止残余电荷伤害测试仪。c)为了保证人身和设备安全，要求在试验设备周围设置围栏，并有专人监护。负责升压的人应时刻注意周围的情况。一旦发现异常，应立即切断电源，停止试验，待查明原因并消除后，方可继续试验。d)接地线应牢固可靠。e)注意试验后的变压器绕组必须完全
3、放电。f)在 DC 泄漏电流试验过程中，如发现泄漏电流随时间急剧增加或有异常放电现象，应立即停止试验，断开电源，将被试变压器绕组接地，待完全放电后再进行试验。4 个测试项目 变压器的常规试验项目包括以下试验项目:a)绕组连同套管的绝缘电阻、吸收比和极化指数；b)绕组和套管的 DC 泄漏电流；c)以及缠绕套筒的 TG；d)铁芯绝缘电阻 e)以及绕组和套管的 DC 电阻 f)绕组的电压比、极性和接线组别 g)纸壳试验 5 对仪器设备的要求 a)温度计(误差 1)，湿度计 b)2500V 兆欧表:输出电流大于 1mA，测试时 220kV 及以上变压器输出电流应大于 5mA。c)DC 发电机:要求输出
4、电压高于试验电压，输出电流高于绕组的泄漏电流，一般在 0.5mA 以上，电压纹波系数小于 3%。在保证精度的前提下，可以使用 DC 发生器的电压表(1.5 级)和微安表(0.5 级)。d)介质损耗测试仪(介质损耗测量精度为 1%，电容精度为 0.5%)。e)变压器直流电阻测试仪(0.2 级):120MVA 以下的变压器输出电流应大于10a，120mva 以上的变压器输出电流应大于 40A。f)变压器变比测试仪(0.2 级)。所有使用的仪器应在校准有效期内。6 测试人员的资格要求和职责 6.1 测试人员的资格 负责人为高压试验高级工程师以上，参与人员为熟练试验人员。6.2 责任 a)主管操作员应
5、负责制定测试计划、测试接线检查、测试结果的现场确认和原始记录的审核。b)操作负责人对试验过程中的安全问题负责。作业负责人可以自己担任安全监督，也可以指定一个人作为安全监督参与作业。c)操作人员职责:准备测试仪器设备，进行测试接线、操作和测量，如实记录数据，编写测试报告。d)操作小组应自觉维护所使用的仪器设备，包括在去现场前确认仪器设备的可用性，在测试完成时复查仪器设备的状态，并如实记录和反映存在或出现的问题。7 操作程序 7.1 绕组连同套管的绝缘电阻、吸收比和极化指数 测试方法 测量绕组绝缘电阻时，应依次测量每个绕组对地和其他绕组的绝缘电阻。被测绕组各端子应短路，其它未测绕组应短路接地。测试
6、步骤 1)测量并记录环境温度和湿度，记录变压器顶层的平均油温作为绕组的绝缘温度。2)测量前，被测绕组应对地短路，所有绕组应完全放电。3)所有非测试绕组对地短路，所有测试绕组端子短路。测量并记录 15、60 和 600s 的绝缘电阻值。4)关闭兆欧表，将测试的绕组电路对地放电。5)测量其他绕组。7.1.3 试验结果的判断依据(或方法)a)根据公式 R2=R1*1.5(t1-t2)/10，不同温度下的绝缘值可以换算成相同的温度。与上次试验结果相比，应无明显变化，一般不低于前次值的70%(其中 R1 R2分别为T1 和 t2 温度下的绝缘电阻值)。b)在 1030时，吸收比不小于1.3；极化指数不小
7、于 1.5。吸收率和偏振指数不受温度的影响。c)分析和判断变压器绝缘电阻、吸收和极化指数的测试结果，最重要的方法是与工厂测试进行比较。比较绝缘电阻时，应注意温度的影响。由于干燥工艺的改进，变压器的绝缘电阻越来越高，一般达到几万兆欧，使得变压器的极化过程越来越长，原有的吸收比标准值越来越显示出其局限性。所以要测量极化指数，不能以吸收比测试结果来判断变压器不合格。当变压器的绝缘电阻大于 10000 m 时，可以不检查吸收比或极化指数。预防措施 a)测量吸收比时应注意时间引起的误差。b)注意兆欧表的 L 端和 E 端在测试时不能互换。c)测试时尽量消除表面漏电流的影响。d)准确记录顶层油温，因为变压
8、器的绝缘电阻随温度变化明显。7.2 绕组连同套管的 DC 泄漏电流 测试方法 a)根据有关规定和被试变压器绕组的额定电压确定试验电压，并根据试验电压选择合适电压等级的供电设备和测量仪表。测试时，被测绕组短路，每个未测绕组对地短路。b)试验前，应清洁变压器的外部绝缘。测试步骤 a)断开变压器的绕组引线，将测试高压引线连接到测试绕组，并将其他未测试绕组短路接地。b)根据接线图(如图 1 所示)准备测试，确保所有测试设备和仪器接线正确，指示正确。c)记录顶层油温、环境温度和湿度。d)确认一切正常后开始测试。先将空载电压分段施加到试验电压上，检查试验设备绝缘是否良好，接线是否正确。e)将绞线电源的输出
9、加到被测变压器的绕组上，测量时加压到试验电压的 0.5 倍，1min 后读取泄漏电流值。然后加压至试验电压，1 分钟后读取泄漏电流值。f)被测组测试结束后，将低于零，切断电源，充分放电后再进行其他操作。7.2.3试验结果的判断依据 a)测试电压见表1。表 1 测试电压值kV 绕组额定电压 三 610 35 110220 500 DC 测试电压 五 10 20 40 60 b)原则上，绕组的 DC 泄漏电流测量与绝缘电阻测量完全相同，能发现的缺陷也基本相同。只是因为 DC 泄漏电流测量增加了电压，才能发现更高电压作用下暴露的缺陷，所以泄漏电流换算的绝缘电阻值与兆欧表显示的测量值接近。c)500k
10、V变压器的泄漏电流一般不大于30 A。d)在任何水平的测试电压下，泄漏电流的指示不应剧烈摆动。预防措施 a)分级绝缘变压器的试验电压应符合试验绕组的电压水平，但不得超过中性绝缘的耐受电压水平。b)高压引线应使用屏蔽线，避免漏电流对结果的影响，高压引线不应产生电晕。c)千分尺应在高压侧测量。d)负 DC 电压下，绝缘评定更严格，应采用负极性。e)由于出厂测试中一般不测量DC 泄漏电流，因此 DC 泄漏电流值应符合相关标准。缺陷是将来预防性试验比较和判断的基础。f)如果漏电流异常，可以通过烘干或屏蔽的方法消除。7.3 绕组连同套管的 tg 测试方法 a)测量时，根据样品的接地情况选择正接或反接。当
11、存在干扰时，应设法消除，以保证测量结果的可靠性。测试时，被测绕组短路，每个未测绕组对地短路。b)试验前，应清洗变压器套管的外绝缘。c)测试原理接线图(参考每个介质损耗测试仪的测试接线)测试步骤 a)不同温度下的 Tg 值一般可用公式 tg2=tg11.3(t2-t1)/10 换算，(其中 tg1 和 tg2 分别为温度 t1 和 t2 下的 tg 值，20下的 tg不大于以下值:500千伏 0.6%110 220千伏 0.8%35kV 1.5%b)交接时应测量变压器绕组的 Tg，并作为设备的原始记录。试验后应与原值比较，不应有明显变化(一般不超过 30%)。c)测试电压如下:10kV 及 10
12、kV 以上绕组电压 10kV Un以下的绕组电压 d)绕组 tg 相对于原始值的变化或降低可能是缺陷的反映，同一台变压器各绕组的 tg 应基本相同。预防措施 a)介损测量可以发现变压器整体受潮、绝缘油变质、局部缺陷严重等情况，但对于大型变压器的局部缺陷，其灵敏度较低。b)测试中高压测试线电压为10kV，要注意对地绝缘问题。7.4 铁芯的绝缘电阻 测试方法 打开铁芯的接地连接器，测量铁芯对地的绝缘电阻。测试步骤 a)测量并记录顶层油温、环境温度和湿度。b)用接地线将接地端子与变压器外壳连接，用绝缘手柄将相线与被测变压器铁芯接触，开始测量，记录绝缘电阻值 60s。c)关闭兆欧表，对被测变压器的铁芯
13、放电。7.4.3试验结果的判断依据(或方法)a)绝缘电阻值不小于10M(使用2500V兆欧表)b)测量铁芯绝缘电阻的主要目的是检查铁芯是否存在多点接地。根据这一目的，使用 2500V 兆欧表 1min 不应有闪络或击穿，绝缘电阻要求很低。但是铁芯和变压器本体的绝缘电阻有一定的对应关系。若铁芯绝缘电阻过低，应查明原因。预防措施 a)读取使用中的绝缘电阻值后，断开与被测产品连接的连接线，然后停止兆欧表。b)注意将试验过的变压器铁芯充分放电。7.5 绕组连同套管的 DC 电阻 测试方法 a)使用变压器直流电阻测试仪进行测量。b)测试接线图(参考每个直流电阻测试仪的测试接线图)。测试步骤 a)测量并记
14、录顶层油温、环境温度和湿度。b)通过测试线将测量设备或仪器与被测绕组连接，开始测量。c)试验结束后，使用测量设备或仪器上的“放电”或“复位”键对试验绕组进行完全放电。7.5.3试验结果的判断依据(或方法)a)根据公式 R2=R1(T+t2)/(T+t1)将测量值换算成同一温度(其中 R1 和 R2分别为温度 t1 和 t2 时的电阻值，t1 可作为交接试验时的变压器绕组温度；t 为电阻温度常数，铜线取 235，铝线取 225)。b)1.6MVA 以上的变压器，每相绕组电阻之差不应大于三相平均值的 2%；对于没有中性点的绕组，线间差不应大于三相平均值的 1%。c)1.6MXA 以下的变压器，相间
15、差一般不超过三相平均值的 4%；线间差一般不超过三相平均值的 2%。d)在相同位置和温度下，各相绕组的电阻不应与之前的结果有显著差异。e)三相不平衡率是一个重要的判断标准。各种标准法规都做了详细明确的规定。与出厂时相比，三相不平衡率应无明显变化；否则，即使小于规定值，也不能简单判定为合格。预防措施 a)一般应在油温稳定后进行测量。油温稳定才能和绕组温度相等，测量结果不会因为温差造成温度换算误差。b)大型变压器的测量对应的充电时间比较长，要引起足够的重视。可以考虑退磁法或者辅助磁化法。c)测量后，注意将测试绕组完全放电。7.6 绕组的电压比、极性和接线组别 测试方法 a)在工厂测试期间，检查变压
16、器的极性、连接组和所有抽头的变压比。目的是检查绕组匝数、引线和抽头引线的连接、抽头变换器的位置以及每个出线端子标记的正确性。对于已安装的变压器，需要检查分接开关位置和每个出线端子的标志是否正确。可以用专门的变压比测试仪测试。b)原理接线图(参考变压比测试仪使用的接线)测试步骤 a)用测试线将专用变比测试仪与被测变压器的高低压绕组正确连接。b)根据被测变压器的铭牌和型号设置变压比测试仪。c)运行测试仪可以得到被测变压器的变比、极性和接线组别。7.6.3试验结果的判断依据(或方法)a)对应的不可理解的电压比序列应与铭牌相同。b)如果电压在 35kV 以下，电压比小于 3，则前一个电压比的允许偏差为
17、1%，其他所有变压器的额定分接头电压比的允许偏差为 0.5%。其他抽头的偏差应为变压器阻抗值(%)的 1/10，但不超过1%。c)三相变压器的接线组别或单相变压器的极性必须与变压器的铭牌和端子号一致。预防措施 a)对于带有抽头变换器的多绕组变压器，只能测量抽头变换器绕组与一个绕组的所有抽头的变压比，而只能测量第三个绕组的额定变压比。b)试验前，应正确输入被试变压器的铭牌和型号。7.7 油纸套管试验 七.1 测试项目 a)主屏蔽和端屏蔽对地的绝缘电阻。b)以及绝缘端屏对地的 tg 和电容。测试接线 Tg 和电容测量参考介损测试仪接线图，采用正接法。测试步骤 a)测量时，记录环境温度和设备的顶层油
18、温。b)测量变压器套管 tg 时，将连接在被测套管上的绕组端子连在一起进行加压，其余绕组段全部接地，最后一个屏接在电桥上，用正接线进行测量。TG 和电容测量接线图参见介质损耗测试仪接线图。c)测试 tg 和电容后，用兆欧表测量端屏对地绝缘电阻。测量后，最终屏幕应完全放电。d)测试后，恢复外壳最后一个屏蔽的接地。7.7.4试验结果的判断依据(或方法)a)主绝缘在20s时的 Tg值不应大于表2 中的值。表 2 主绝缘的tg值(20)电压等级kV 20-35 110 220-500 移交时间 充油型 2.5 1.0 1.0 油电容器类型 0.7 0.7 0.5 纸电容器类型 1.5 1.0 1.0
19、大修后 充油型 3.0 1.5 1.5 油电容器类型 1.0 1.0 0.8 纸电容器类型 2.0 1.5 1.0 运行中 充油型 3.5 1.5 1.5 油电容器类型 1.0 1.0 0.8 纸电容器类型 3.0 1.5 1.0 b)当容性套管末屏对地绝缘电阻低于1000 m时，应测量末屏的TG；加压 2kV，其值不大于 2%。c)在测试过程中，电容的测量应引起足够的重视。当电容变化达到 5%(或者是某个电容屏击穿引起的变化)时，就要严肃处理了。d)油绝缘电容套管的 Tg 测试一般不低于 10，不需要进行温度换算。8 原始记录和正式报告 8.1 原始记录和正式报告的要求 a)原始记录应当字迹
20、清晰、完整、准确，不得随意涂改。不得留有空白，并在原始记录上注明所用仪器设备的名称和编号。b)当记录表中的某些“表”没有数据记录时，可以用“/”表示该单元格中没有数据。c)如果确实是笔误，出现记录错误时，允许使用“单行更正”，并要求更改的人在更改处旁边签名。d)原始记录应由记录人和二级审核人审核签字；测试报告应由起草人、审核人和批准人审核并签字。e)原始记录的记录人和审核人不得为同一人，正式报告的起草人和审核人/批准人不得为同一人。f)原始记录和试验报告应按要求归档备查。8.2 原始测试记录的内容和格式 原始测试记录的格式参见附录 A。附上 a(监管附录)变压器例行试验原始记录 和标签 测试日
21、期 单位 安装位置 模型 工厂 工厂序列号 出厂日期 顺序号 测试负责人 测试的参与者 支票 记录 1 变压器绝缘电阻 R15 m R60 m 600 兰特 m 对于其他高压绕组和接地 其他绕组和接地的低电压 其他绕组和接地的中压 使用仪器 油温度 环境温度 环境湿度 变压器的 2 tg 弯曲的 tg 电容 法国标准 对于其他高压绕组和接地 其他绕组和接地的低电压 其他绕组和接地的中压 使用仪器 油温度 环境温度 环境湿度 3 变压器的泄漏电流 电压 千伏 绕组泄漏电流 A 对于其他高压绕组和接地 其他绕组和接地的低电压 其他绕组和接地的中压 使用仪器 油温度 环境温度 环境湿度 4 变压器绕
22、组变压比 香别 开孔 高压与低压 AB/ab 公元前/公元前 交流/交流 香别 开孔 中压至低压 AB/ab 公元前/公元前 使用仪器 测试日期 评论 5 铁芯绝缘电阻 铁芯对地绝缘电阻 m 使用仪器 油温度 环境温度 环境湿度 6 变压器接线组检查 使用仪器 测试日期 结论 评论 7 变压器绕组的 DC 电阻 香别 开孔 高压的 得一个例子 m 0B m 0C m 三相不平衡%香别 开孔 中压 得一个例子 m 0B m 0C m 三相不平衡%低压侧接线 腹肌 m 公元前 m 交流电 m 三相不平衡%低压侧直接电阻 环境温度 油温度 环境湿度 温度换算 评论 变压器套管的 Tg 绝缘电阻 m tg&电容 性能因素(Performance Factor)高压套管 A 一次 终端屏幕 B 一次 终端屏幕 C 一次 终端屏幕 环境温度 油温度 环境湿度%温度换算 9 测试结论