电力变压器试验的外界影响因素及处理方法

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 电力变压器试验的外界影响因素及 处理方法 摘 要：电力变压器试验大多受 外界温度、湿度、电场、磁场等因素影 响，试验中只有采取正确的处理方法才 能得到准确的试验数据，进而对变压器 的“健康状况 ”做出正确判断。基于此， 本文对电力变压器试验的温湿度条件和 绝缘电阻、介质损耗角正切（tan） 、直 流电阻试验中的外界影响因素及处理方 法进行了阐述和分析。 中国论文网 /7/view-13023184.htm 关键词：电力变压器 试验 处理 方法 1、绝缘电阻试验 1.1 温度对绝缘电阻的影响 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 绝缘电阻值具有负的温度系数， 这是因为变压器的绝缘材料都在不同程 度上含有水分和溶解于水的杂质（如盐 类、酸性物质）构成导电物质，随着温 度的升高，介质内部分子和离子运动加 剧，水分和杂质沿电场两极方向伸长而 增加导电性，绝缘电阻便按指数规律下 降，对于绝缘受潮的设备，其绝缘电阻 随温度变化侯更大。因此，测量绝缘电 阻时需要记录环境温度和变压器油温， 通常在 1040温度下进行测量。另外， 在不同温度下测得的绝缘电阻需换算到 同一温度（一般为 20）下进行比较。 温度换算可按表 1 和式（1） 、 （2）进行。 1.2 湿度对绝缘电阻的影响 当空气湿度较大、套管表面脏污 时，表面泄漏电流增加会造成绝缘电阻 值偏小。处理方法为用干燥的纸或干布 将瓷套表面擦拭干净，也可在套管瓷裙 表面涂有机硅油或硅脂、石蜡或用电吹 风将瓷裙表面吹干，以及使用屏蔽环。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 使用屏蔽环时应注意，屏蔽环的位置应 靠近加压部分的火线而远离接地部分， 一般选择接近火线的第 12 个伞裙的 位置。例如，对某 500kV 油浸式变压器 低压-高压绕组及地绝缘电阻测量，在 套管表面未作处理、涂硅油和套管瓷套 表面用电吹风吹干并使用屏蔽环后的绝 缘电阻测量值如表 2 所示。 由表 2 可见，当空气相对湿度较 大时，套管瓷套表面采用涂硅油或吹干 并使用屏蔽环能够明减小空气相对 湿度对绝缘电阻数值的影响。 1.3 残余电荷对绝缘电阻的影响 变压器中的残余电荷会使绝缘电 阻测量数据偏大或偏小。这是因为变压 器绕组中的残余电荷，会对兆欧表输出 电流大小及绝缘的吸收过程造成影响。 当残余电荷的极性与兆欧表的极性相同 时，测得的绝缘电阻较真实值偏大，当 残余电荷的极性与兆欧表的极性相反时， 测得的绝缘电阻较真实值偏小。 例如，某一大容量变压器，充分 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 放电后测得其绕组的绝缘电阻为 5000M，未经充分放电再复测同一绕 组，绝缘电阻为 6000M，充分放电 10min 后第三次测量，其绝缘电阻为 5000M。所以为消除残余电荷的影响， 测量绝缘电阻前必须对变压器绕组充分 放电，重复测量中也应充分放电，放电 方法为绕组短路并接地，放电时间要大 于充电时间，对于大容量变压器设备应 至少放电 5min。 2、介质损耗角正切（tan）试验 2.1 温度对 tan 的影响 温度对 tan 的影响因绝缘的材质 不同而异。一般 tan 随着温度的升高而 增加。变压器现场试验时，温度是变化 的，为了便于分析，应将不同温度下侧 得的 tan 换算到 20进行比较。但在 实际工作中，由于被试变压器的顶层油 温很难准确读取，即使换算也往往存在 很大误差，因此，为了便于比较，应尽 可能在 1030的温度下进行测量。 2.2 湿度对 tan 的影响 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 与绝缘电阻一样，tan 试验也受 空气湿度、套管表面脏污影响，当空气 湿度较大、套管表面脏污时，表面泄漏 电流增加会造成 tan 值偏大，而且凝露 和水膜还可能导致套管表面电场发生畸 变，使电场分部更加不均匀，从而产生 电晕，也会造成 tan 值偏大，因而往往 引起误判断。处理方法主要用干燥的纸 或干布将瓷套表面擦拭干净，也可在套 管部分瓷裙表面涂有机硅油或硅脂、石 蜡或用电吹风将瓷裙表面吹干，避免使 用屏蔽环。因为测量 tan 的试验电压较 高，使用屏蔽环会改变试品内部的电场 分布，影响数据准确性。例如， 分别 对某 35kV 和 66kV 油浸式变压器进行 tan 测量，在套管表面未作处理，和三 支套管瓷套表面分别涂硅油、石蜡后的 tan 测量值如表 3 所示。 由表 3 可见，涂硅油、石蜡后效 果十分明显。这是因为硅油、石蜡具有 憎水性，由于水的界面张力，使水膜凝 结成不相连的水珠，起到了隔离表面泄 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 漏电流通道的作用。另外，现场采用电 吹风吹干瓷套表面后 5 分钟内的测量结 果与涂硅油、石蜡后的测量结果基本一 致。 2.3 外界电场对 tan 的影响 当采用传统的西林电桥测量 tan，即使电桥本身采用屏蔽，连接导 线采用屏蔽导线，有时外界干扰仍然明 显。为了消除干扰，通常采取下列措施。 （1）采取屏蔽措施 用屏蔽罩将被试品罩住，并将屏 蔽罩与介损电桥的屏蔽相连，以消除影 响。但此法只适用于体积较小的设备， 如套管、互感器等，且采取屏蔽后会带 来电场分布改变以及寄生电容，对试验 数据造成一定影响。 （2）采用移相法 （4）采用异频电源 当工频电场干扰较大而倒相、移 相效果都不理想时，可以考虑使用非工 频试验电源。例如使用 4555Hz 的变 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 频电源，在 45Hz 和 55Hz 下测得的介 损分别为 、 ，则可认为在 50Hz 下的 tan 为二者的算术平均值。 2.4 外界磁场对 tan 的影响 当电桥靠近运行中空心电抗器等 漏磁通较大的设备时很容易受到磁场干 扰，这主要是由于磁场作用于检流计电 流线圈引起的。为了消除影响，可以将 电桥搬离干扰区域，若不可能，则可使 检流计极性开关分别处于正、反两种不 同位置分别测量一次，得到两组电容及 介损数据 、 和 、 。则实际试品的介 损为 和 的算术平均值，电容可按式 （8）计算。 3、直流电阻试验 直流电阻试验是变压器的一项重 要试验，通过该试验，可以发现变压器 绕组接头焊接不良、匝间短路、分接开 关接触不良、多股导线并绕的绕组断股 和引线与导电杆接触不良等众多问题。 直流电阻试验主要受温度影响， 其数值随着温度的升高而增大。当变压 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 器未运行处于冷态时，测量油温即可认 为是绕组的平均温度。当变压器刚退出 运行或因太阳直射造成上下层油温相差 较大时，需要对比变压器绕组与右面温 度计指示，只有当两者温差小于 5时， 可以认为油面温度即为绕组温度，另外 也可测油平均温度作为绕组平均温度， 对于油浸式变压器，油平均温度等于顶 层油温减去冷却装置进出口油温差的 1/2。当无法准确测量绕组温度时，只能 按照相间是否平衡进行判断，绝对值仅 供参考。为了与历史值进行对比，应将 不同温度下的直流电阻换算到同一温度 （一般为 75）下进行比较，换算公式 见式（9） 。 式中 Rx-温度为 tx 时的电阻 （）Ra-温度为 ta 时的电阻（ ）T- 温 度换算系数，铜取 235，铝取 225Tx-需 换算 Rx 的温度（）Ta-测量 Ra 时的 温度（） 某 500kV 油浸式电力变压器高压 侧绕组直流电阻测试数据如表 5 所示， -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 顶层油温为 15。 由表 4 试验数据可以看出，变压 器高压侧绕组直流电阻现场实测值 （15）与初始值（75）相比数值相 差很大，变化率接近-2