配电变压器部分特性试验.ppt

2020 3 27 配电变压器部分特性试验 孙朗熙 2020 3 27 配电变压器 2020 3 27 变压器特性试验的目的 变压器试验的主要目的是判定变压器在运输 安装过程中和运行中是否受到损伤或发生变化 以及验证变压器性能是否符合有关标准和技术条件的规定 变压器试验的判断原则是与出厂试验和历史数据比较 有关标准和技术条件的各项条款试验判据也是依据这一原则制定的 2020 3 27 电力变压器的试验可分为 例行试验 型式试验 特殊试验 例行试验 1 绕组电阻测量2 电压比测量和联结组标号检定3 短路阻抗和负载损耗测量4 空载电流及空载损耗测量5 绕组间及对地绝缘电阻或介损tg 测量6 绝缘例行试验7 有载分接开关试验8 绝缘油试验 2020 3 27 型式试验 1 温升试验2 绝缘型式试验特殊试验 1 绝缘特殊试验2 绕组对地和绕组间电容测定3 暂态电压传输特性4 三相变零序阻抗测量5 短路承受能力试验6 声级测定7 空载电流谐波测量8 风扇和油泵电机吸收功率测量 2020 3 27 变压器测试安全措施 a 测量前应断开变压器与引线的连接 并应有明显断开点 b 对于容量较大的变压器试验前应充分放电 防止残余电荷对试验人员的伤害 c 为保证人身和设备安全 要求必须在试验设备周围设围栏并有专人监护 负责升压的人要随时注意周围的情况 一旦发现异常应立刻断开电源停止试验 查明原因并排除后方可继续试验 d 接地线应牢固可靠 e 注意对试验完毕的变压器绕组必须充分放电 f 进行直流泄漏电流试验过程中 如发现泄漏电流随时间急剧增长或有异常放电现象时 应立即停止试验断开电源 将被测变压器绕组接地充分放电后再进行检查 2020 3 27 变压器试验条件 变压器本体及铁芯接地施工完毕 变压器本体及其附件均安装结束 并经质检验收合格 变压器本体及分接头切换开关已注油至运行油位 且静止20小时以上 变压器附近的有关沟道施工完毕 现场已清理平整 变压器技术文件和出厂试验报告齐全 当变压器处于真空状态下时 禁止任何试验测试 2020 3 27 测量配电变压器直流电阻并计算三相绕组不平衡系数 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 2020 3 27 测量方法 一 电流电压表法二 平衡电桥法三 微机辅助测量法 2020 3 27 平衡电桥法 应用电桥平衡原理来测量直流电阻的方法称为电桥法 常用的直流电桥有单臂电桥和双臂电桥两种 由于导线电阻和接触电阻的存在 用单臂电桥测量1 以下的电阻时误差很大 为了减少误差 可改用双臂电桥 2020 3 27 单臂电桥原理图 R1为被测电阻R2 R3 R4为可调电阻P为检流计E为电池 电桥平衡条件 对臂电阻乘积相等 R1 R4 R2 R3当电桥平衡时 a点电位等于b点电位 无电流通过检流计P 2020 3 27 QJ24单臂电桥 2020 3 27 单臂电桥的使用方法 1 先将检流计的锁扣打开 内外 调节调零器把指针调到零位 2 把被测电阻接在 Rx 的位置上 要求用较粗较短的连接导线 并将漆膜刮净 接头拧紧 避免采用线夹 因为接头接触不良将使电桥的平衡不稳定 严重时可能损坏检流计 3 估计被测电阻的大小 选择适当的桥臂比率 使比较臂的四档都能被充分利用 这样容易把电桥调到平衡 并能保证测量结果的4位有效数字 4 先按电源按钮B 锁定 再按下检流计的按钮G 点接 5 调整比较臂电阻使检流计指向零位 电桥平衡 若指针指 则需增加比较臂电阻 针指向 则需减小比较臂电阻 6 读取数据 比较臂 比率臂 被测电阻7 测量完毕 先断开检流计按钮 在断开电源按钮 然后拆除被测电阻 再将检流计锁扣锁上 以防搬动过程中损坏检流计 2020 3 27 通过电桥调节R2 R3 R4数值 当电桥平衡时有 R1 R2 R3 R4 从而可以测量出被测电阻 从图可以看出 R1被测电阻包括了引线电阻和接触面接触电阻 故实际电阻应减去引线电阻和接触面接触电阻 被测电阻越小 引线的误差越大 所以单臂电桥常用来测量1欧以上的电阻 一般量程为1 100K 对于开关接触电阻一般在微欧级 不宜使用此电桥 因为引线电阻为毫欧级 无法测量 此时可以使用双臂电桥 2020 3 27 QJ44型双臂电桥 2020 3 27 双臂电桥原理图 2020 3 27 精确测定低值电阻的关键 在于消除接线电阻和接触电阻的影响 测量电阻时 正确的接线方法是 将通电流的接头 电流接头C 和测量电位差的接头 电压接头P 分开 并且把电压接头P放在里面 靠近被测电阻 可以避免接触电阻和接线电阻对测量低值电阻的影响 2020 3 27 C p 错误 C p 正确 C p 错误 四端连接正确接线 2020 3 27 双臂电桥测纯电阻方法 1 检查电源正常 如用外接电源 应将内置1 5V电池取出 2 K1 开关切到 通 位置 等稳定后 约5分钟 调节检流计指针在零位 3 灵敏度旋钮放在最低位置 4 将被测电阻 按四端接线法 接在电桥相应的C1 P1 C2 P2的接线柱上 如图所示 AB之间为被测电阻 2020 3 27 5 估计被测电阻值大小 选择适当倍率位置 先按 G 按钮 再按 B 按钮 调节步进读数和滑线读数 使检流计指针在零位上 如发现检流计灵敏度不够 应增加其灵敏度 移动滑线盘4小格 检流计指针偏移零位1小格 就能满足测量要求 在改变灵敏度时 会引起检流计指针偏离零位 在测量之前 随时都可以调节检流计零位 被测电阻按下式计算 被测电阻值 倍率读数 步进读数 滑线读数 2020 3 27 双臂电桥测线圈电阻方法 前面1 2 3 4 步骤与测电阻相同 5 应先按下 B 按钮 后按下 G 按钮 断开时步骤相反 6 按 G 按钮后若指针满偏 应立即松开 G 调步进值后再按 G 以免烧坏检流计 7 被测电阻至电桥的接线电阻应小于0 01 8 测量完毕后 应将开关 K 扳于断开位置 B 和 G 按钮松开 9 仪器长期不用 应取出电池 松开按钮 2020 3 27 不平衡率计算及分析判断 1 线间电阻的不平衡率应不大于2 2 各相绕组电阻与以前相同部位 相同温度下的历次结果相比 不应有明显差别 其差别一般应不大于2 2020 3 27 不同温度的电阻值按下式换算 R2 R1 T t1 T t2 式中R1 R2分别为在温度t1 t2下的电阻值 T为电阻的温度系数 铜导线235 铝导线225 2020 3 27 注意 因变压器绕组具有较大的电感 在测量过程中 如果突然切掉充电电源 绕组两端会产生很高的感应电压 足以对试验人员和仪器造成威胁 所以 测试完毕后 应先将变压器绕组短接 然后才可以切断电源和连接线 2020 3 27 二 测量配电变压器绝缘电阻及吸收比 测量变压器的绝缘电阻 是检查其绝缘状态最简单的辅助方法 在现场普遍用兆欧表测量绝缘电阻 由于测绝缘电阻有助于发现电气设备中影响绝缘的异物 绝缘受潮和脏污 绝缘油严重劣化 绝缘击穿和严重热老化等缺陷 因此测量绝缘电阻是电气检修 运行和试验人员都必须掌握的基本方法 2020 3 27 绝缘电阻测试工具 兆欧表 兆欧表 摇表 原理图 L 线路端 E 接地端 G 屏蔽端 保护环 2020 3 27 兆欧表使用方法 兆欧表又称绝缘电阻摇表 是一种测量高电阻的仪表 经常用它测量电气设备或供电线路的绝缘电阻值 是一种可携带式的仪表 兆欧表的表盘刻度以兆欧 M 为单位 兆欧表的种类很多 工作原理有手摇直流发电机 如 ZC7 ZC11等 还有用晶体管电路的 如 HIOKI3453 HIOKI3455 20等型号 2020 3 27 兆欧表的选择 主要是根据不同的电气设备选择兆欧表的电压及其测量范围 对于额定电压在500V以下的电气设备 应选用电压等级为500V或1000V的兆欧表 额定电压在500V以上的电气设备 应选用1000 2500V的兆欧表 2020 3 27 测试前的准备 1 测量前将被测设备切断电源 并短路接地放电3 5分钟 特别是电容量大的 更应充分放电以消除残余静电荷引起的误差 保证正确的测量结果以及人身和设备的安全 被测物表面应擦干净 绝缘物表面的污染 潮湿 对绝缘的影响较大 而测量的目的是为了解电气设备内部的绝缘性能 一般都要求测量前用干净的布或棉纱擦净被测物 否则达不到检查的目的 2020 3 27 2 兆欧表在使用前应平稳放置在远离大电流导体和有外磁场的地方 测量前对兆欧表本身进行检查 开路检查 两根线不要绞在一起 将发电机摇动到额定转速 指针应指在 位置 短路检查 将表笔短接 缓慢转动发电机手柄 看指针是否到 0 位置 若零位或无穷大达不到 说明兆欧表有毛病 必须进行检修 2020 3 27 接线 一般兆欧表上有三个接线柱 L 表示 线 或 火线 接线柱 E 表示 地 接线柱 G 表示屏蔽接线柱 一般情况下用 L 和 E 接线柱 用有足够绝缘强度的单相绝缘线将 L 和 E 分别接到被测物导体部分和被测物的外壳或其他导体部分 如测相间绝缘 在特殊情况下 如被测物表面受到污染不能擦干净 空气太潮湿 或者有外电磁场干扰等 就必须将 G 接线柱接到被测物的金属屏蔽保护环上 以消除表面漏流或干扰对测量结果的影响 2020 3 27 测量 将兆欧表稳定平放后 摇动发电机使转速达到额定转速 120转 分 并保持稳定 一般采用一分钟以后的读数为准 当被测物电容量较大时 应延长时间 以指针稳定不变时为准 2020 3 27 拆线 测量线圈绝缘时 应先断开测量端后才停止转动手柄 防止自感电势反击损坏表计 兆欧表没停止转动和被测物没有放电以前 不能用手触及被测物和进行拆线工作 必须先将被测物对地短路放电 2020 3 27 温度为20 时 10KV变压器绝缘电阻应大于300M 35KV变压器绝缘电阻应大于400M 2020 3 27 吸收比和极化指数 一般将60s和15s时绝缘电阻的比值称为吸收比 K1 即K1 R60s R15s测量这一比值的试验叫做吸收比试验 绝缘受潮时K下降 K1的最小值为1 变压器绝缘要求K1值大于1 3 吸收比试验与温度和湿度有关 必要时可进行温度换算 2020 3 27 对于吸收过程较长的大容量设备 如变压器 发电机 电缆等 吸收比K1不能真实的反应设备绝缘状况 此时可采用较长时间的绝缘电阻比值进行衡量 我们把加压10分钟时的绝缘电阻与1分钟时的绝缘电阻的比值成为极化指数K2 即K2 R10min R1min极化指数测量加压时间较长 测定的吸收比率与温度无关 变压器极化指数K2一般应大于1 5 绝缘较好时其值可达到3 4 2020 3 27 双电压表法测电压比 三相变压器的电压比可用三相或单相电源测量 用三相电源测量比较简便 用单相电源比较容易发现故障相 试验电源应施加在变压器电源