变压器常规试验

1、精选优质文档-倾情为你奉上变压器常规试验电力变压器是发电厂、变电站和用电部门最主要的电力设备之一，近年来，随着电力工业的发展，电力 变压器的数量日益增多，用途日益广泛，而且其绝缘结构、调压方式、冷却方式等均在不断发展中，对电力变压器进行电气试验是保证电力变压器安全运行的重要措施。一、适用范围本作业指导适用于10 kV及以上的油浸式变压器，规定了变压器交接验收、检修过程中的常规电气试验的引用标准、仪器设备要求、作业程序、试验结果判断方法和试验注意事项等。二、标准依据GB 50150 电气装置安装工程电气设备交接试验标准变压器设备出厂数据资料三、试验项目变压器常规试验包括以下试验项目：1. 绝缘油

2、试验2. 测量绕组连同套管绝缘电阻、吸收比和极化指数；3. 测量绕组连同套管的直流泄漏电流；4. 绕组连同套管的tg；5. 测量与铁芯绝缘和各紧固件及铁芯的绝缘电阻；6. 测量绕组连同套管的直流电阻；7. 检查绕组的电压比、极性与接线组别；8. 测量绕组连同套管的交流耐压试验；9. 额定电压下的冲击合闸试验。四、试验前的准备工作1. 清除变压器周围与试验无关的杂物，扫除器身尘垢，用干燥、洁净的棉布仔细擦净高低压绝缘子等；2. 变压器如果已就位安装，应将高低压母线拆除；3. 准备好现场试验用电源，要求安全可靠，做好接地工作，确保试验人员及设备的安全；4. 记录当时的环境温度、油面温度、相对湿度、

3、油标高度及变压器的铭牌数据；5. 整理好被试变压器出厂时的说明书、实验记录单等相关资料，以作为试验结束后各数据参考、比较、判断之用；6. 变压器试验前器身外部检查状况良好；7. 做好现场安全措施，如围栏、警示牌等。五、仪器设备要求 1. 温度计（误差±1）、湿度计。2. 2500 V兆欧表：输出电流大于1mA，220 kV及以上变压器试验时输出电流宜大于5 mA。3. HXYDJZ(G)交直流耐压设备。4. 介质损耗测试仪（介质损耗测量精度为1%，电容量精度为0.5%）。5. 变压器直流电阻测试仪(0.2级）：120 MVA以下变压器输出电流宜大于10 A, 120MVA及以上变压器

4、输出电流宜大于20 A，180 MV A以上变压器输出电流宜大于40A。6. 变压比测试仪（0.2级）。7. 所有使用仪器均应在校验有效期内。六、变压器试验1. 绝缘油试验1.1. 绝缘油及其用途绝缘油粘度小、闪光点高、击穿电压高，具有较好的稳定性。绝缘油根据低温性能不同分为10号、25号、45号三种。绝缘油在高压电气设备中主要起绝缘、冷却、灭弧的作用，或作为变压器绕组、电容套管芯子、油开关等的浸渍介质。一方面，填充空隙和气孔，防止空气和潮气进入，使电气设备得到可靠的绝缘；另一方面，通过浸渍使残留的气泡被排除，防止运行中产生局部放电，促进变压器线圈、铁芯及其它设备的散热，保证油开关迅速灭弧，提

5、高绝缘水平。为了使绝缘油起到上述的作用，随着电气设备的电压等级升高、容量增大，对绝缘油性能的要求也就越高。1.2. 绝缘油劣化的原因绝缘油同固体绝缘材料一样，在运行过程中，受电、热、化学等的影响，会不断地被氧化即绝缘油劣化，逐渐失去绝缘性能。主要原因有以下三点：1) 在运行过程中，过负荷运行或产生过热、局部放电等会加速绝缘油的老化。2) 充油设备密封不严，或在制造过程中注油时，混入气泡、微小金属等杂质颗粒，不仅促使油老化，而且会破坏油的绝缘性能。3) 维护不当，呼吸器内干燥剂失效、密封垫损坏等都会使潮气浸入，造成油的绝缘性能变坏。1.3. 绝缘油试验对新加入的绝缘油必须进行全分析或简化试验。两

6、种不同类型的绝缘油混合使用时应做混油试验。运行中的油，由于受氧、温度、湿度、日照、电场和杂质的影响，性能会逐渐变坏，因此，必须定期对油进行试验，监督油质的变化。影响绝缘油性能的主要因素是所含水分和杂质。为了及时判断绝缘油的绝缘性能是否满足要求，仅靠化学分析（全分析试验、简化分析试验）是远远不够的，还必须进行电气试验。它包括电气强度试验和测量介质损耗因数。1.4. 绝缘油的电气强度试验绝缘油的电气强度试验即测量绝缘油的瞬时击穿电压值的试验，是指在绝缘油内放入标准电极，施加电压，当电压升到一定值时，电流突然增大，产生明显的火花放电，即为绝缘油的击穿，电气强度试验也称击穿试验。开始击穿时的电压为绝缘

7、油的击穿强度，单位kV。电气强度不合格的油绝对不允许投入使用。1.4.1 取样在绝缘油试验中取样是很重要的一环，必须保证所采的油样能充分代表其原有的质量，如实地反应绝缘油的状态。取样时，所有接触油样的器物，如试样瓶、漏斗、阀门、油管、油杯等均应保持清洁、干燥，免受水份和灰尘的沾污。1) 恶劣天气时取样，应尽可能避免受到雨水和潮湿的影响；2) 取样前先用棉纱或布将阀门擦净，再放油冲洗油孔；3) 取样瓶应为磨口无色玻璃瓶，使用前应清洁干燥；4) 取样时，应从油箱下方的放油阀取样；5) 用被采集的油冲洗取样瓶23次后，再取样；6) 整批桶内取样时，应按桶总数5%进行取样，但不得少于2桶；7) 取样瓶

8、应贴有标签，注明：单位、油样名称、来源、取样日期、天气、取样人等其它资料；8) 取样后，塞紧瓶盖，用干净的纸或布盖于瓶塞上并扎紧瓶口。9) 静置10分钟。1.4.2 试验方法电气强度试验的接线如下图所示，与交流耐压试验基本相同。VR油杯在绝缘油中放上一定形状的标准两极，两极间加上工频电压，并以一定的速度逐渐升压，直到两极间油隙击穿插为止。该电压为绝缘油的击穿电压。1) 为使油样的温度不低于室温，应将油样置于室内18小时，再倒入油杯；2) 在开启试样瓶塞前，应将试样小心地颠倒几次，使上下油层均匀混合，但不应使油产生气泡。3) 启盖，用油样洗涤电极23次，再将试油沿杯壁或洁净的玻璃棒徐徐倒入杯中，

9、将电极接入试验回路。如有气泡，可用玻璃棒除去，静置15分钟，使气泡完全逸出；4) 合上电源，启动调压器，以每秒3kV的速度均匀上升，直至油中有明显火花放电，电压表指示为零，开关跳闸为止。5) 记录击穿电压值；6) 油击穿后，用洁净的玻璃棒在电极中轻轻拨动数次，以除掉击穿时产生的游离碳，静止5分钟后，再进行一次升压（从零开始），如此重复五次。7) 计算五次试验击穿电压的平均值。8) 试验完毕后，妥善处理好废油。应有专门容器存放废油，并定期进行集中处理，避免环境污染。1.4.3 试验设备HYYJ-501型绝缘油介电强度测试仪该仪器通过旋转鼠标以人机对话的方式完成参数设定、操作控制、结果显示、历史查

10、询、打印结果。试验分自动和手动两种，手动时参照上述试验方法进行。1.4.4 试验步骤1) 将仪器可靠接地。2) 将磁振子置于试油杯内，装上油样，断电时置于高压电极上，罩上电极罩，盖上高压仓盖。3) 合上电源出现欢迎界面后即自动转入主界面。4) 点击鼠标选择油耐压试验，进入油耐压试验界面。油耐压试验界面5) 参数设置选择设定，按下鼠标后依次进行各参数设置。右旋数字加1，左旋数字减1。当限压设置设为00.000kv，耐压时间设为0分00秒时本仪器将进行普通油耐压试验。当耐压时间到，仪器自动降压，静置，搅拌，然后进行下一次限压试验。6) 完成设置，鼠标至试验按下后进入试验界面。7) 旋转鼠标至运行，

11、按下鼠标，即进入试验(如果高压仓未盖好将会提示高压仓未盖好,则试验将不会继续)。8) 在试验过程中如需要停止时，选择停止按下旋转鼠标将中止升压，即可对电压进行校定。转动旋转鼠标选择运行按下旋转鼠标仪器继续升压试验。9) 测试完成后，蜂鸣器发出讯响，告知测试完毕，此时显示平均值。设置了限压和耐压时间的试验结果1.4.5 试验过程简述在设定相关参数之后，仪器将自动完成以下操作；1) 搅拌：将待测油样搅拌均匀，搅拌时间可预设（一般预置40秒）。2) 静置：使搅拌均匀后的油样静止，静置时间可预设（一般预置5分）。3) 升压：逐步提高油杯中电极的电压，直至油样被击穿时升压停止，仪器自动记下击穿电压读数。

12、4) 降压：读数被记录以后，电机将逐步降低电压，至安全值后，回到步骤1开始测量下一个数据。5) 重复测量：在预设的次数下，仪器将自动重复以上过程测出多组数据。1.4.6 注意事项1) 要保持油杯和电极的清洁。2) 油杯和电极长期停用或连续使用达一个月后，应进行检查。a) 检验测量电极距离有无变化。用标准规检查电极距离，应保持2.5mm；b) 用放大镜观察电极表面有无发暗现象，若有此现象，则应重新调整距离并用麂皮或绸布擦净电极；c) 若长期停用，在使用前也应进行此项工作。3) 待油温和室温相近后方可揭盖试验。在揭盖前，将试油轻轻摇荡，使内部杂质均匀，且不得产生气泡。4) 试油注入油杯时，应徐徐沿

13、油杯内壁流下，以减少气泡。5) 在操作中，不允许用手触及电极、油杯内部和试油。6) 试油盛满后必须静置10-15分钟，方可开始升压试验。7) 通电后仪器有高压输出时，严禁开高压仓盖。1.4.7 试验中，击穿电压的变化1) 第一次击穿电压特别低。第一次试验时，可能因向油杯中注油样时或注油前油杯电极表面不洁带进了一些外界因素的影响，使得击穿电压数值偏低。这时可取第2-6次的平均值。2) 击穿电压数值逐渐升高。一般在未净化处理或处理不够彻底而吸有潮气的油样品中出现，这是因为油被火花放电后油品潮湿程度得到改善所致。3) 击穿电压数值逐渐降低。一般出现在试验较纯净的油中，因为生成的游离带电粒子、气泡和碳

14、屑相继增加，损坏了油的绝缘性能，导致击穿电压逐渐降低。4) 击穿电压数值两头偏低中间高，属于正常现象。1.5. 介质损耗测量绝缘油的电气强度试验主要判断有无外界杂质的掺入，介质损耗测量还能指出油质劣化程度，能灵敏地发现油的劣化、水份和脏污程度。绝缘油氧化后生成某些劣化物，酸价增加，使介质损耗增大，绝缘下降。1.5.1 绝缘油介质损耗测量1.5.1.1 测试设备：绝缘自动介质损耗测量仪1.5.1.2 测量步骤1) 清洗油杯试验前（必要时：当试验结果发现异常时，如数据分散性大或不合格）将油杯先用石油醚或清洗剂清洗干净，并在烘干箱烘干，温度设为105一110，时间为2h。2) 空杯试验将空杯升温至9

15、0，介质损耗角正切值应小于0.0001，电容量应符合仪器制造厂要求，即确认干净。3) 装取油样空杯先用被试油样冲洗两次以上，再装油样，静置10min.4) 介质损耗角正切值测量对被试油样升温至90，进行介质损耗角正切值测量。1.5.2 注意事项a) 测量仪器放置地点应无强大电磁干扰和机械振动并有可靠接地。b) 油杯要干燥和清洁，试样要有代表性，装入油时不能有气泡和杂质。c) 绝缘油自动介质损耗测量仪应定期校验。d) 试验结果发现异常，如数据分散性大或不合格，应对试样进行复测1.6. 试验结果绝缘油合格时，逐次试验结果应相差不大。试验结果应满足以下要求：绝缘油介电强度（kV）设备额定电压投入运行

16、前的油运行油1530251535353011022040355006050绝缘油介质损耗值 （%）项目标 准tg（90）投入运行前的油注入前：0.5注入后：220kV及以下1； 500kV 0.7运行油22. 绕组连同套管绝缘电阻、吸收比与极化指数2.1 测试方法：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绝缘电阻值。被测绕组各引出端应短路，其余各非被测绕组应短路接地。2.2 试验步骤Ø 测量并记录环境温度和湿度，并记录变压器顶层油温平均值作为绕组绝缘温度。Ø 测量前应将被测绕组短路接地，将所有绕组充分放电。Ø 各非被测绕组短路接地，被测绕组各引出端短路

17、，测量记录15、60、 600s的绝缘电阻值。Ø 关闭兆欧表，被测绕组回路对地放电。测量其他绕组。2.3 试验结果判断依据（或方法）Ø 将不同温度下的绝缘值换算到同一温度下，与上一次试验结果相比应无明显变化，一般不低于上次值的70%（式中R1、R2分别为在温度t1、t2下的绝缘电阻值）。Ø 在1030范围内，吸收比不小于1.3；极化指数不小于1.5。吸收比和极化指数不进行温度换算。Ø 对于变压器绝缘电阻、吸收比或极化指数测试结果的分析判断最重要的方法就是与出厂试验比较，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绝缘电阻越来越高，一般能达到数

18、万兆欧，这使变压器极化过程越来越长，原来的吸收比标准值越来越显示出其局限性，这时应测量极化指数，而不应以吸收比试验结果判定变压器不合格。变压器绝缘电阻大于10000 M时，可不考核吸收比或极化指数。2.4 注意事项Ø 测量吸收比时应注意时间引起的误差。Ø 试验时注意兆欧表的L端和E端不能对调。Ø 试验时设法消除表面泄漏电流的影响。Ø 准确记录顶层油温，因为变压器的绝缘电阻随温度变化而有明显的变化。3. 绕组连同套管的直流泄漏电流3.1 测试方法Ø 根据相关规程和所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电源设备、测量

19、仪表。试验中被测绕组短接，各非被测绕组短路接地。Ø 试验前应将变压器套管外绝缘清扫干净。3.2 试验步骤Ø 将变压器各绕组引线断开，将试验高压引线接至被测绕组，其他非被测的绕组短路接地。Ø 按接线图（如图1所示）准备试验，保证所有试验设备、仪表仪器接线正确、指示正确。Ø 记录顶层油温及环境温度和湿度。Ø 确认一切正常后开始试验。先空载分段加压至试验电压，以检查试验设备绝缘是否良好、接线是否正确。Ø 将直流电源输出加在被试变压器绕组上，测量时，加压到0.5倍试验电压，待1 min后读取泄漏电流值。然后加压到试验电压，待1 min后读取泄

20、漏电流值。Ø 被测绕组试验完毕，将电压降为零，切断电源，必须充分放电后再进行其他操作。3.3 试验结果判断依据n 直流泄漏试验电压如下油浸式电力变压器直流泄漏试验电压标准 单位：kV绕组额定电压3610203566330500直流试验电压510204060n 直流泄漏电流测量从原理上讲与绝缘电阻测量是完全一样的，能发现的缺陷也基本一致，只是由于直流泄漏电流测量所加电压高，因而能发现在较高电压作用下才暴露的缺陷。n 任一级试验电压时，泄漏电流的指示不应有剧烈摆动。3.4 注意事项n 分级绝缘变压器试验电压应按被试绕组电压等级的标准，但不能超过中性点绝缘的耐压水平。n 高压引线应使用屏蔽

21、线以避免引线泄漏电流对结果的影响，高压引线不应产生电晕。n 微安表应在高压端测量。n 负极性直流电压下对绝缘的考核更严格，应采用负极性。n 由于出厂试验一般不进行直流泄漏测量，直流泄漏电流值应符合有关标准规定，并为以后预试比较判断留存依据。n 如果泄漏电流异常，可采用干燥或加屏蔽等方法加以消除。4. 绕组连同套管的tg4.1 测试方法n 测量时根据试品的接地状况选择正接线或反接线。在有干扰时应设法排除以保证测量结果的可靠性。试验中被测绕组短接，各非被测绕组短路接地。n 试验前应将变压器套管外绝缘清扫干净。n 试验原理接线图（参照各介质损耗测试仪试验接线）。4.2 试验步骤n 测量并记录顶层油温

22、及环境温度和湿度。n 按照仪器接线图连接试验线路，应注意测试高压线的对地绝缘问题。n 按照各介质损耗测试仪操作说明进行试验。4.3 试验结果判断依据（或方法）n 不同温度下的tg值一般可用公式：tg2= tg1×1.3(t2-t1)/10换算（式中tg1、tg2分别为在温度t1、t2下的tg值），20时tg不大于下列数值：n 500 kV 0.6n 110220 Kv0.8n 35 kV 1.5n 交接时应测量变压器绕组的tg，并作为该设备原始记录，以后试验应与原始值比较，应无明显变化（一般不大于30%）。n 试验电压如下：n 绕组电压10 kV及以上10 kVn 绕组电压10 kV

23、以下Unn 绕组tg与原始值比较变大或变小都可能是缺陷的反映，同一变压器各绕组的tg应基本一致。4.4 注意事项n 介质损耗测量能发现变压器整体受潮、绝缘油劣化、严重的局部缺陷等，但对于大型变压器的局部缺陷而言，其灵敏度较低。n 在试验中高压测试线电压为10 kV,应注意对地绝缘问题。5. 铁芯绝缘电阻测试方法n 打开铁芯接地连接片，测量铁芯对地的绝缘电阻值。试验步骤n 测量并记录顶层油温及环境温度和湿度。n 将地线端子用接地线和变压器的外壳连接好，用绝缘把手将相线接触被测变压器的铁芯，开始测量，记录60s的绝缘电阻值。n 关闭兆欧表并将被测变压器的铁芯放电。试验结果判断依据（或方法）n 绝缘

24、电阻值不低于10 M（使用2500 V兆欧表）。n 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，按这个目的要求：使用2500 V兆欧表加压1 min应无闪络或击穿现象，绝缘电阻要求很低。但是铁芯绝缘电阻与变压器器身绝缘有一定的对应关系，如果铁芯绝缘电阻过低，应查明原因。注意事项n 在试验中读取绝缘电阻数值后，应先断开接至被试品的连接线，然后再将兆欧表停止运转；n 注意对试验完毕的变压器铁芯必须充分放电。6. 绕组连同套管的直流电阻测试方法n 使用变压器直流电阻测试仪进行测量。n 试验原理接线图（参照各直流电阻测试仪试验接线）。试验步骤n 测量并记录顶层油温及环境温度和湿度。n 将测量

25、设备或仪表通过测试线与被测绕组有效连接，开始测量。n 测试完毕应使用测量设备或仪表上的“放电”或“复位”键对被测绕组充分放电。试验结果判断依据（或方法）n 按公式R2R1（Tt2）/（Tt1）将测量值换算到同一温度（式中R1、R2分别为在温度t1、t2下的电阻值，t1可取为交接试验时的变压器绕组温度；T为电阻温度常数，铜导线取235，铝导线取225）。n 1.6 MVA以上的变压器，各相绕组电阻相互间的差别，不应大于三相平均值的2%；无中性点引出的绕组，线间差别应不大于三相平均值的1%。n 1.6 MVA及以上变压器，相间差别一般应不大于三相平均值的4；线间差别一般应不大于三相平均值的2%。n

26、 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。n 三相不平衡率是判断的重要标准，各种标准、规程都作了详细明确的规定。交接时与出厂时比较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断为合格。注意事项n 测量一般应在油温稳定后进行。只有油温稳定后，油温才能等同绕组温度，测量结果才不会因温度差异而引起温度换算误差。n 对于大型变压器测量时充电过程很长，应予足够的重视，可考虑使用去磁法或助磁法。n 应注意在测量后对被测绕组充分放电。7. 绕组的电压比、极性与接线组别 测试方法n 在出厂试验时，检查变压器极性与接线组别及所有分接头的变压比，目的在于检验绕组匝数、引线

27、及分接引线的连接、分接开关位置及各出线端子标志的正确性。对于安装后的变压器，主要是检查分接开关位置及各出线端子标志是否正确。可使用专用变压比测试仪进行测试。n 试验原理接线图（参照变压比测试仪使用接线）。试验步骤n 将专用变压比侧试仪与被测变压器的高压、低压绕组用测试线正确连接。n 根据被测变压器的铭牌、型号对变压比测试仪进行设置。n 运行测试仪便可得到被测变压器的变压比、极性与接线组别。试验结果判断依据（或方法）n 各相应分接的电压比顺序应与铭牌相同。n 电压35 kV以下，电压比小于3的变压器电压比允许偏差为±1%，其他所有变压器的额定分接电压比允许偏差为±0.5%，其他分接的偏差应在变压器阻抗值（%）的1/10以内，但不得超过1%。n 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出线端子标号相符。注意事项n 对于一个绕组有分接开关的多绕组变压器，可只测量带分接开关绕组对一个绕组所有分接头的变压比，而对第三绕组只测额定变压比。n 测试前应正确输人被测变压器的铭牌、型号。8. 绕组连同套管的交流耐压试验测试方法用交直流耐压装置进行试验时，接线方式可参照直流耐压时进行，只要将短路杆将高压硅堆短接，即可获得工频高电压，作为交流输出状态。试验步