电力变压器试验课件.ppt
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1、变压器试验变压器出厂试验1)1)例行试验例行试验2)2)型式试验型式试验3)3)特殊试验特殊试验1/31/20231/31/20231 1例行试验 每一台变压器均承受的试验每一台变压器均承受的试验1 1 1 1)电压比测量及电压矢量关系校定)电压比测量及电压矢量关系校定)电压比测量及电压矢量关系校定)电压比测量及电压矢量关系校定 2 2 2 2)绕组电阻测量)绕组电阻测量)绕组电阻测量)绕组电阻测量3 3 3 3)绝缘电阻,吸收比及极化指数)绝缘电阻,吸收比及极化指数)绝缘电阻,吸收比及极化指数)绝缘电阻,吸收比及极化指数 介质损耗功率因数测量介质损耗功率因数测量介质损耗功率因数测量介质损耗功
2、率因数测量4 4 4 4)空载电流及空载损耗测量)空载电流及空载损耗测量)空载电流及空载损耗测量)空载电流及空载损耗测量 5 5 5 5)短路阻抗及负载损耗测量)短路阻抗及负载损耗测量)短路阻抗及负载损耗测量)短路阻抗及负载损耗测量6 6 6 6)绝缘例行试验)绝缘例行试验)绝缘例行试验)绝缘例行试验7 7 7 7)有载分接开关试验)有载分接开关试验)有载分接开关试验)有载分接开关试验 8 8 8 8)变压器油试验)变压器油试验)变压器油试验)变压器油试验 1/31/20231/31/20232 2 型式试验 除出厂试验之外,为验证变压器是否与规定的技术条件符合所进行的具有代表性的试验。(如果
3、一台变压器的额定及结构与该厂的其他变压器完全一致,则认为可以代表。)1 1)温升试验)温升试验2 2)绝缘型式试验)绝缘型式试验3)3)油箱机械强度试验油箱机械强度试验1/31/20231/31/20233 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,它使用于一台或几台特定合同上的变压器。1)1)绝缘特殊试验绝缘特殊试验2 2)绕组对地和绕组间电容的测量绕组对地和绕组间电容的测量3 3)暂态电压传输特性测定)暂态电压传输特性测定4 4)三相变压器零序阻抗测量)三相变压器零序阻抗测量5 5)短路承受能力试验)短路承受能力试验6 6)声级测定)声级测定7 7)空载电流谐波
4、的测量)空载电流谐波的测量1/31/20231/31/20234 48 8)风扇和油泵电机所吸收功率的测量)风扇和油泵电机所吸收功率的测量 9 9)长时间空载试验)长时间空载试验 1010)油流静电测量)油流静电测量 1111)转动油泵时局部放电测量)转动油泵时局部放电测量 国家电网公司要求新增项目:国家电网公司要求新增项目:1 1)低电压空载试验()低电压空载试验(380V380V电压下的空载电流和空载损耗电压下的空载电流和空载损耗测量)测量)2 2)低电压下的短路阻抗测量)低电压下的短路阻抗测量 3 3)绕组变形测量(频率响应法)绕组变形测量(频率响应法)4)1.14)1.1倍额定电流发热
5、试验倍额定电流发热试验 5)5)无线电干扰测量无线电干扰测量1/31/20231/31/20235 5 变压器变压比及连接组标号测量 变压比及连接组标号测量是变压器的例行试验项目,不仅在变压器出厂试验时要进行,而且在变压器安装现场厂投入运行前也要进行电压比和连接组标号测量。这两项测量项目是变压器并列运行的必要条件。电压比测量的目的:保证绕组各个分接的电压比在标准或合同技术要求的电压比范围内。确定并联线圈或并联线段(例如分接线段)的匝数相同。判定绕组各个分接的引线和分接开关的连线是否正确。1/31/20231/31/20236 6执行标准:执行标准:GB1094.1-1996.JB/T501-2
6、006空载空载电压电压比比 规定规定的第的第一对一对绕组绕组主分接主分接 a a规定电压比的规定电压比的0.5%0.5%0.5%0.5%b b实际阻抗百分数的实际阻抗百分数的1/101/101/101/10取其中低取其中低者者其他分其他分接接 按协议,但不低于按协议,但不低于a a 和和b b中较小者中较小者 其他绕组对其他绕组对按协议,但不低于按协议,但不低于a a 和和b b中较小者中较小者 GB50150标准:额定分接上变比误差在0.5%范围内,其它分接误差应在变压器阻抗值电压值(%)的1/10以内,但不的超过1%变压比及连接组标号测量应 分别在变压器出厂试验,工艺过程中半成品(插铁、器
7、身试验)进行测量。尤其在半成品试验中更要认真测试和严格控制。对于带有并联支路的绕组在插铁后试验还 要进行等匝试验,确保并联支路匝数相等。1/31/20231/31/20237 7电压比和连接组标号测量方法 双电压表法:一般从高压侧输入适当幅值单相电压分双电压表法:一般从高压侧输入适当幅值单相电压分别测量高低压电压,并计算变比别测量高低压电压,并计算变比K=U1/U2,与标准变比的与标准变比的偏差。使用仪表应采用偏差。使用仪表应采用0.1级高内阻的数字电压表。级高内阻的数字电压表。连接组标号测量采用三相电源,在高压侧施加适当幅连接组标号测量采用三相电源,在高压侧施加适当幅值三相电压(一般取值三相
8、电压(一般取380V)。高、低压任一相同名端相)。高、低压任一相同名端相连接,分别测量高低压各个端子间的电压,作出矢量图判连接,分别测量高低压各个端子间的电压,作出矢量图判断出连机组标号。断出连机组标号。变比电桥法:标准电压互感器式电压比电桥、电阻分变比电桥法:标准电压互感器式电压比电桥、电阻分压器式电压比电桥。变比电桥精度压器式电压比电桥。变比电桥精度0.1级,同时电桥应具级,同时电桥应具备连接组标号测量功能。备连接组标号测量功能。试验时应注意接线是否正确,接触是否良好。三绕试验时应注意接线是否正确,接触是否良好。三绕组变压器测量高组变压器测量高-中、高中、高-低、中低、中-低压间各个分接的
9、变压比,低压间各个分接的变压比,双绕组变压器测量高双绕组变压器测量高-低压间各个分接的变压比低压间各个分接的变压比。1/31/20231/31/20238 8工艺过程中的试验铁心套装线圈后:铁心套装线圈后:调压圈或线圈的调压段必须按照图纸预连接,逐相测量。调压圈或线圈的调压段必须按照图纸预连接,逐相测量。(单线测量)电压比应符合线圈的匝数比。(单线测量)电压比应符合线圈的匝数比。对有并联绕组的变压器进行等匝试验。对有并联绕组的变压器进行等匝试验。带有稳定绕组变压器稳定绕组对其它绕组变比三相必须带有稳定绕组变压器稳定绕组对其它绕组变比三相必须平衡。平衡。引线焊接后的器身试验引线焊接后的器身试验逐
10、个分接测量变压比,同时进行连接组标号的测量。逐个分接测量变压比,同时进行连接组标号的测量。1/31/20231/31/20239 9现场交接试验 试验使用的变比测试仪精度和灵敏度均不应试验使用的变比测试仪精度和灵敏度均不应低于低于0.20.2级。级。电压比计算的比值应按铭牌电压计算。三绕电压比计算的比值应按铭牌电压计算。三绕组变压器至少在两对上分别测量,有分组变压器至少在两对上分别测量,有分 接绕组应在每个分接上分别测量。接绕组应在每个分接上分别测量。额定分接上变比误差在额定分接上变比误差在0.5%0.5%范围内,其它范围内,其它分接误差应在分接误差应在11%内,协议有要求者,应按协议内,协议
11、有要求者,应按协议要求。矢量关系(接线组别)应要求。矢量关系(接线组别)应符合铭牌数据。铭牌数据。有载开关在变比测量时使用电动操作有载开关在变比测量时使用电动操作。1/31/20231/31/20231010 变比试验中常见问题1 在工序过程中(插铁、器身试验)经常遇到在变比试验中会出现异常,如发生变比超差和无法测量等问题,应首先检查试验接线是否正确,试验仪器是否正常。对线圈出现短路环时应特别注意,不应使仪器长时间经受大电流冲击,防止仪器损坏。当变比误差超过标准时,在排除测量接线和仪器原因,根据线圈匝数和误差百分数,判断其线圈是多匝或少匝。必要时可以正串或反串临时匝来确定错匝数。有些时候虽然变
12、比测量误差不超标,但三相平衡度相差较大时,也应查明原因找出引起误差的确切原因。判断误差较大相的线圈,错匝的多少和错匝的部位。1/31/20231/31/20231111 变比试验中常见问题2 变比试验在出厂试验时,无载调压变压器经常发现的问题有开关的档位与开关指示的位置不一至,变比测量时误差将会很大。有时虽然开关指示在档位上,但开关内部触头未接通,会造成变比无法测量。变比测量时转动开关,测量的变比无变化,内部开关与外部操作杆未连接好,开关操作时指示虽转动但开关不转动。1/31/20231/31/20231212变压器绕组直流电阻测量 直流电阻测量的目的:1 1)绕组导线连接处的焊接和机械连接是
13、否良好)绕组导线连接处的焊接和机械连接是否良好2 2)引线与套管、引线与分接开关的连接是否良好)引线与套管、引线与分接开关的连接是否良好3 3)引线与引线的焊接和机械连接是否良好)引线与引线的焊接和机械连接是否良好4 4)导线的规格、电阻率是否符合要求)导线的规格、电阻率是否符合要求5 5)各相绕组的电阻是否平衡)各相绕组的电阻是否平衡6 6)变压器绕组的温升是根据绕组在温升试验前的冷态电阻)变压器绕组的温升是根据绕组在温升试验前的冷态电阻和温升试验后断开电源瞬间的热态电阻计算得到的。和温升试验后断开电源瞬间的热态电阻计算得到的。1/31/20231/31/20231313绕组直流电阻测量标准
14、:GB6451-2008.GB6451-2008.容量小于1600kVA1600kVA变压器 绕组三相不平衡率:相电阻为4%4%。线电阻为2%2%容量大于1600kVA1600kVA变压器 绕组三相不平衡率:相电阻为2%2%。线电阻为1%1%。直流电阻测量的方法直流电阻测量的方法 变压器直流电阻测量按JB/T501-91JB/T501-91标准有两种测量方法,电桥法和伏、安法(变压器直流电阻测试仪)试验仪器应使用精度为0.20.2级以上的直流电阻测试仪,根据变压器容量大小及电阻大小,选用适当的电流档测量所有绕组的直流电阻。1/31/20231/31/20231414有分接绕组应测量所有分接直流
15、电阻。对有中性点引出的绕组应测量其相电阻,无中性点引出的测量线电阻。快速测量直流电阻的原理与方法变压器绕组具有很大的电感和很小的电阻,尤其是其容量越大,绕组的电感就越大,而电阻越小,因而其时间常数较大。测量绕组电阻时,当接通直流电源后,充电电流要经过一个暂态过程才能达到稳定值,快速准确测量直流电阻是很重要的问题。变压器绕组电阻测量的等效电路原理见图5-1,充电电流变化图见图5-2,其中Lx和Rx为充电电感与被测电阻.电流方程为:,式中时间常数,=L/R1/31/20231/31/20231515 图5-1直流电阻测量接线原理图 电流增长时间曲线电流增长时间曲线1/31/20231/31/202
16、31616从时间常数=L/R可知,为了减小时间常数,缩短充电时间t有两种方法,一是减少线圈的电感L,二是增加回路的电阻R。变压器绕组的电感量L决定于绕组的匝数N,铁心的几何尺寸和硅钢片的导磁系数即磁导率。对于被试变压器来讲,只有磁导率可以改变,即在铁心磁通密度趋于饱和时,就大幅下降,从而线圈电感L也随之减小。变压器直流电阻测量为了缩短充电时间和准确的电阻值,充电电流一般选择为额定电流的2-10%。大容量变压器选择较小值小容量变压器选择较大值。助磁法是采用高低压绕组串联,高压绕组助磁,快速测量低压绕组电阻的方法,该方法一般用于铁心为三相五柱式,低压绕组为d接大容量变压器的直流电阻测量中。1/31
17、/20231/31/20231717高低压绕组磁法测量原理图1/31/20231/31/20231818测量时注意问题1 1)测量时应注意大容量变压器充电时间较长应有足够的测量时应注意大容量变压器充电时间较长应有足够的充电时间;绕组直流电阻难度随着变压器的单台容量增大充电时间;绕组直流电阻难度随着变压器的单台容量增大而而增增加加,特特别别是是铁铁心心为为五五柱柱式式,低低压压绕绕组组为为三三角角形形连连接接的的特特大大容容量量变压器,测量直流电阻时,电流达到稳定的时变压器,测量直流电阻时,电流达到稳定的时间很长。如果电流未达到稳定时读数,则测不出电流的真间很长。如果电流未达到稳定时读数,则测不
18、出电流的真实数。实数。2 2)接线夹接触是否良好;清除接线引起的误差;接线夹接触是否良好;清除接线引起的误差;3 3)温度偏差影响,三相线圈温度偏差温度偏差影响,三相线圈温度偏差1111时,在常温下线时,在常温下线圈误差将会增大接近圈误差将会增大接近0.4%0.4%0.4%0.4%4 4)无励磁分接开关应使定位装置进入指定位置,有载分无励磁分接开关应使定位装置进入指定位置,有载分接开关应采用电动操作。接开关应采用电动操作。5 5)试验时应记录好环境温度及变压器油温度。试验时应记录好环境温度及变压器油温度。1/31/20231/31/202319196)直流回路中有电流I时,变压器铁心磁场中有能
19、量,断开时会产生高电压,可能危及人身安全和损坏仪表,所以需要用放电回路使电流由I通过电阻上的损耗逐渐下降,待电流很小时再断开线路。7 7)变压器在测量电阻时,不得切换无励磁分接开关来改变分接。无励磁分接开关改变分接时将在触头间发生电弧,引起油的分解,并形成可燃气体和碳,使变压器油质变坏,同时损坏电桥。1/31/20231/31/20232020试验中常见问题在工序过程中(器身试验)经常遇到以下问题,(容量120MVA以上,低压为10.5kV)低压直流电阻三相不平率超差。原因有:1.设计时低压引线电阻不平衡,引线占线圈直阻的比重很大,使线圈不平衡率超差。2.低压引线使用的铜排电阻率不合格,铜排电
20、阻较大引起三相直流电阻偏差较大。3.温度偏差影响,三相线圈温度偏差1时,在常温下线圈误差将会增大接近0.4%,所以变压器刚焊接完后不要立即测量直流电阻。4.试验接线引起的误差,当测量线接触不好时,将出现较大的误差。特别是电压端子接触不好时误差将加大。1/31/20231/31/20232121出厂试验经常遇到的问题有:1.有载变压器的有载开关烘烤后产生氧化膜,使直流电阻不合格。有在开关反复操做500500次左右一般能够好转,有时操作10001000次左右才能好转,如果反复操作不能好转时,需放油进行处理,将开关触头进行人工处理。2.无载开关也会遇到开关触头氧化现象,处理方法同有载开关。另外无载开
21、关也经常遇到开关装配不良,虽然开关外部指示位置正确时,开关内部触头接触不良,需重新装配调整重新试验。3.引线铜头与高压套管接线排(佛手)接触不良。低压软连接与套管接线板接触不良。1/31/20231/31/20232222绝缘电阻及吸收比、极化指数的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、老化及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
22、史资料。1/31/20231/31/20232323绝缘电阻、吸收比及极化指数的测量是评价电器设备绝缘质量的方法之一。由于绝缘电阻测量只需兆欧表就可以进行。而且是一种非破坏性试验,在现场使用十分方便。所以电器设备的绝缘电阻测量在制造、安装、运行中的预防性试验中广泛使用。如果能定期进行测量并长期积累数据观察变化倾向,非常有助于对绝缘状况作出正确的分析和判断。1/31/20231/31/20232424执行标准:GB6451-2008GB6451-2008.35kV35kV级4000kVA4000kVA及以上和63kV63kV级以上的所有变压器均测量其绝缘电阻及吸收比。330kV330kV大容量变
23、压器还应测量极化指数。国家标准GB50150-2006GB50150-2006新标准规定,35kV35kV等级以上,容量4000kVA4000kVA以上,应测量吸收比。变压器吸收比应大于1.31.3,如果绝缘绝对值很高的吸收比小于1.31.3时,可改测极化指数。国家标准GB50150-2006GB50150-2006新标准规定,35kV35kV等级以上,容量4000kVA4000kVA以 上,应 测 量 吸 收 比。当 R60R60大 于3000M3000M,吸收比可不做考核要求。220kV220kV等级以上,容量120MVA120MVA以上,应测量吸收比。极化指数应大于1.31.3,如果绝对
24、值非常高,极化指数小于1.31.3时,并不是绝缘有缺陷,而是绝缘仍良好的一种表现。当R60R60大于10000M10000M,极化指数可不做考核要求。1/31/20231/31/20232525测量方法及要求测量使用5000V、指示量程不低于100000M的兆欧表,精度1.0级。n试验时被试品线端应短路,非被试侧应短路接地。兆欧表(L)火线接被试品,(E)地端接地,。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。n(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。n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。n测量时,绕组温度应在10-
25、40之间,空气相对湿度应小于85%。n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1/31/20231/31/20232626试验试验顺序顺序双绕组变压器双绕组变压器三三绕组变压器绕组变压器施加电压端施加电压端接地端接地端施加电压端施加电压端接地端接地端1 1低压低压高压及外高压及外壳壳低压低压高压、中压及外高压、中压及外壳壳2 2高压高压低压及外低压及外壳壳中压中压高压、低压及外高压、低压及外壳壳3 3高压及低压高压及低压外壳外壳高压高压中压、低压及外中压、低压及外壳壳4 4高压及中压高压及中压低压及外壳低压及外壳5 5高压、中压及中高压、中压及中压压外壳外壳4、5项目只对160
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