西变变压器试验培训

变压器试验培训进行电气试验前，首先必须关注安全，我们必须时刻贯彻“安全第一，预防为主 ”的方针。安全要求 人员资质：参加高压试验技术和安全技术知识培训并考核，取得高压试验资格证。试验室： 接地电阻不大于 4 ， 对进行高压耐压、雷电冲击、局部放电等试验有要求的试验室，其接地电阻应小于 0.5 。地面平整、标志清晰、通道畅通，并具有消防通道，还应设置安全栅栏、警示牌、安全信号灯和警铃。安全间距：试验中应确保高压引线、设备带电部分对安全栅栏的安全距离大于下表 1和表 2。人体对电流的反映 : 810mA 手摆脱电极已感到困难 ,有剧痛感 (手指关节 ) 2025mA 手迅速麻痹 ,不能自动摆脱电极 ,呼吸困难 5080mA 呼吸困难 ,心房开始震颤 90100mA 呼吸麻痹 ,三秒钟后心脏开始麻痹 ,停止跳动表 1 交流和直流试验安全距离试验电压 (kV) 50 100 200 500 750 1000安全距离 (m) 1.2 1.5 3 5 7 10表 2 冲击试验 (峰值 )安全距离试验电压 (kV) 250 500 1000 1500 2000安全距离 (m) 操作冲 击 3 5 7 10 15雷 电 冲 击 2 3 5 7 9接地保护：接地线采用多股编织裸铜线，截面一般不小于 4mm2， 接地线必须先接接地端，再接导体端，拆除接地线的顺序相反。监护： 高压试验必须至少 2人，一人进行操作，另一人进行监护。放电： 对产品进行高压试验后，必须对试品进行放电，接地放电棒总长度不小于 1000mm， 其中绝缘部分 700mm， 握手部分 300mm。 放电时间一般不短于 5min， 对大电容量试品，一次放电可能不充分，要经过多次放电后人员才能接触设备，放电后放电操作棒直接挂在试品上，再次试验时才取下。爬高： 一般爬高超过 2.5m人员需配安全帽，并尽量采用安全吊索。磁场及磁路基本理论 在永久磁体和通电导体的周围均有磁场存在。磁场对电流在永久磁体和通电导体的周围均有磁场存在。磁场对电流 (或运动电荷或运动电荷 )有有作用，而电流作用，而电流 (或运动电荷或运动电荷 )也将产生磁场。也将产生磁场。电流 (或运动电荷 ) 电流 (或运动电荷 )磁场我们用磁力线来描述磁场。我们用磁力线来描述磁场。 磁力线的密度就磁力线的密度就反映了磁场的大小。反映了磁场的大小。1.磁通磁通一一 、磁路的基本物理量、磁路的基本物理量 磁通磁通 的单位的单位 :韦韦 伯伯 (Wb ),实用中还用实用中还用 电磁制电磁制单位单位 麦克斯韦麦克斯韦 (简称麦，简称麦， Mx） 作为磁通的单位。作为磁通的单位。它们之间的关系是它们之间的关系是 : 1 Mx=10-8 Wb 磁通 ： 穿过垂直于磁场方向的面积 A中的磁力线总数。 A2.磁感应强度磁感应强度 磁感应强度磁感应强度 B : 表示磁场内某点磁场强弱和方向的物理量。表示磁场内某点磁场强弱和方向的物理量。B的方向的方向 : 与电流的方向之间符合右手螺旋定则。与电流的方向之间符合右手螺旋定则。磁感应强度磁感应强度 B的单位的单位 : 特斯拉特斯拉 (T)， 1T = 1Wb/m 2 均匀磁场均匀磁场 : 各点磁感应强度大小相等，方向相同的各点磁感应强度大小相等，方向相同的 磁场，也称磁场，也称 匀强磁场匀强磁场 。工程中常用到一个较小的单位工程中常用到一个较小的单位 Gs(高斯）高斯） 来表示磁感应强度。来表示磁感应强度。 1 Gs=10-4T 真空的磁导率为常数，用真空的磁导率为常数，用 0表示，有：表示，有：3. 磁导率磁导率磁导率 ： 表示磁场媒质磁性的物理量，衡量物质的导磁能力。表示磁场媒质磁性的物理量，衡量物质的导磁能力。相对磁导率相对磁导率 r：任一种物质的磁导率任一种物质的磁导率 和真空的磁导率和真空的磁导率 0的比值。的比值。磁导率磁导率 的单位：的单位： 亨亨 /米（米（ H/m）自然界的所有物质可根据磁导率的大小，大体上可分为磁性材料和非磁性材料两大类。非磁性材料的相对磁导率为常数且接近于 1；磁性材料的相对磁导率则很大。4. 磁场强度磁场强度磁场强度磁场强度 H ： 介质中某点的磁感应强度介质中某点的磁感应强度 B 与介质磁导率与介质磁导率 之比。之比。磁场强度磁场强度 H的单位的单位 ： 安培安培 /米（米（ A/m)。环形线圈半径为 R的闭合回线上各点的磁场强度 H为上两式表明，磁场强度的大小只决定于励磁电流、导线的几何形状、匝数及位置上两式表明，磁场强度的大小只决定于励磁电流、导线的几何形状、匝数及位置，而与磁介质的性质无关。，而与磁介质的性质无关。 磁场强度磁场强度 H是矢量。是矢量。通电长直导线周围点 A的磁场强度 H为二、磁路欧姆定律在电气设备中，为了增强磁场，常把线圈绕在铁心上， 当线圈通电后产生很强的磁场。 铁心的磁导率比周围空气或其它物质的磁导率高的多，铁心的磁导率比周围空气或其它物质的磁导率高的多， 磁通的绝大部分经过铁磁通的绝大部分经过铁心形成闭合通路，磁通的闭合路径称为磁路。心形成闭合通路，磁通的闭合路径称为磁路。1.磁路磁路+NIfNS S直流电机的磁路直流电机的磁路 交流接触器的磁路交流接触器的磁路IN磁通 单相变压器磁路单相变压器磁路2.磁动势要使磁路中建立一定大小的磁通要使磁路中建立一定大小的磁通 ， 就必须在具有一定匝数就必须在具有一定匝数 N的线圈中，通的线圈中，通入一定大小的电流入一定大小的电流 I 。 实验证明，增大电流实验证明，增大电流 I或增大线圈匝数或增大线圈匝数 N， 都可以同样都可以同样达到增大磁通达到增大磁通 的目的。的目的。 可见，可见， NI乃是建立磁通的根源。乃是建立磁通的根源。定义：定义： F=NI 称作磁路的磁动势，简称磁势。称作磁路的磁动势，简称磁势。磁势的单位：安（磁势的单位：安（ A）。）。 3.磁路欧姆定律磁路欧姆定律（ 1） 磁阻如果把相同的磁动势加到不同的磁路中去，获得的磁通也不相同。这说明磁通除了与磁动势有关外， 还与组成磁路的物质及尺寸有关。这里我们引出一个磁阻的概念。磁阻磁阻 RM ： 磁路对磁动势建立磁通所呈现的阻力。磁路对磁动势建立磁通所呈现的阻力。其中： l 磁路的长度（ m）； A 磁路的截面积（ m2）； 磁路材料的磁导率。磁路的磁阻大小与构成磁路的材料性质及几何尺寸有关 ，即单位：单位： 1（亨（亨 -1) （ 2）磁路欧姆定律）磁路欧姆定律若某磁路的磁通为若某磁路的磁通为 ， 磁动势为磁动势为 F ， 磁阻为磁阻为 Rm， 则则此即此即 磁路的欧姆定律。磁路的欧姆定律。 它表明在磁路中，磁通它表明在磁路中，磁通 与磁动势与磁动势 F成正比，与磁阻成正比，与磁阻 RM成成反比。反比。 用用 大的材料构成的磁路具有较小的磁大的材料构成的磁路具有较小的磁阻阻 , 在同样大的磁动势作用下，就能产在同样大的磁动势作用下，就能产生较大的磁通。生较大的磁通。（ 3） 均匀磁路和不均匀磁路 下图就是单相变压器的一种磁路。 它由同一种材料组成，且各段铁心的横截面积相等，这种磁路称为均匀磁路。 计算这种磁路时， =NI/RM， 其中 RM为均匀磁路的磁阻。 IN匝如下图，假若磁路中有一很短的空气隙，于是磁路就由铁心和空气隙两种物质组成，这种磁路称为 不均匀磁路不均匀磁路 。计算不均匀磁路时，先将磁路分段 :铁心部分和空气隙部分各成为一段磁路，这两段磁路的磁阻分别是 RM铁 、 RM气 。若用磁路欧姆定律表示，则有ILORM气 为气隙磁阻，它比铁心磁阻大很多倍。显然，要在此磁路中产生和均匀磁路中相同的磁通， 则需要很大的磁动势。当线圈中通过变化的电流当线圈中通过变化的电流 i时时 , 在铁心中穿过的磁通也是变化的。由在铁心中穿过的磁通也是变化的。由于构成于构成磁路的铁心是导体，于是在铁心中将产生感应电动势和感应电流。磁路的铁心是导体，于是在铁心中将产生感应电动势和感应电流。由于这由于这种感应电流是一种自成闭合回路的环流，故称为种感应电流是一种自成闭合回路的环流，故称为 涡流涡流 。 4. 涡 流在电机和电器铁心中的涡流是有害在电机和电器铁心中的涡流是有害的。的。 因为它不仅消耗电能，使电因为它不仅消耗电能，使电气设备效率降低，而且涡流损耗转气设备效率降低，而且涡流损耗转变为热量，使设备温度升高，严重变为热量，使设备温度升高，严重时将影响设备正常运行。在这种情时将影响设备正常运行。在这种情况下，况下， 要尽量减小涡流。要尽量减小涡流。 减少涡流损耗措施：提高铁心的电阻率提高铁心的电阻率 ,铁心用彼此绝缘的钢片叠成铁心用彼此绝缘的钢片叠成 ,一般铁心间的绝一般铁心间的绝缘电阻为缘电阻为 60 105cm2， 在铁心表面涂在铁心表面涂 0.015 0.02mm的无机磷的无机磷化膜就可以满足要求化膜就可以满足要求 ,把涡流限制在较小的截面内。把涡流限制在较小的截面内。涡流虽然在很多电器中会引起不良后果，但在另一些场合下，涡流虽然在很多电器中会引起不良后果，但在另一些场合下，人们却利用涡流为生产、生活服务。例如工业上利用涡流产生人们却利用涡流为生产、生活服务。例如工业上利用涡流产生热量来熔化金属，日常生活中的电磁灶也是利用涡流的原理制热量来熔化金属，日常生活中的电磁灶也是利用涡流的原理制成的，它给人们的生活带来很大的便利。成的，它给人们的生活带来很大的便利。变压器磁路及工作原理+1. 变压器的空载运行（变压作用变压器的空载运行（变压作用） 一次侧接交流电源，二次侧开路。i0 ( i0N1) 空载时，铁心中主磁通 是由一次绕组磁势产生的。电压变换电压变换 （设加正弦交流电压）（设加正弦交流电压）有效值 :同 理：主磁通按正弦规律变化，设为 主磁通按正弦规律变化，设为 则则(1) 一次、二次侧主磁通感应电动势一次、二次侧主磁通感应电动势(2) 一次、二次侧电压一次、二次侧电压变压器一次侧：对二次侧，变压器空载时对二次侧，变压器空载时 :结论：当输入电压 U1不变时，改变匝数比，就能改变输出电压 U2。式中式中 U20为变压器空载电压。为变压器空载电压。故有故有 （匝数比（匝数比）K为变比为变比K 1， 是降压变压器；是降压变压器； K 1， 是升压变压器是升压变压器。 2. 变压器的负载运行（变流作用）+ +i1i2+e2+u2 Z 一次侧接交流电源，二次侧 接负载接负载 。i1 ( i1N1) i2 ( i2N2) 有载时，铁心中主磁通 是由一次、二次绕组磁势共同产生的合成磁通。可见，铁心中主磁通的最大值可见，铁心中主磁通的最大值 m在变压器空载和有载时近似保持不变。即有在变压器空载和有载时近似保持不变。即有由上式，若由上式，若 U1、 f 不变，则不变，则 m 基本不变，近于常数。基本不变，近于常数。空载：空载： 负载：负载：一次、二次侧电流关系一次、二次侧电流关系 :或： 1.提供产生提供产生 m的磁势的磁势2.提供用于补偿提供用于补偿 作用作用的磁势的磁势 (去磁）去磁）磁势平衡式：磁势平衡式：空载磁势负载磁势一般情况下： I0 (0.53)% I1N 很小可忽略。或结论：一次、二次侧电流与匝数成反比。上式表明，在不考虑变压器本身损耗的理想状态下，变压器原绕组输入的功率等于副绕组输出的功率。 这也说明变压器是一种把电能转换为 “高压小电流 ”或 “低压大电流 ”的电器设备，起着传递能量的作用。 3.变压器的阻抗变换作用 由图可知：由图可知：结论：结论： 变压器一次侧的等效阻抗为二次侧所带负载的阻抗的变压器一次侧的等效阻抗为二次侧所带负载的阻抗的 K 2 倍。倍。 +4.三相变压器磁路：三相磁路彼此无关的三个单相变压器组成的三相变压器组三相磁路彼此相关的三相变压器，由于三相主磁通对称，这时表明中间铁心柱所通过磁通为零，可将中间铁心柱去掉，并逐渐将三相铁心布置在同一平面内。 概述 l 试验目的 ：获取产品性能数据，判断产品合格与否，同时为设计和用户提供第一手素材供改进和使用。l 试验分类：工序试验、成品试验、产品组件试验l 成品试验分类：例行试验：每台产品出厂前必须进行的试验。型式试验：新设计的结构或采用新材料、新工艺，可能 使产品某方面性能受到影响时而进行验证的试验。特殊试验：标准中规定的其他一些试验，要求测定某些特定数据，这些试验项目中的某些测试方法和技术要求由制造厂家和用户共同商定，某些项目标准并不规定限定值。其他试验：不在标准要求范围之内，为验证设计某些性能或用户某些特殊要求而进行的试验。l 试验依据：国际标准、国家标准、部颁标准或行业标准、企业标准、用户技术要求等变压器的试验试验相关标准：GB1094.1-1996 电力变压器 第 1部分 总则GB1094.2-1996 电力变压器 第 2部分 温升GB1094.3-2003 电力变压器 第 3部分 绝缘水平、绝缘试验和外绝缘空气间隙 GB/T1094.4-2005 电力变压器 第 4部分 电力变压器和电抗器的雷电冲击和操作冲击试验导则 GB1094