变压器的试验原理及方法ppt课件

1、12电力变压器绝缘特性试验电力变压器的电压比、极性和组别试验13电力变压器的直流电阻试验4电力变压器的短路和空载试验目录2由于电力变压器内部结构复杂，电场、热场分布不均匀，因而事故率相对较高。因此要认真地对变压器进行定期的绝缘试验，根据状态检修规程，一般为35年进行一次停电试验。不同电压等级、不同容量、不同结构的变压器试验项目略有不同。变压器绝缘电阻、泄漏电流和介质损耗等性能主要与绝缘材料和工艺质量有关，它们的变化反映了绝缘工艺质量或受潮情况，但是一般而言，其检测意义比电容器、电力电缆或电容套管要小得多，不作硬性指标要求变压器绝缘主要是油和纸绝缘，最主要的是耐电强度。3第一节 电力变压器的绝缘

2、性试验对于电压等级为220kV及以下的变压器，要进行1min工频耐压试验和冲击电压试验以考核其绝缘强度；对于更高电压等级的变压器，还要进行冲击试验由于冲击试验比较复杂，所以220kV以下的变压器只在型式试验中进行；但220kV及以上电压等级的变压器的出厂试验也规定要进行全波冲击耐压试验。出厂试验中，常采用二倍以上额定电压进行耐压试验，这样可以同时考核主绝缘和纵绝缘测量绕组连同套管一起的绝缘电阻、吸收比和极化指数，对检查变压器整体的绝缘状况具有较高的灵敏度，能有效地检查出变压器绝缘整体受潮、部件表面受潮或脏污以及贯穿性的集中缺陷例如，各种贯穿性短路、瓷件破裂、引线接壳、器身内有铜线搭桥等现象引起

3、的半贯通性或金属性短路。经验表明，变压器绝缘在干燥前后绝缘电阻的变化倍数比介质损失角正切值变化倍数大得多4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的绝缘电阻值。被测绕组各引线端应短路，其余各非被测绕组都短路接地。将空闲绕组接地的方式可以测出被测部分对接地部分和不同电压部分间的绝缘状态，测量的顺序和具体部件见下表1 1、绝缘电阻、吸收比和极化指数测量、绝缘电阻、吸收比和极化指数测量510/)12215 .1ttRR（第一节 电力变压器的绝缘性试验在实际测量过程中，会出现绝缘电阻高、吸收比反而不合格的情况，其中原因比较复杂，这时可采用极化指数PI来进行判断，极化指数定义为加压10min

4、时绝缘电阻与加压1min的绝缘电阻之比，即PI=P10/P1。目前现场试验时，常规定PI不小于1.5。 变压器绕组绝缘电阻测量应尽量在50时测量，不同温度（t1,t2）下的电阻值（R1、R2）可按工程简化公式6变压器泄漏电流测量顺序和部位变压器泄漏电流测量顺序和部位第一节 电力变压器的绝缘性试验2 2、泄漏电流测量、泄漏电流测量测量泄漏电流比测量绝缘电阻有更高的灵敏度。运行检测经验表明，测量泄漏电流能有效地发现用其他试验项目所不能发现的变压器局部缺陷。 双绕组和三绕组变压器测量泄漏电流的顺序与部位如下表所示。测量泄漏电流时，绕组上所加的电压与绕组的额定电压有关。测量时，加压至试验电压，待1mi

5、n后读取的电流值即为所测得的泄漏电流值，为了是读数准确，应将微安表接在高电位处。7介质损耗角正切值规定介质损耗角正切值规定第一节 电力变压器的绝缘性试验3 3、介质损耗角正切测量、介质损耗角正切测量8由于变压器外壳均直接接地，采用反接法进行测量。对双绕组和三绕组变压器的测量部位见下表9对于三绕组变对于三绕组变压器测量压器测量C及及tan的接线方的接线方式如图所示式如图所示 （a）高压-中、低压及地 （b）中压-高、低压及地 （c）低压-高、中压及地 （d）（高+中）压-低压及地；（e）（中+低）压-高压及地； （f）（高+低）压-中压及地（g）（高+中+低）压-地10高压线端： 雷电全波155

6、0kV(峰值)；雷电截波： 1675kV(峰值)；中性点： 雷电全波325kV(峰值)；雷电截波325kV(峰值)；低压线端： 雷电全波125kV(峰值)； 试验采用： 负极性试验分接: 分接范围为5%时开关置主分接，分接范围超过5%时开关应分别置最大、额定、最小三个位置试验全波波形： 1.230%S/5020%S； 截波截断时间：2S6S；过零系数: 0K030%试验顺序： 一次降低电压的全波冲击，一次全电压的全波冲击， 一次降低电压的截波冲击，两次全电压的截波冲击， 两次全电压的全波冲击。试验标准：试验标准： GB1094.3-2003第一节 电力变压器的绝缘性试验4 4、 雷电冲击试验雷

7、电冲击试验11高压线端： 1175kV(峰值)；试验电压极性： 负极性分接开关位置： 1 操作冲击波是由冲击电压发生器直接施加到变压的高压端子，中性点接地。冲击电压的波形,视在波前时间至少100S，超过90%的规定峰值时间至少为200S，从视在原点到第一个过零点的全部时间至少为500S,最好为1000S。 试验应包括一次60%全电压的操作冲击，三次连续的100%的全试验电压的冲击。试验标准：试验标准： GB094.3-2003第一节 电力变压器的绝缘性试验5 5 操作冲击试验操作冲击试验12 第一节 电力变压器的绝缘性试验6 6、交流耐压试验、交流耐压试验交流耐压试验对于10kV以下的电力变压

8、器每1-5年进行一次；对于66kV及以下的电力变压器仅在大修后进行试验，如现场条件不具备，可只进行外施工频耐压试验；对于其他的电力变压器只在更换绕组后或必要时才进行交流耐压试验。13第一节 电力变压器的绝缘性试验在变压器注油后进行试验时，需要静置一定时间。通常500kV变压器静置时间大于72h，220kV变压器静置时间大于48h，110kV变压器静置时间大于24h.。电力变压器更换绕组后的交流耐压试验标准见下表。14T1C2C12XxaT2C1AIcR错误接线一：双绕组均不短接第一节 电力变压器的绝缘性试验15IcT1RAXT2ax错误接线二：双绕组均仅短接第一节 电力变压器的绝缘性试验16由

9、于绕组中所流过的是电容电流，故靠近X端的电位比所加的高压高。又因为非被试绕组处于开路状态，被试绕组的电抗很大，故由此将导致X端电位升高，显然这种接线方式是不允许的，在试验中必须避免图 变压器交流耐压试验的正确接线方式T1-试验变压器；T2-被试变压器xaT2XAR1T1第一节 电力变压器的绝缘性试验17第一节 电力变压器的绝缘性试验18120试验频率额定频率C第一节 电力变压器的绝缘性试验19第一节 电力变压器的绝缘性试验20第一节 电力变压器的绝缘性试验21第一节 电力变压器的绝缘性试验22第一节 电力变压器的绝缘性试验7 7、局部放电测量、局部放电测量2324第一节 电力变压器的绝缘性试验

10、25变压器局部放电测量基本原理图（a）单相励磁变压器；（b）三相励磁变压器；（c）变压器套管抽头26试验接线图向量图第一节 电力变压器的绝缘性试验图中：1、V2 静电电压表 1.0级； 1、C2 高压、中压套管电容； 、Z 检测阻抗； 局部放电测试仪； U、Cq 校正方波发生器。27加压时序图A=B=E=5min，C=6000/试验频率=52sec，D=30min第一节 电力变压器的绝缘性试验28第一节 电力变压器的绝缘性试验292电力变压器绝缘特性试验电力变压器的电压比、极性和组别试验13电力变压器的直流电阻试验4电力变压器的短路和空载试验目录3021UUK变压器线圈的一次侧和二次侧之间存在

11、着极性关系，若有几个线圈或几个变压器进行组合，都需要知道其极性，才可以正确运用。对于两线圈的变压器来说，若在任意瞬间在其内感应的电势都具有同方向，则称它为同极性或减极性，否则为加极性。1 1、变压器极性组别和电压比试验的目的和意义、变压器极性组别和电压比试验的目的和意义变压器联结组是变压器的重要参数之一，是变压器并联运行的重要条件，在很多情况下都需要进行测量。在变压器空载运行的条件下，高压绕组的电压和低压绕组的电压之比称为变压器的变压比：31第二节电力变压器的电压比、极性和组别试验32第二节电力变压器的电压比、极性和组别试验2 2、变压器极性组别和电压比试验方法、变压器极性组别和电压比试验方法

12、33第二节电力变压器的电压比、极性和组别试验342电力变压器绝缘特性试验电力变压器的电压比、极性和组别试验13电力变压器的直流电阻试验4电力变压器的短路和空载试验目录35规程规定它是变压器大修时、无载开关调级后、变压器出口短路后和35年1次等必试项目。在变压器的所有试验项目中是一项较为方便而有效的考核绕组纵绝缘和电流回路连接状况的试验。它能够反映绕组匝间短路、绕组断股、分接开关接触状态以及导线电阻的差异和接头接触不良等缺陷故障，也是判断各相绕组直流电阻是否平衡、调压开关档位是否正确的有效手段36第三节电力变压器的直流电阻试验1 1、试验周期、试验周期对无励磁调压变压器变换分接位置后必须进行检测

13、(对使用的分接锁定后检测) 有载调压变压器在分接开关检修后必须对所有分接进行检测。变压器大修后必须进行检测。必要时进行检测。如变压器经出口短路后必须进行检测。37第三节电力变压器的直流电阻试验2 2、试验要求、试验要求2)容量在1.6MVA以下，相间差别一般不大于三相平均值的4%；线间差别一般不大于三相平均值的2% 3)与以前相同部位测得值比较其变化不应大于2%；如直流电阻相间差在变压器出厂时超过规定，制造厂已说明了这种偏差的原因，也以变化不大于2%考核。4)不同温度下的电阻值应换算到同一温度下进行比较，并按下式换算:式中：R1、R2分别为温度t1、t2时的电阻值；T常数，其中铜导线为235，

14、铝导线为225)(1212tTtTRR38 状态检修试验规程要求相绕组电组互差不大于2%，所谓互差，指任意两相绕组电阻之差，除以两者中的小者，再乘以100%得到的结果。在DL/T 596中，不是采用互差，而是采用与三相平均值比，这会降低了“信噪比”。例如，假设A、B、C三相绕组电阻的初始值都为1，因某种缺陷，A相绕组电阻变化为1.03，变了3%，应该是超标了，但按DL/T 596方法计算，变化了1.98%，是合格的！首先“信噪比”从3%降低为1.98%，其次，判断结果也出现了差异。线间电阻要求换算到相绕组电阻的道理也一样。第三节电力变压器的直流电阻试验39222ABCABCCCAABBCBBC

15、CAABARRRRRRRRRRRR)(2)()()()(2)()()()(2)()()(222222222222222222CAABBCABCACABCBCABCABCABCBCCAABABCACABCBCABCABCABBABCABCABCACABCBCABCABCABARRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR第三节电力变压器的直流电阻试验40第三节电力变压器的直流电阻试验3 3、减少测量时间提高检测准确度的措施、减少测量时间提高检测准确度的措施 a 用大容量蓄电池或稳流源通大电流测量。 b 把高、低压绕组串联起来通电流测量，采用同相位和同极性的高压绕组

16、助磁 c 采用恒压恒流源法的直阻测量仪。使用时可把高、低压绕组串联起来，应用双通道对高、低压绕组同时测量，较好地解决了三相五柱式大容量变压器直流电阻测试的困难。41第三节电力变压器的直流电阻试验b 磁通势抵消法。试验时除在被测绕组通电流外，还在非被测绕组中通电流，使两者产生的磁通势大小相等、方向相反而互相抵消，保持铁心中磁通趋近于零，将绕组的电感降到最低限度，达到缩短测量时间的目的。 a 零序阻抗法。该方法仅适用于三柱铁心YN连接的变压器。它是将三相绕组并联起来同时通电，由于磁通需经气隙闭合，磁路的磁阻大大增加，绕组的电感随之减小，为此使测量电阻的时间缩短。42(1) (1) 绕组断股故障的诊

17、断绕组断股故障的诊断实例1：2003年6月12日，由天津市电科院电气室对北孙庄站#1主变（110kV) 进行预防性试验过程中，发现#1主变10KV侧直流电阻三相严重不平衡，三相不平衡率已达8%。色谱分析发现，乙炔含量由去年的0.15变化到6.88。有明显增长,判断主变内部存在金属性放电。第三节电力变压器的直流电阻试验4 4、直流电阻检测与故障诊断实例、直流电阻检测与故障诊断实例2002年2003年#1主变10KV线圈直流电阻测量数据如下：43 6月23日，由供修厂对该主变进行解体后发现，其10KV线圈C相有三颗断股，且由于匝间绝缘破损，有明显放电痕迹，见照片第三节电力变压器的直流电阻试验44实

18、例2：110kV坪塘#2主变试验发现低压侧直流电阻三相不平衡率严重超标，低压侧直流电阻ab、bc、ca分别为13.60m、11.62m、11.67m，折算成低压a、b、c三相直流电阻分别为16.55m、23.14m、16.42m，低压侧直流电阻三相不平衡率达到40.9%，判定低压b相绕组存在烧坏可能。45第三节电力变压器的直流电阻试验46第三节电力变压器的直流电阻试验47q第三节电力变压器的直流电阻试验48第三节电力变压器的直流电阻试验5 5、绕组引线连接不良故障的诊断、绕组引线连接不良故障的诊断49第三节电力变压器的直流电阻试验502电力变压器绝缘特性试验电力变压器的电压比、极性和组别试验1

19、3电力变压器的直流电阻试验4电力变压器的短路和空载试验目录51第四节 电力变压器的短路和空载试验1 1、变压器空载试验和负载试验的目的和意义、变压器空载试验和负载试验的目的和意义52第四节 电力变压器的短路和空载试验变压器的空载试验就是从变压器任一组线圈施加额定电压，其它线圈开路的情况下，测量变压器的空载损耗和空载电流。空载电流用它与额定电流的百分数表示，即：53100)(%NKKZZZ100)(%NKKUUu第四节 电力变压器的短路和空载试验54第四节 电力变压器的短路和空载试验2 2、变压器空载和负载试验的接线和试验方法、变压器空载和负载试验的接线和试验方法空载试验时，在变压器的一侧（可根

20、据试验条件而定）施加额定电压，其余各绕组开路。55第四节 电力变压器的短路和空载试验56第四节 电力变压器的短路和空载试验3 3、试验要求和注意事项、试验要求和注意事项57%1003eKACKBCKABKUUUUU（2）试验温度下负载损耗：变压器的负载损耗PK等于两个功率表读数的代数和，即 PK=P1P2QTTKQ75（4） 换算至75下负载损耗：KQCKPKP075) 1()10(%222750QeKKCKKSPUU第四节 电力变压器的短路和空载试验4 4、试验结果的计算、试验结果的计算（5）换算至75下阻抗压降：（3） 温度系数(Q试验时器温度铜T=235 铝T=225)： 58由于负载试验所需容量较大，尤其对容量较大的变压器，在现场试验时，试验电源和调压器的容量很难满足要求。但负载试验中，所加电流与测量电压和损耗呈线性关系，因此规程允许降低电流进行负载试验，并对所测量的数据作以下换算： I 试验电流； Ie 额定电流；UK 在电流I下测得的阻抗电压值；PK 在电流I下测得的负载损耗值； )(KeKKIIUU2)(KeKKIIPP 第四节 电力变压器的短路和空载试验5 5、降低电流时的负载试验有关计算、降低电流时的负载试验有关计算59（1）应与出厂值进行比较，不应有较大偏差。（2）应与国标中规定的标准值进行比