变压器试验技术

会计学1变压器试验技术变压器出厂试验例行试验型式试验特殊试验第1页/共47页例行试验电压比测量及电压矢量关系校定绕组电阻测量绝缘电阻，吸收比及极化指数介质损耗功率因数测量泄漏电流测量空载电流及空载损耗测量短路阻抗及负载损耗测量交流耐压试验第2页/共47页型式试验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。（温升试验、绝缘型式试验）第3页/共47页特殊试验经制造厂与使用部门商定的试验，它使用予一台或几台特定合同上的变压器。绕组对地和绕组间电容的测量三相变压器零序阻抗测量声级测定等第4页/共47页变压器例行试验技术第5页/共47页变压器变压比及连接组标号测量电压比测量的目的：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。第6页/共47页变压器变压比及连接组标号测量标准要求：检查所有分接头的电压比，与制造厂铭牌数据相比应无明显差别，且应符合电压比的规律；电压等级在220kV及以上的电力变压器，其电压比的允许误差在额定分接头位置时为±0.5%。1电压等级在35kV以下，电压比小于3的变压器电压比允许偏差不超过±1%；2其他所有变压器额定分接下电压比允许偏差不超过±0.5%；3

其它分接的电压比应在变压器阻抗电压值(%)的1/10以内，但不得超过±1%第7页/共47页变压器变压比及连接组标号测量可能出现的问题：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。第8页/共47页变压器绕组直流电阻测量目的：

(1)检查绕组焊接质量；(2)检查分接开关各个位置接触是否良好；(3)检查绕组或引出线有无折断处；(4)检查并联支路的正确性，是否存在由几条并联导线绕成的绕组发生一处或几处断钱的情况；(5)检查层、匝间有无短路的现象。。第9页/共47页变压器绕组直流电阻测量试验方法：按JB/T501-91标准有两种测量方法，电桥法和伏安法测量变压器绕组直流电阻的等值电路第10页/共47页变压器绕组直流电阻测量缩短测量时间的方法由上述分析可知，时间常数可见要减小时间常数，可以从以下两方面入手：(1)减小电感L。为此要加大测量电流，提高铁芯磁通密度，使铁芯趋于饱和，这样试验电源的容量就要增大。对于有中性点引出的变压器绕组可以采用三相同时通入同方向电流两所谓零序法使磁路磁阻增加，从而使其电感减小。另外，还可以利用非被试绕组助磁等方法，但这些方法对运行单位来说使用起来都比较困难。(2)增大回路电阻。在回路中串入电阻，若试验电源电压不变，则测量电流变小，因而使电桥的灵敏度降低。为保证电桥的灵敏度，必须相应地提高试验电源电压，以使测量口比的电流足够大。注：现在厂家的设备基本解决了上述问题第11页/共47页变压器绕组直流电阻测量判断标准：(1)1.6MVA以上的电力变压器，各相绕组电阻相互间的差别不应大于三相平均值02%，无中性点引出的绕组，线间差别不应大于三相平均值的1%。(2)1.6MVA及以下的电力变压器，相间差别一般不大于三相平均值的4%，线间差㈡～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%。(4)单相变压器在相同温度下与历次测量结果相比应无显著变化。不同温度下的电阻值应接下式换算式中R1、R2——在温度t1、t2时的电阻值；

T——计算用常数，铜导线取235，铝导线取2250第12页/共47页变压器绕组直流电阻测量测量时注意的问题：大容量变压器充电时间较长应有足够的充电时间；低压绕组为三角形连接的特大容量变压器，测量直流电阻时，电流达到稳定的时间很长。线夹接触是否良好；无励磁分接开关应使定位装置进入指定位置；有载调压变压器应测量所有分接头直流电阻电阻。第13页/共47页变压器绕组直流电阻测量温度偏差影响，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%，所以需进行温度换算。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。第14页/共47页绝缘电阻及吸收比、极化指数的测量目的

测量绕组连同套管一起的绝缘电阻及吸收比或极化指数，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的半贯通性或金属性短路等。

第15页/共47页绝缘电阻及吸收比、极化指数的测量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。顺序双绕组变压器三绕组变压器被测绕组接地部位被测绕组接地部位1低压外壳及高压低压外壳、高压及中压2高压外壳及低压中压外壳、'高压及低压3高压外壳、中压及低压4(高压及低压)(外壳)(高压及中压)(外壳及低压)5(高压、中压及低压）(外壳)注：1.如.果指针已超过指示量程，应记录为(量限)+，例如10000+，而不应记为∞；

2.表中顺序号为4和5的项目，只对15000kVA及以上的变压器进行测定；

3.括号内的部位必要时才做。

第16页/共47页绝缘电阻及吸收比、极化指数的测量试验接线注意事项（1）《规程》规定非被试绕组接地。（2）为避免绕组上残余电荷导致偏大的测量误差，测量前应将被测绕组与油箱短路接地，其放电时间应不少于2min。

第17页/共47页绝缘电阻及吸收比、极化指数的测量判断标准（1）在安装时，绝缘电阻值(R60")不应低于出厂试验时绝缘电阻测量值的70%。。（2）在预防性试验时，绝缘电阻值(R60“)不应低于安装或大修后投入运行前的测量值的50%。对500kV变压器，在相同温度下，其绝缘电阻不小于出厂值的70%，20时最低阻值不得小于2000MΩ)。

第18页/共47页绝缘电阻及吸收比、极化指数的测量几点注意

（1）国家标准GB50150-2006新标准规定，35kV等级以上，容量4000kVA以上，应测量吸收比。变压器吸收比应大于1.3，如果绝缘绝对值很高的吸收比小于1.3时，可改测极化指数。国家标准GB50150-2006新标准规定，35kV等级以上，容量4000kVA以上，应测量吸收比。当R60大于3000MΩ，吸收比可不做考核要求。（2）220kV等级以上，容量120MVA以上，应测量吸收比。极化指数应大于1.3，如果绝对值非常高，极化指数小于1.3时，并不是绝缘有缺陷,而是绝缘仍良好的一种表现。当R60大于10000MΩ（10GΩ

），极化指数可不做考核要求。（3）当吸收比达不到要求时，可进行极化指数测量，极化指数达到1.5时表明绝缘良好，当绝缘电阻值很低而吸收比极化指数达不到要求时，表明变压器受潮严重应进行处理

（4）夏季变压器绝缘电阻往往不是很高，这还与瓷瓶（套管）表面受潮有关，测量绝缘时在瓷瓶表面进行屏蔽，屏蔽环与摇表屏蔽端子连接，可消除表面受潮的影响。

第19页/共47页介质损耗因数测量目的和应用（1）用来检用来检查变压器整体受潮、油质劣化、绕组上附着油泥及严重的局部缺陷等。（2）介质损耗因数测量结果常受表面泄漏和外界条件(如干扰电场和大气条件)的影响，应采取措施减少和消除这种影响。测量介质损耗因数值是指测量连同套管一起的tgδ，但是为了提高测量的准确性和检出缺陷的灵敏度，必要时可进行分解试验，以判明缺陷所在位置。第20页/共47页介质损耗因数测量试验接线

双绕组变压器当外壳接地时测量tgδ及C的接线第21页/共47页介质损耗因数测量判断标准（1）大修及运行中20℃时tgδ值不应大于表中所列的数值。

额定电压(kV)35及以下66-220330-500tgδ(%)1.50.80.6（2）tgδ值与历年数值比较，不应有显著变化(-般不大于30%)。第22页/共47页介质损耗因数测量介质损害增大的可能原因

(1)油中浸入溶胶杂质。研究表明，变压器在出广前残油或固体绝缘材料中存在着榕胶杂质；在安装过程中可能再一次浸入溶胶杂质；在运行中还可能产生容胶杂质。（2）油的粘度偏低使电泳电导增加引起介质损耗因数增大。有的厂生产的油虽然粘度、比重、闪点等都在合格范围之内，但比较来说是偏低的。因此在同一污染情况下，就更容易受到污染，这是因为粘度低很容易将接触到的固体材料中的尘埃迁移出来（3）热油循环使油的带电趋势增加引起介质损耗因数增大。大型变压器安装结束之后，要进行热油循环干燥，一般情况下，制造厂供应的是新油，其带电趋势很小，但当油注入变压器以后，有些仍具有新油的低带电趋势，有些带电趋势则增大了。第23页/共47页介质损耗因数测量介质损害增大的可能原因

(4)微生物细菌感染。微生物细菌感染主要是在安装和大修中苍蝇、蚊虫和细菌类生物的侵入所造成的。微生物胶体都带有电荷，影响油的电导增大，所以电导损耗也增大。（5）油的含水量增加引起介质损耗因数增大。对于纯净的油来说.当油中含水量较低(如30一40ppm)时，对油的tgδ值的影响不大，只有当油中含水量较高时.才有十分显著的影响。（6）铜、铝和铁金属元素含量较高。由于油浸变压器为金属组合体，油中难免含有某些金属元素。有人根据其试验结果提出，铜、铝和铁等金属元素含量较高是油介质损耗因数增大的主要原因。这是因为这些金属元素对变压器油的氧化起催化作用，使油产生酸性氧化物和油泥。酸性氧化物腐蚀金属，又使油中金属含量增加，加速油的氧化，导致其介质损耗因数增大。（7）补充油的介质损耗因数高。《规程》规定，补充油的介质损耗因数不大于原设备内油的介质损耗因数。否则会使原设备中油的介质损耗因数增大。第24页/共47页泄漏电流测量目的测量泄漏电流的作用和测量绝缘电阻的相似，只是其灵敏度较高，有些地区和单位的经验证明，它能有效地发现有些用其他试验项目所不能发现的变压器局部缺陷。第25页/共47页泄漏电流测量测量部位顺序双绕组变压器三绕组变压器加压绕组接地部位加压绕组接地部位1低压外壳及高压低压外壳、高压及中压2高压外壳及低压中压外壳、'高压及低压3高压外壳、中压及低压第26页/共47页泄漏电流测量加压标准绕组额定电压(kV)36-1020-3566-330500直流试验电压(kV)510204060测量时，加压至试验电压，待lmin后读取的电流值即为所测得的泄漏电流值，为了便读数准确，应将微安表接在高电位处。

第27页/共47页泄漏电流测量判断标准(1)与历年的测量结果比较。每次的测量结果与历年比不应有显著变化。一般情况下，当年测量值不应大于上一年测量值的150%。（2）与同类型变压器的泄漏电流比较。这也有助于分析测量结果。以保证正确进行综合判断。第28页/共47页空载电流及空载损耗测量目的《规程》规定在电力变压器在更换绕组后要进行空载试验，测量额定电压下的空载电流和空载损耗，其目的是检查绕组是否存在匝间短路故障、检查铁芯叠片间的绝缘情况，以及穿芯螺杆和压板的绝缘情况。当发生上述故障时，空载损耗和空载电流都会增大。第29页/共47页空载电流及空载损耗测量单相变压器空载试验接线第30页/共47页空载电流及空载损耗测量三相变压器空载试验接线两瓦特表法可测出第31页/共47页空载电流及空载损耗测量注意事项(1)电流、电压表的准确度应不低于0.5级。电流、电压互感器的准确度应不低于0.2级，以提高试验的准确性。(2)要采用低功率因数瓦特表。因为在交流电路中，P=UIcos对变压器来说，空载试验时的cos很低，所以如果用普通的功率因数瓦特表，就造成电压电流虽都已达到瓦特表的标准值，而功率的读数却很小的情况。(3)瓦特表的连接必须使其电流线圈和电压线圈两点间的电位差最小。(4)应尽量选用双瓦特表法进行测量。分析表明，双瓦特表法测量损耗在原理上无误羞，且适用于加压端为任何接线的变压器，使用的设备也较少。第32页/共47页空载电流及空载损耗测量注意事项(5)必须注意互感器的极性。电流互感器的二次侧不可开路，互感器的外壳及二次绕组一端必须牢固接地。(6)注意剩磁的影响。在一般情况下，铁芯中的剩磁对额定电压下的空载损耗的测量不会带来较大的影响。。但是，在三相五柱的大型变压器进行零序阻抗测量之后，由于零序磁通可由旁轭构成回路，其零序荫抗都比较大，与正序阻抗近似。在结束零序阻抗测量后，其铁芯中会留有少量磁通即剩磁，若此时进行空载试验，在加压的开始阶段三相瓦特表及电流表会出现异常指示。遇到这种情况，施加电压时可多持续一段时间，待电流及瓦特表指示恢复正常后再读数。第33页/共47页短路阻抗及负载损耗测量目的《规程》规定，电力变压器在更换绕组后要进行短路阻抗和负载损耗试验。主要是检查绕组有无变形或存在股间短路等。由上述，当短路阻抗变化2%以上时，绕组存在明显的变形。多股绕制的线圈，出现股问短路后，股间环流会造成损耗增加，从负载损耗数值中可反映出来。第34页/共47页短路阻抗及负载损耗测量单相变压器试验接线负载损耗阻抗电压阻抗电压百分数第35页/共47页短路阻抗及负载损耗测量三相变压器试验接线三相负载损耗阻抗电压阻抗电压百分数第36页/共47页短路阻抗及负载损耗测量判断标准(1)短路试验结果满足标准规定，短路试验期间的测量和吊心检查应没有发现缺陷(如绕组、连接线和支撑件结构等无明显位移、变形或放电痕迹；(2)短路试验前后测量的电抗差应满足标准要求。对于具有圆形同心式绕组的变压器，电抗变化<2%；低压绕组为箔式及短路阻抗>3%的变压器，电抗变化<4%。对于具有非同心式绕组及短路阻抗>3%的变压器，电抗变化<7.5%。如果上述三条中任何一条不合格，则判定变压器短路试验不合格，并且根据情况，需要拆卸变压器，以确定不合格的原因。第37页/共47页交流耐压试验目的交流耐压试验是鉴定绝缘强度最有效的方法，特别是对考核主绝缘的局部缺陷，如绕组主绝缘受潮、开裂或者在运输过程中引起的绕组松动、引线距离不够以及绕组绝缘上附着污物等，具有决定性的作用。

第38页/共47页交流耐压试验正确接线方式注：进行交流耐压试验时，被试变压器的正确连接方式是被试绕组所有套管应短路连接(短接)并接高压，非被试绕组也要短接并可靠接地第39页/共47页交流耐压试验错误接线方式1由于分布电容的影响，在被试绕组对地及非被试绕组将有电流流过，而且沿整个被试绕组的电流不相等，愈靠近厶端电流愈大，因而所有线匝间均存在不同的电位差。由于绕组中所流过的是电容电流，故靠近X端的电位比所加的电压高。又因为非被试绕组是处于开路状态，被试绕组的电抗很大，故由此而导致X端电位的升高是不容忽视的。显然，这种接线方式是不允许的，在试验中必须避免。

第40页/共47页交流耐压试验错误接线方式这种接法对被试绕组来说，始、末端电容电流Ic的方向是相反的，回路电抗很小；整个绕组对地的电位基本相等，符合试验要求。但是，对非被试绕组来说，由于没有接地而处于悬浮状态。低压绕组处于高压对地的电场之中，低压绕组对地将具有一定的电压。低压绕组对地的电压将取决于高、低压问和低压对地电容的大小。第41页/共47页交流耐压试验试验电压标准(1)油浸变压器试验电压值按照标准表进行（规程