2023油浸式电力变压器用光纤测温装置试验方法

Ⅰ油浸式电力变压器用光纤测温装置试验方法1范围本标准规定了油浸式电力变压器用光纤测温装置的试验要求、试验方法和试验步骤。本标准适用于在油浸式电力变压器的内部安装的、采用光纤测温原理进行温度测量的装置。2规范性引用文件下列标准包含的条文，通过在本标准中的引用而构成本标准的条文。在标准出版时，所示版本均为有效。所有版本都有可能被修订，应用时应探讨使用下列标准最新版本的可能性。GB1094电力变压器GB2423.1电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验A：低温GB2423.2电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验B：高温GB2423.3电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Cab：恒定湿热试验GB2423.22电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验N：温度变化GB2536电工流体变压器和开关用的未使用过的矿物绝缘油GB2887电子计算机场地通用规范GB4208外壳防护等级（IP代码）GB4943信息技术设备的安全GB9361计算站场地安全要求GB16927高电压试验技术GB/T1408.1绝缘材料电气强度试验方法第一部分工频下试验GB/T11287电气继电器第21部分量度继电器和保护装置的振动、冲击、碰撞和地震试验第1篇：振动试验(正弦)

GB/T14537量度继电器和保护装置的冲击与碰撞试验GB/T17626.1电磁兼容试验和测量技术抗扰度试验总论GB/T17626.2电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验GB/T17626.3电磁兼容试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验GB/T17626.4电磁兼容试验和测量技术电快速瞬变脉冲群抗扰度试验GB/T17626.5电磁兼容试验和测量技术浪涌（冲击）抗扰度试验GB/T17626.6电磁兼容试验和测量技术射频场感应的传导骚扰抗扰度GB/T17626.8电磁兼容试验和测量技术工频磁场抗扰度试验GB/T17626.9电磁兼容试验和测量技术脉冲磁场抗扰度试验GB/T17626.10电磁兼容试验和测量技术阻尼振荡磁场抗扰度试验GB/T17626.11电磁兼容试验和测量技术电压暂降、短时中断和电压变化的抗扰度试验GB/T28850恒温槽与恒温循环装置高温恒温槽DL/T264油浸式电力变压器(电抗器)现场密封性试验导则JB8448.1变压器类产品用密封制品技术条件第一部分：橡胶密封制品IEC60076-2Powertransformers–Part2:Temperatureriseforliquid-immersedtransformersIEC62271-3High-voltageswitchgearandcontrolgear–Part3:DigitalinterfacesbasedonIEC618503总则本标准规定了油浸式电力变压器用光纤测温装置温度试验、绝缘试验、电磁兼容试验、机械特性试验和专项试验。试验分类序号项目名称温度试验1低温试验2高温试验3恒定湿热试验4温度变化试验5传感器高低温循环试验绝缘试验6绝缘电阻试验7介质强度试验8冲击电压试验电磁兼容试验9静电放电抗扰度试验10射频电磁场辐射抗扰度试验11电快速瞬变脉冲群抗扰度试验12浪涌（冲击）抗扰度试验13射频场感应的传导骚扰抗扰度试验14工频磁场抗扰度试验15脉冲磁场抗扰度试验16阻尼振荡磁场抗扰度试验17电压暂降和短时中断抗扰度试验机械特性试验18振动试验19冲击试验20碰撞试验21连续通电试验专项试验22测温精度试验23测量重复性试验24传感器抗拉抗挤压试验27光纤接口装置密封性试验25传感器绝缘强度试验其中，关于油浸式电力变压器用光纤测温装置温度试验、绝缘试验、电磁兼容试验，机械特性试验的参考标准、试验方法及要求详见附录A。4外观检查序号检查部件方法判据要求1传感器对于插拔件进行插拔预装。1.无卡涩2.满足灵活性和互换性1.检查被试装置时，宜在无损试验下进行。2.检查被试装置时，宜在正常照明和视觉条件下进行。3.当发现严重缺陷或者无法用语言描述的故障时，应留存相关影像资料。2接口装置3传输光缆和检测主机相互之间的接口4铭牌对照检查。1.清晰2.正确3.齐全5标志5测温精度试验5.1试验设备恒温油槽：有效温区大于150mm*150mm*150mm，升温范围（0℃~200℃）。标准温度计：测量范围（0℃~200℃），测量精度小于0.1℃。试验条件：a）室内进行试验；b）环境温度为5℃~35℃，无剧烈的环境温度变化；c）相对湿度为25%~75%；d）大气压力为80kPa~110kPa。5.2试验方法a）监测主机处于正常工作状态，试验期间不应进行任何设置；b）应将光纤温度传感器、标准温度计放置恒温油槽中，在对应温度传感器测温范围（0℃~200℃）之内，让恒温油槽稳定在相应温度；c）温度稳定后10min，计算差值ΔT，录试样感测的温度T1与标准温度计T0的差值ΔT，ΔT=T1-T0。d）应对温度传感器量程的最低值和最高值进行测试，且温度传感器量程范围内均匀选取所测温度数值不得少于8个（温度测点宜设置为20℃、40℃、60℃、80℃、100℃、120℃、140℃、160℃）。5.3试验判据最大温度差值ΔTmax≤2.4℃。6测量重复性试验6.1试验设备恒温油槽：有效温区大于150mm*150mm*150mm，升温范围（0℃~200℃）。标准温度计：测量范围（0℃~200℃），测量精度小于0.1℃。试验条件：a）室内进行试验；b）环境温度为5℃~35℃，无剧烈的环境温度变化；c）相对湿度为25%~75%；d）大气压力为80kPa~110kPa。6.2试验方法a）选取在温度测量范围内的某一稳定测量点；b）读取监测主机连续测得的6组测量数据；c）计算公式：式中：RSD ——相对标准偏差%；Ti——第i次测量结果；——n次测量结果的算术平均值；n——测量次数（n＝6）。6.3试验判据相对标准偏差RSD＜1%。7传感器抗拉、抗挤压试验7.1试验设备标准砝码：质量1kg。试验条件：a）室内进行试验；b）环境温度为5℃~35℃，无剧烈的环境温度变化；c）相对湿度为25%~75%；d）大气压力为80kPa~110kPa。7.2试验方法a）将监测主机与传感器连接，记录温度传感器的光学信号值，用标准温度计记录环境温度；b）将砝码缓慢悬挂于传感器下方，待砝码静止，产生10N的拉力F1，记录传感器测温数值；c）将砝码缓慢放置于传感器上方，待砝码静止，产生10N的压力F2，记录传感器测温数值；c）抗拉、抗挤压试验持续时间1min，连续做5次；d）记录环境温度，用监测主机检测记录测量的温度值。7.3试验判据a）试验中没有数据丢失现象；b）传感器外壳无开裂和变形；c）试验后传感器能够正常读取数据；d）去除环境温度变化影响后，试验前中后所测量的温度值与标准温度计的差值应在±2.4℃范围内。8光纤接口装置密封性试验8.1试验设备压力容器：分别与光纤接口装置、和加压设备连接，内充变压器油，承受500kPa压力。加压设备：连接压力容器，可加压至120kPa，精度为±10kPa。试验条件：a）室内进行试验；b）环境温度为5℃~35℃，无剧烈的环境温度变化；c）相对湿度为25%~75%；d）大气压力为80kPa~110kPa。8.2试验方法a）将光纤接口装置与充满变压器油的压力容器进行固定与密封；b）加压力并保持在静压力120kPa±10kPa；c）持续时间24h。8.3试验判据在密封试验期间，光纤接口装置不应漏油、渗油，目测应无明显形变9传感器绝缘强度试验9.1光纤传感器油中耐压试验9.1.1试验接线图1试验接线图9.1.2试品要求光纤温度传感器长度≤1m。试验条件：a）室内进行试验；b）环境温度为5℃~35℃，无剧烈的环境温度变化；c）相对湿度为25%~75%；d）大气压力为80kPa~110kPa。9.1.3试验设备调感串联谐振电抗器和电容分压器。9.1.4试验步骤a）光纤传感器在油中耐受电压试验如图所示，试样浸在油中的环境；b）置于充满变压器油的容器中，试验前应对容器抽真空；c）停止抽真空后，应至少静置1小时后进行试验；d）试验过程中在电极间施加工频电压300kV；e）被试样品放到油箱中，时间保持在1h以上，油中无气泡，油的耐压水平大于50kV/2.5mm；f）每次实验后化验油，保持油耐压水平大于50kV/2.5mm，否则更换新油。图2传感器在油中耐压试验9.1.5试验要求被试光纤传感器材料应无击穿现象。9.2光纤护套材料油中绝缘强度试验9.2.1试验接线图3试验接线图9.2.2试验要求与光纤温度传感器相同材料的管材，内径=10mm±0.5mm，厚度≥1mm，长度≥200mm。试验条件：a）室内进行试验；b）环境温度为5℃~35℃，无剧烈的环境温度变化；c）相对湿度为25%~75%；d）大气压力为80kPa~110kPa。9.2.3试验设备调感串联谐振电抗器和电容分压器。9.2.4试验步骤a）在试品内穿过一根紧密配合的表面均匀金属棒，置于变压器油容器中应至少静置1小时，再进行试验；b）试验过程电极1和电极2间的距离为15mm，均采用外径不小于10mm、内有圆孔圆型电极；c）试验管材穿过圆孔，并紧密配合，以产生试样轴向和法向2个方向的场强，模拟光纤护套在变压器内的实际情况；d）施加50Hz工频电压，逐级加压，每级电压维持一分钟，直到发生放电或击穿为止；e）油中无气泡，油的耐压水平大于50kV/2.5mm。每次实验后化验油，保持油耐压水平大于50kV/2.5mm，否则更换新油。图4传感器光纤护套材料油中绝缘强度试验9.2.5试验要求a）试品幅向绝缘强度应≥30kV/mm；b）试品轴向绝缘强度应≥3kV/mm。9.3传感器油中局部放电试验9.3.1试验接线图5试验接线图9.3.2试品要求光纤温度传感器长度≤1m。9.3.3试验设备无局放调压器、隔离变、耦合电容器和局放测试仪。试验条件：a）室内进行试验；b）环境温度为5℃~35℃，无剧烈的环境温度变化；c）相对湿度为25%~75%；d）大气压力为80kPa~110kPa。试验背景：局部放电量≤5pC。9.3.4试验方法a）将光纤传感器样品（含探头）静置与变压器绝缘油内1小时；b）试验采用罗果夫斯基电极，电极距离30毫米；c）对光纤传感器样品施加100kV工频电压；d）采用脉冲电流法进行测量，监视试品的局部放电量。9.3.5试验判据在正常工作电压的情况下，局部放电量应≤5pC。10传感器与绝缘油相容性试验10.1试验设备试验油槽：容量≥800ml。标准温度计：测量范围（0℃~200℃），测量精度小于0.1℃。试验条件：a）室内进行试验；b）环境温度为5℃~35℃，无剧烈的环境温度变化；c）相对湿度为25%~75%；d）大气压力为80kPa~110kPa。10.2试验方法a)抽样将1只传感探头、2cm光纤和2cm光纤护套置于试验油槽中；b)将油槽的油温升至160℃；c)持续30min。10.3试验判据a）材料无老化和开裂现象；b）变压器油介质损耗因数tanδ(90℃)≤0.005；c）变压器油的酸值（mgKOH/g）≤0.01。附录A（规范性附录）油浸式电力变压器绕组光纤测温装置试验参考标准及要求序号项目名称参考标准试验条件要求1低温试验GB/T2423.1温度-25℃，持续时间2h试品在低温条件下可以进行准确测量2高温试验GB/T2423.2温度+45℃，持续时间2h试品在高温条件下可以进行准确测量3恒定湿热试验GB/T2423.3温度+40℃、相对湿度93%、持续时间48h试品在恒定湿热条件下可以进行准确测量4温度变化试验GB/T2423.22低温为-10℃，高温为+40℃，暴露时间为2h，温度转换时间为3分钟，温度循环次数为5次试品耐环境温度变化的能力和在温度变化期间可以进行准确测量5绝缘电阻试验GB4943.1试验电压：500V（直流）受试部位的绝缘电阻≥5（正常环境条件）受试部位的绝缘电阻≥1（湿热环境条件）6介质强度试验GB4943.1试验电压：2000V（交流）实验时间：1min试验期间受试部位无击穿和飞弧现象7冲击电压试验GB4943.1试验电压：5000V电压波形：1.2/50μs试验期间受试部位无击穿和飞弧现象8静电放电抗扰度试验GB/T17626.2试验电压：接触放电8kV，空气放电15kV；正负极性放电各10次，每次放电间隔至少1s。试品未产生功能丧失或能力降低现象9射频电磁场辐射抗扰度试验GB/T17626.3频率范围：80MHz～3000MHz；试验场强：10V/m；试品未产生功能丧失或能力降低现象10电快速瞬变脉冲群抗扰度试验GB/T17626.4试验电压：电源端口4kV，数据端口2kV试品未产生功能丧失或能力降低现象11浪涌（冲击）抗扰度试验GB/T17626.5试验电压：4kV试品未产生功能丧失或能力降低现象12射频场