调研报告TCEC液浸式配电变压器温升试验装置技术条件

团体标准《液浸式配电变压器温升试验装置技术条件》产品调研报告背景GB1094.2-2013《电力变压器第2部分：液浸式变压器的温升》及JB/T501-2021《电力变压器试验导则》都规定，短路法是液浸式变压器温升试验的标准方法。变压器短路法温升试验分两个阶段进行：第一阶段为施加总损耗，当施加对应于变压器最大总损耗的试验电流时，可以测定顶层液体温升和液体平均温升；第二阶段为施加额定电流，顶层温升测定之后，立即将试验电流降至额定电流继续试验，通过测量绕组电阻换算得到绕组平均温升。温升试验是变压器型式试验的重要项目，目的在于考量变压器冷却系统能否将任意分接的最大总损耗所产生的热量散发出去，且在所有分接下任何绕组对外部冷却介质的温升均应不超过温升限值的规定，是鉴定变压器产品质量的重要技术手段之一。温升试验能够为变压器的长期稳定运行提供可靠的依据，GB1094.1-2013《电力变压器第1部分：总则》、GB1094.2-2013《电力变压器第2部分：液浸式变压器的温升》和JB/T501-2021《电力变压器试验导则》等相关标准对变压器温升试验的方法和要求均作出了明确规定。为了解温升试验装置的技术指标，指导本标准的编写工作，特进行此次调研。调研情况本次调研范围为电力行业生产、使用、检验的液浸式配电变压器温升试验装置。产品参数搜集本次调研共计收集了14个厂家/型号的液浸式配电变压器温升试验装置（以下简称“装置”）的技术要求，详见附表1。技术参数对比装置广泛配置于国家电网、南方电网公司物资抽检中心，主要用于10kV液浸式配电变压器的检测。本次调研分别对各装置的被试变压器的最大容量、试验电源技术要求、损耗测量功能、直流电阻测量功能、温度测量功能进行对比分析。被试变压器的容量根据附表1中14个产品的调研的结果，所有产品都适用于10kV液浸式变压器，被试变压器容量上限范围为1000kVA、1600kVA、2500kVA。目前，该类装置的主要应用对象为额定电压10kV的小容量配电变压器。对于较大容量或较高电压等级的变压器，其温升试验一般不采用本项目所指的试验装置。通常，大容量变压器温升都采用多个分体式的设备共同完成试验。试验电源技术要求根据附表1中14个厂家生产的装置调研的结果，统计得到3个型号的电源采用调压器作为升压装置，而11个型号的设备采用开关电源作为升压装置。调研情况也显示，同一个制造商也会同时具备采用开关电源及调压器的不同型号产品，因此，本标准对于试验电源的要求应综合考虑调压器和开关电源的两种情况。试验电源容量对装置的设计、制造、成本控制非常关键。太大的容量会导致成本的浪费，而过低的容量或导致变压器温升试验无法正常完成。因此，工作组对各类装置的试验电源容量进行了充分调研。结合被试液浸式变压器的容量，本标准推荐了2500kVA、1000kVA、630kVA多个容量的试验电源。上述容量条件可以完成绝大部分配网物资检测中心变压器样品的温升试验，且一体化的试验装置更适合上述容量的试验场景。对更大容量的变压器，该装置应用极少，若需要定制，其试验电源容量建议由制造厂与用户双方协商确定。当被试变压器容量不同时，可选择不同容量的试验电源，试验电源可根据短路损耗试验的要求的容量及变压器额定电压、电流配置。JB/T501-2021《电力变压器试验导则》要求，装置在额定工作条件下连续运行3h。该连续运行时间主要参考了110kV及以上电压等级的大型变压器温升试验。从调研结果情况，13个型号的产品都能满足连续运行的时间要求，且都超过10h，这是由于小型变压器内部绝缘介质温升稳定时间较大型变压器时间更长造成的。因此本项目要求连续运行时间不低于10h。损耗测量功能装置的损耗测量功能主要参考了变压器空负载损耗测试仪通用技术条件的测量要求。从调研结果看，全部装置都满足JB/T501-2021《电力变压器试验导则》条款3.17.2要求的功率测量准确度不低于0.5级的要求。装置的电压、电流测量范围与被测变压器的一二次测电压、电流相匹配。当测量范围无法覆盖试验要求时，也可通过外接互感器进行测量。对于被测配电变压器，其负载损耗测量的功率因数普遍在0.2至0.6之间。因此，大部分装置都要求功率因数在0.2时，可以准确测量被测配电变压器损耗。直流电阻测量功能装置的损耗测量功能主要参考了变压器直流电阻测试仪通用技术条件的测量要求。从调研结果看，全部装置都满足JB/T501-2021《电力变压器试验导则》条款3.17.2要求的准确度不低于0.2级的要求。根据对配电变压器直流电阻试验结果统计，变压器的直流电阻一般不会超过20Ω。温度测量功能从调研结果看，全部装置的温度测量功能都满足JB/T501-2021《电力变压器试验导则》条款3.17.2要求的最大允许误差不低于±0.5℃的要求。根据对配电变压器温升试验结果统计，测量范围在0℃至150℃能覆盖全部的现场工况。其他要求根据调研情况，除了基本测量功能外，具备以下功能是装置完成温升试验及过程数据计算、记录的必要功能：（1）对变压器高低压绕组同时测量直流电阻功能，并自动进行温度换算。该功能可在试验时测量变压器直流电阻，并及时代入分析系统，进行损耗的计算；（2）按照GB1094.2要求自动计算温升值，并绘制温升曲线。该功能方便现场试验人员记录温升试验过程数据，提升工作自动化水平；（3）自动判断温度稳定功能。当温度稳定后，装置才能进行试验数据记录。调研结论结合装置调研情况，综合产品使用和检验要求，确定了装置的检测对象、电源容量、测量范围及误差要求、连续工作性能等相关参数，调研结论如下：检测对象：本项目主要适用于10kV液浸式配电变压器的检测。目前，适用于35kV的配电变压器检测的装置比较少。35kV与10kV相比，其原理类似，仅试验电源要求不同。对于较大容量或较高电压等级的变压器，其温升试验一般不采用本项目所指的试验装置。通常，大容量变压器温升都采用多个分体式的设备共同完成试验。电源容量：本标准推荐了2500kVA、1000kVA、630kVA多个容量的试验电源。上述容量条件可以完成绝大部分配网物资检测中心配电变压器样品的温升试验，且一体化的试验装置更适合上述容量的试验场景。对更大容量的变压器，该装置应用极少，若需要定制，其试验电源容量建议由制造厂与用户双方协商确定。为了完成试验全部的温升试验过程，要求装置连续运行时间不低于10h。负载测量模块、温度测量模块、直流电阻测量模块的测量范围及误差要求：主要参考JB/T501-2021《电力变压器试验导则》条款3.17.2，及变压器空负载损耗测试仪通用技术条件、变压器直流电阻测试仪通用技术条件等标准确定。团体标准《液浸式配电变压器温升试验装置技术条件》产品调研报告2022年09月团体标准《液浸式配电变压器温升试验装置技术条件》产品调研报告2022年09月第第页共10页附表1：液浸式配电变压器温升试验装置技术参数调研表序号产品型号/制造厂被试验变压器信息试验电源损耗测量功能直流电阻测量温度测量电压等级（kV）最大容量（kVA）升压原理额定电压（V）额定电流（A）额定容量（kVA）设计连续工作时间（＞h）电压测量范围电压测量准确度/最大允许误差电流测量范围电流测量准确度/最大允许误差电压互感器准确度（如有）电流互感器准确度（如有）功率测量最大允许误差/准确度等级功率因数范围电流输出范围电阻测量范围最大允许误差/准确度等级温度测量范围最大允许误差/准确度等级1KSPDB-10/上海思创电器设备有限公司101600变频电源450V（900V）两档57.7A（28.8A）45kVA（外加无功补偿100kVA）≥24h10V~1000V±（0.05%量程+0.05%读数）0.01A~100A±（0.05%量程+0.05%读数）无无±（0.05%量程+0.05%读数）0.01~15A+20A两路100μΩ~20kΩ±（0.2%读数+1μΩ）（-100~400）℃±0.2%F.S2SX16/上海思创电器设备有限公司101600调压器8503450kVA（外加无功补偿100kVA）≥24h30V~1000V±0.2%0.05A~100A±0.2%无无±(0.2%~0.5%),0.2≤cosφ≤10.015~15A+20A两路100μΩ~20kΩ±（0.2%读数+1μΩ）（0~200）℃±0.2%F.S3SX16/上海思创电器设备有限公司101600变频电源450V（900V）两档38.5A（19.3A）30kVA（外加无功补偿100kVA）≥24h30V~1000V±0.2%0.05A~100A±0.2%无无±(0.2%~0.5%),0.2≤cosφ≤10.015~15A+20A两路100μΩ~20kΩ±（0.2%读数+1μΩ）（0~200）℃±0.2%F.S4TIZ-10/上海思创电器设备有限公司102500变频电源450V（900V）两档96.2A（48.1A）75kVA（外加无功补偿150kVA）≥24h30V~1000V±0.2%0.1~200A±0.2%无无±(0.2%~0.5%),0.2≤cosφ≤10.015~15A+20A两路100μΩ~20kΩ±（0.2%读数+1μΩ）（-100~400）℃±0.2%F.S5TIZW/上海思创电器设备有限公司102500变频电源450V（900V）两档57.7A（28.8A）45kVA（外加无功补偿100kVA）≥24h15V~1000V±（0.1%量程+0.1%读数）0.5A~40A±（0.1%量程+0.1%读数）无0.02级(200A/5A/1A)±（0.1%量程+0.1%读数）0.01~15A+20A两路100μΩ~20kΩ±（0.2%读数+1μΩ）（-100~400）℃±0.2%F.S6PDB-10/上海思创电器设备有限公司102500变频电源450V（900V）两档96.2A（48.1A）75kVA（外加无功补偿150kVA）≥24h30V~1000V±0.2%0.1A~200A±0.2%无无±(0.2%~0.5%),0.2≤cosφ≤10.015~15A+20A两路100μΩ~20kΩ±（0.2%读数+1μΩ）（-100~400）℃±0.2%F.S7PDB-10/上海思创电器设备有限公司101600变频电源450V（900V）两档57.7A（28.8A）45kVA（外加无功补偿100kVA）≥24h30V~1000V±0.2%0.0A5~100A±0.2%无无±(0.2%~0.5%),0.2≤cosφ≤10.015~15A+20A两路100μΩ~20kΩ±（0.2%读数+1μΩ）（-100~400）℃±0.2%F.S8RCWS-3/广州市荣鑫电子科技有限公司101000变频电源750100129.9最大100h15V~1500V±（0.04%rdg+0.05%F.S.）0.1A~20kA±（0.04%rdg+0.05%F.S.）(另加电流传感器的精度)无/±（0.04%rdg+0.05%F.S.）(另加电流传感器的精度)//0.0500〜1.9999〜19.999〜199.99Ω冷态±（0.15%READ+0.15%FS）热态土（0.25%READ+0.25%FS）/±0.2℃9TIZJ-10A/上海思创电器设备有限公司102500变频电源高档相电压0-490线电压0-85051200≥10h30V~750V±0.2%0.05A～75A±0.2%无无±（0.5～0.2）%0.015~1（0.01~20）A0~20kΩ±（0.1%读数+2个字）（-20~200）℃±0.2℃10HV-BS/苏州工业园区海沃科技有限公司101600变频电源3807830≥3h0~310V(线电压)1.0级0~55A1.0级0.1级0.1级0.2%(0.1%读数+0.1%量程)/CH1：5A、1A、0.1A、0.01A；CH2：20A、10A、5A、2A；CH1：0~2kΩ；CH2：0~2Ω0.1μΩ0～150℃±1℃11WHNR-BYQ-2-GL/国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司102500变频电源800108150≥24h0~1000V±（0.1%量程+0.1%读数）0~300A±（0.1%量程+0.1%读数）无0.05级0.2级0.2～1CH1：5A、1A、0.1A、0.01A；CH2：20A、10A、5A、2A；量程：CH1：0~2kΩ；CH2：0~2Ω；CH1：0.2%±0.1μΩ；CH2：0.2%±0.2μΩ；最大允许误差：±0.2%K型（-200~500℃）±0.2℃，但（-200～0.0）℃时，为±（读数0.15%+0.2℃）12PY-1000/南京普源电气公司101250调压器650142160≥10h0~800V0.2级0~200A