变压器的变比极性及接线组别试验.docx

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变压器的变比极性及接线组别试验

变压器的变比、极性及接线组别试验

变压器的变比、极性及接线组别试验

一、试验目的

变压器的绕组间存在着极性、变比关系，当需要几个绕组互相连接时，必须知道极性才能正确地进行连接。

而变压器变比、接线组别是并列运行的重要条件之一，若参加并列运行的变压器变比、接线组别不一致，将出现不能允许的环流。

因此，变压器在出厂试验时，检查变压器变比、极性、接线组别的目的在于检验绕组匝数、引线及分接引线的连接、分接开关位置及各出线端子标志的正确性。

对于安装后的变压器，主要是检查分接开关位置及各出线端子标志与变压器铭牌相比是否正确，而当变压器发生故障后，检查变压器是否存在匝间短路等。

二、试验仪器、设备的选择

根据对变压器变比、极性、接线组别试验的要求，测试仪器、仪表应能满足测量接线方式、测试电压、测试准确度等，因此需对测试仪器的主要参数进行选择。

（1）仪表的准确度不应低于0.5级。

（2）电压表的引线截面≮1.5mm2。

（3）对自动测试仪要求有高精度和高输入阻抗。

这样仪器在错误工作状态下能显示错误信息，数据的稳定性和抗干扰性能良好，一次、二次信号同步采样。

图1使用QJ-35电桥测量变压器变比及误差的接线图

2.试验步骤

（1）将变压器铭牌变比值按QJ-35电桥《使用说明书》换算为电桥标准变比Κ（取有效值4位）正确输入电桥。

（2）检查测试线与被试变压器接触良好且正确，变压器中性点与地断开。

（3）QJ-35电桥测量操作参照其《使用说明书》进行。

（二）使用自动变比测量仪测量变压器变比及误差

1.试验接线

将被试变压器按图1进行接线。

所不同的是QJ-35电桥只有6个接线柱（U、V、W、u、v、w），而自动变比测量仪有8个接线柱（U、V、W、N、u、v、w、n），根据被试变压器是否有中性点引出进行测量。

2.试验步骤

（1）将变压器接线组别及各绕组、各挡位铭牌电压值，按自动变比测量仪《使用说明书》正输入。

（2）自动变比测量仪测量操作参照其《使用说明书》进行。

（三）用双电压表法测量三相变压器变比及误差

1.三相法

（1）试验接线。

三相法是指将380V的交流电压加在变压器的高压侧，用电压表直接测量高、低压侧所对应的电压（或相电压），进而求出三相变压器变比的方法，其接线如图2所示。

图2三相法测量三相变压器变比压表及误差的接线图

S一电源开关；T―三相调压器；V1、V2一电压表

（2）试验步骤。

将三相调压器调至输出为零，检查接线无误后合上电源开关S，将三相调压器T调到一定电压，依次分别测出UV-uv、VW-vw、WU-wu线间电压值，并做好记录，降压并断开电源开关S，对变压器进行放电。

2.单相法

（1）试验接线。

单相法是指将220V的交流电压加在变压器的高压侧，用电压表直接测量高、低压侧所对应的线电压（或相电压），进而求出三相变压器变比的方法，其接线如图3所示。

图3单相法测量三相变压器变比及误差的接线图

S―电源开关；T一单相调压器；V1、V2一电压表

（2）试验步骤。

将单相调压器调至输出为零，检查接线无误后合上电源开关S，将单相调压器T调到一定电压，依次分别测出UV-uv、VW-vw、WU-wu线间电压值，并做好记录，降压并断开电源开关S，对变压器进行放电。

（四）用直流法判断变压器极性

（1）试验接线。

用直流法判断变压器极性的试验接线如图4所示，将1.5~3V的干电池经开关接在变压器的高压端子U、X上，在变压器低压端子u、x上连接一个极性表（直流毫伏表或微安表）。

（a）（b）

图4用直流法判断变压器极性的试验接线图

（2）试验步骤。

检查接线无误后合上电源开关，合上开关瞬间若指针向“+”偏，而拉开开关瞬间指针向“-”偏时，则变压器是减极性[见图4（a）]。

若偏转方向与上述方向相反，则变压器是加极性[见图4（b）]。

（五）变压器接线组别的判断

单相变压器常见的接线组别有I,i0，I,i6。

其中，I,i0表示高压绕组和低压绕组是减极性；I,i6表示高压绕组利低压绕组是加极性。

三相双绕组变压器常见的接线组别有Y,yn0；D,yn11；Y,d11、YN,d11。

其中，第一个字母表示高压绕组的接线，第二个字母表示低压绕组的接线，其后的数字表示组别，数字乘以30则为低压绕组的电动势落后于高压绕组电动势的相位差。

三相三绕组变压器常见的接线组别有YN,yn0d11。

接线组别中，第一个字母为高压绕组接线，第二个字母为中压绕组接线，第三个为低压绕组接线，第一个数字表示高、中压绕组间的组别，数字乘以30，则为中压绕组电动势落后于高压绕组电动势的相位差，第二个数字表示高、低压绕组间的组别，数字乘以30，则为低压绕组电动势落后于高压绕组电动势的相位差。

1.直流法

（1）试验接线。

图5用直流法判断变压器接线组别的试验接线图

用直流法判断变压器接线组别的试验接线如图5所示，将1.5~3V的干电池经开关接在变压器的高压侧UV（或VW、UW）端子上，在变压器低压端子uv（或vw、uw）上接入直流毫伏电压表或微安电流表。

（2）试验步骤。

按图5进行接线，检查接线无误后合上电源开关，电源开关合上瞬间记录接在低压端子uv（或vw、uw）上毫伏电压表指针的指示方向及最大数值。

依次对高压侧UV、VW、UW端子施加直流电压，分别记录uv、vw、uw上指针的指示方向及最大数值，共计进行9次测量。

2.相位表法

（1）试验接线。

相位表是测量电流、电压相位的仪表。

用相位表判断三相变压器接线组别的试验接线如图6所示。

相位表的电压线圈按所标示的极性接于被试品的高压，电流线圈通过一个可变电阻接入被试品低压的对应端子上。

图6用相位表法判断变压器接线组别的试验接线图

（2）试验步骤。

试验时，将三相调压器调至输出为零，检查接线无误后合上电源开关S，将三相调压器T调到一定电压，依次分别测出UV-uv、VW-vw、UW-uw之间相位值，并做好记录，降压并断开电源开关S，对变压器进行放电。

六、试验注意事项

1.使用QJ-35电桥、自动变比测量仪、双电压表法测量三相变压器变比及误差的注意事项：

（1）接测试线前必须对变压器进行充分放电。

（2）使用QJ-35电桥、自动变比测量仪时，试验电源应与使用仪器的工作电源相同。

（3）使用QJ-35电桥、自动变比测量仪时，接测试线时必须知晓变压器的极性或接线组别。

（4）使用QJ-35电桥、自动变比测量仪时，测量操作顺序必须按仪器的《说明书》进行。

（5）调压器必须由零开始升压，可以减小由于励磁电流所引起的误差。

（6）双电压表法测量时，尽可能使电源电压保持稳定，读数时高、低压侧应同时进行。

（7）使用电压表的准确度不应低于0.5级，并应使仪表的指示量程不小于2/3。

（8）采用三相电源测量时，要求三相电源平衡、稳定（不平衡度不应超过2%），二次侧电压表的连接，要注意引线不能太长，接触应良好，否则将产生测量误差。

（9）调压器应采用接触式调压器，以免波形畸变产生测量误差。

（10）试验电源一般应施加在变压器高压侧，在低压侧进行测量。

当变压器变比较大或容量较小时，可将试验电源加在变压器的低压侧，高压侧电压经互感器测量。

互感器准确度不应低于0.5级。

（11）变压器需换挡测量时，必须停止测量，再进行切换。

2.直流法判断变压器极性、接线组别的注意事项

（1）接线时应注意电池、表记、绕组的极性。

例如，电池正极接绕组高压端子“U”，则表计正端要相应地接到低压端子“u”上（见图4）。

测量时，要细心观察表计指针偏转方向。

（2）使用的表计最好是零位在中间的。

若选用普通直流电表，如果向负的方向（即无刻度的一方）摆动的位移很小不易观察时，可将表计正、负两端倒换一下，然后重做一次测量，此时表计指针便向正方向摆动，但应记录为负值。

（3）操作时要先接通测量回路，然后再接通电源回路。

读完数后，要先断开电源回路，然后再断开测量回路表计。

（4）测量变比较大的变压器时，应加较高的电压（6~9V），并用小量程表计，以便仪表有明显的指示。

（5）拉、合开关时都应有一个时间间隔，以便观察清楚开关拉、合时表针摆动的真实方向。

（6）在测量接线组别时，仪表读数有的为零。

这是由于二次绕组感应电动势平衡所造成的。

但在实际测量时，由于磁路、电路不能完全相等，因而该值不会为零，常有较小的数值。

因此工作时应仔细地分析对比，避免差错。

（7）拉、合开关的瞬间，不要用手触及绕组的端头，以防触电。

（8）试验时应反复操作几次，以免误判试验结果。

3.用相位表法判断变压器接线组别的注意事项

（1）对单相变压器要供给单相电源，对三相变压器要供给三相电源。

（2）在被试变压器的高压侧供给相位表规定的电压。

一般确定接线组别相位表有几档电压量程，电压比大的变压器用高电压量程，电压比小的用低电压量程。

可变电阻的数值要调节适当，即使电流线圈中的电流值小于额定值，也不得低于额定值的20%。

（3）接线时要注意相位表两线圈的极性，正确接法如图6所示。

（4）必要时，可在试验前，用已知接线组的变压器核对相位表的正确性。

（5）对于三相变压器，最好在两对应线端子进行测量，即测UV、uv，VW、vw，UW、uw间的相位差。

七、试验结果分析及试验报告编写

（一）试验结果分析

1.试验标准及要求

根据《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》（GB50150-2006）、《电力设备预防性试验规程》（DL/T596-1996）及《燕山石化公司电力设备交接和预防性试验规程（试行）（2006）》的规定：

（1）各相应分接头的变比与铭牌值相比，不应有显著差别，且应符合规律。

（2）电压35kV以下，变比小于3的变压器，其变比允许偏差为±1%；其他所有变压器额定分接头变比允许偏差为±0.5%，其他分接头的变比应在变压器阻抗电压百分值的1/10以内，但不得超过±1%。

（3）检查变压器的三相接线组别和单相变压器引出线的极性，必须与设计要求及铭牌上的标记和外壳上的符号相符。

2.试验结果分析

（1）用双电压表法测量三相变压器变比及误差的分析。

1）用双电压表三相法测量三相变压器变比及误差的分析计算按下式进行

（1）

（2）

式中UUV、UVW、UUW―实测变压器高压侧线电压；

Uuv、Uvw、Uuw―实测变压器低压侧线电压；

UUV、KVW、KUW―实测变压器变比；

ΔKUV、KVW、KUW―实测变压器变比误差；

Kn―变压器额定变比。

将计算结果与变压器各相应分接头的变比与铭牌值相比，不应有显著差别。

若现场无平衡、稳定的三相电源时，也可用单相电源测量三相变压器的变比。

另外，当采用三相法测量出的变比超出规程规定时，也需采用单相法进一步检查出故障的相别。

2）用双电压表单相法测量三相变压器的变比及分析计算，见表1。

根据三相变压器的不同连接组别，依次将单相电源通过单相调压器接到变压器的高压侧，用电压表直接测量高、低压侧所对应的相（或线）电压，其接线如图3所示。

表1单相法测量三相变压器的变比及分析计算

其误差用式

（2）计算。

将计算结果与变压器各相应分接头的变比与铭牌值相比，不应有显著差别。

当现场三相试验电源对称性较差，可以改用单相法测定变比。

另外，当采用三相法测量出的变比超出规程规定时，也须采用单相法进一步检查出故障的相别。

应用双电压表法测量变比虽然原理简单，测量容易。

但存在诸如需要精度较高的仪器（0.2级、0.1级的电压表，电压互感器）、误差较大、试验电压较高、测量不安全等因素，所以目前较广泛采用变比电桥法（QJ-35）或自动变比测试仪进行变比试验。

（2）三相变压器接线组别分析判断。

1）用直流法判断三相变压器接线组别的标准，参见表2。

表2直流法判断三相变压器接线组别标准

2）用相位表法判断变压器接线组别时分析判断。

如图6所示，相位表所测得的相位差除以30即可知高、低压间的时钟序号，即接线组别标号。

直流法适用于单相变压器和时钟时序为12和6的三相变压器，对其他时序的变压器测量结果不

够准确。

而相位表法测量在现场对试验电源稳定性要求较高。

因此在现场进行校对变压器接线组别时，一般采用变比电桥（QJ-35）或自动变比测试仪进行试验。

测量变压器变比、极性、接线组别。

在现场使用QJ-35电桥、自动变比测量仪都能满足电力系统目前常用的变压器变比、极性、接线组别的测量要求。

对接线特殊的变压器变比及误差的测量，使用“双电压表三相法”进行测量并通过计算得到误差，或通过特殊的测量仪进行测量，得到变比、极性、接线组别（相位）、误差等参数。

（二）试验报告编写

试验报告填写应包括试验时间、试验人员、天气情况、环境温度、湿度、使用地点、变压器的运行编号、变压器型号及参数（变压器上层油温、试验结果、试验结论、试验性质（交接试验、预防性试验、检查、施行状态检修的应填明例行试验或诊断试验）、试验仪器的型号、出厂编号，备注栏写明其他需要注意的内容，如是否拆除引线等。