电力变压器电气试验作业指导书01.docx
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电力变压器电气试验作业指导书01
作业指导书
工程名称：
220kV亚包变电站电气安装工程
编号：
D-011
作业项目名称：
电力变压器试验
编制单位：
江苏电建一公司电气试验室
批准：
日期：
审核：
日期：
编写：
日期：
出版日期：
版次：
第一版
目录
1.编制目的
2.适用范围
3.编制依据
4.作业人员资格和要求
5、主要工作量
6.主要仪器仪表及工器具
7.作业准备及作业条件
8.作业程序
9.作业方法、要求及质量标准
10.安全文明施工措施
11.环境保护及危险点控制
12.技术记录要求
电力变压器电气试验作业指导书
1、编制目的
指导本试验室亚包变试验人员进行电力变压器的电气主要项目的试验。
2、适用范围
2.1、本作业指导书适用于亚包变工程中的变压器类一次设备的交接试验。
规定了试验项目的试验方法及技术要求，列出了试验过程中的注意事项和异常分析处理措施及方法。
本作业指导书以注油类变压器为例，干式变压器可以参考相关项目。
2.2、本作业指导书不适于特种变压器。
现场及工程有特殊要求时，可以参考本作业指导书，按照相关规程规定并结合厂家及业主方的技术要求出版具有针对性的作业指导书以适用于当前工程。
2.3、对于交接试验范围以外的试验项目，不在本作业指导书范围。
应由试验方结合厂家及业主方的技术要求出具相应的试验作业指导书。
3、编制依据
3.1、《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》GB50150－2006；
3.2、《电气设备预防性试验规程》DL/T596-1996；
3.3、《江苏省电力设备交接和预防性试验规程》江苏省电力公司2002年2月；
3.4、《电力建设安全工作规程》DL5009.1-92
3.5、南京电力设计院图纸电气分册
3.6、制造厂技术资料文件
3.7、《电气试验技能培训教材》（江苏省电力局、电力试验研究所编，中国电力出版社1998）
3.8、《高压电气设备试验方法》（四川省电力试验研究所编，中国电力出版社2001）
3.9、试验质量手册及其程序文件
4、作业人员资格和要求
4.1、参加作业人员必须经过试验上岗培训，认真学习了安全规程，同时经过三级安全教育，并经考试合格，进行作业时必须严格遵守作业安全规定，确保试验作业时的人身及设备安全。
主要作业人员必须具备较强的责任心和相关理论知识。
4.2、参加作业人员需具备中等以上文化知识，并具备一定的电气设备试验的经验。
4.3、参加作业人员必须掌握被试设备的试验方法和原理，并具备一定的处理实际问题的能力。
4.4、参加作业人员必须清楚一、二次设备的布置情况，熟悉主接线方式和二次接线原理。
4.5、参加作业人员必须明确试验作业的方法、要求和标准，严禁违反规程规范的作业。
5、主要工作量
5.1、220kV240MVA变压器一台和两台所用变；
6、主要仪器仪表及工器具
6.1、作业前准备的工具和仪器必须满足该设备试验作业的需要，主要试验仪器见本作业指导书相关项目的作业方法，同时还应备有万用表2块及试验线若干，电源盘等。
6.2、所用仪器必须在试验前进行检查预试，保证其完好性和正确性。
所用仪表必须经检定部门检定合格并在有效期内。
7、作业准备及作业条件
7.1、技术准备
7.1.1备齐被试设备的厂家技术文件资料，特别是产品的技术规范，说明书和出厂试验报告。
7.1.2、熟悉设备的的现场布置和安装情况。
7.1.3、熟悉和了解二次回路的图纸。
7.1.4、熟悉、了解和掌握被试设备的原理，运行状况和设备技术规范，掌握设备的试验原理和方法。
7.1.5、组织参加试验的工作人员认真学习作业指导书，明确分工，由试验负责人统一指挥，指定操作人，监护人，记时人，接线人和接线复查人员；
7.2、项目作业准备及条件
7.2.1、根据设备的试验项目和试验方法备齐所需的仪器。
7.2.2、被试设备已运至现场并就位，并对设备外观等进行整体性检查，具备相关附件及本体试验的条件和环境。
7.2.3、被试设备周围环境整洁，温度、湿度、照明等条件符合项目作业要求。
7.2.4、试验之前，检查试验设备是否完好，确保试验顺利进行；认真收集厂家技术资料及试验报告，以便跟实测数据比较。
7.2.5、试验区域的隔离措施：
根据项目作业性质对试验区域进行隔离，如进行高压试验时，要用红相色带将试验区域围起来，并悬挂标示牌“高压危险严禁入内”，并指定专门人员监视，以防无关人员进入。
8、作业程序
8.1、作业程序框图如右
8.2、作业中，应按照程序，严格执行相关的试验标准和厂家技术标准，作业记录必须及时与有关数据进行比对检查。
9、作业方法、要求及质量标准
试验的内容和项目均按照现行标准进行和判断。
本作业方法仅对相关的主要项目试验提出要求。
9.1、电力变压器的附件试验
本项作业内容包括：
套管电流互感器、变压器套管、变压器油循环系统、油位计等的一次试验和二次回路检查试验等内容。
对于整体组装结束后运至现场的，应结合实际情况对附件进行必要的检查和试验。
9.1.1、本项作业所需仪器
序号
名称
单位
数量
备注
1
CT分析仪
台
1
2
介损测试仪
台
1
3
直流电阻测试仪
台
1
4
有载调压开关测试仪
台
1
5
绝缘表（1000V、2500V）
只
2
6
数字万用表等工具
只
2
7
200kV谐振耐压装置
套
1
9.1.2、附件试验及要求
9.1.2.1、分别在变压器安装前、安装过程中和安装后进行试验。
附件试验的目的是为了确保变压器的所有附件都正常无缺陷，配备正确，参数与设计一致，从而保证变压器的安装质量，避免因附件原因引起变压器安装后出现问题。
9.1.2.2、变压器安装前应对未安装的附件件进行常规试验。
试验项目如下表：
附件名称
试验项目
备注
套管式CT
绝缘、极性、变比、直流电阻、伏安特性
套管
绝缘、介损
风扇和油泵
电机绝缘、直流电阻
瓦斯继电器
送校
油位计
接点检查
温度计
送校
压力释放阀
接点检查
绝缘油
送检
对套管式CT，绝缘、极性和变比试验必须在安装前完成，直流电阻和伏安特性测量如果条件允许也应在安装前完成。
对于变压器套管或其它附件，如果在短期内已进行过相关试验且未进行长途运输，考虑到安装时间关系，可以在变压器安装结束后进行试验，但需征得各方同意。
安装于本体上的油位计和压力释放阀等应进行接点检查（测量绝缘和通断检查），以确保接点状态良好。
9.1.2.3、在现场安装的变压器，安装过程中，应进行下列试验：
试验项目
备注
穿心螺栓、铁轭夹件、绑扎钢带、铁芯、线圈均压环及屏蔽等的绝缘电阻
必查
绕组绝缘电阻
必查
调压开关检查
有载开关检查
绕组直流电阻测量
在安装过程中，绝缘检查应根据所测量部位的电压等级选用合适的绝缘表。
一般对于绕组用2500～5000V表，铁芯和夹件等选用1000V～2500V摇表。
当前绝大多数的调压开关和有载开关现场安装时只进行抽芯检查，除了检查连接件外，应根据现场情况和厂家要求确定检查项目。
对变压器吊芯或进人检查时由于外部条件和时间关系，绕组直流电阻也可以在安装结束后进行测量。
9.1.2.4、变压器安装结束后，待二次安装结束后，对附件主要进行下列检查。
试验项目
备注
风扇和油泵通电检查试验
控制回路、转向及运行情况
温度计、油位计、瓦斯继电器、压力释放阀
二次回路检查和联锁回路检查
其余附件的回路检查
变压器油
按规程分阶段送检
9.2、电力变压器的直流电阻测量
目的：
检查绕组接头的焊接质量和绕组有无匝间适路；电压分接开关的各位置接触是否良好以及实际位置与指示位置是否相符；引出线以及多股并绕的绕组有无断裂断股等情况。
9.2.1、原理说明
采用微机型直流电阻测试仪进行测量。
测量过程中都需要考虑绕组充电时间的影响。
由于
，
当充电时间t>5τ以后，可以认为电路已经稳定，其中
，所以对大型变压器，充电时间t可能很长。
9.2.2、本项作业所需仪器
使用微机直流电阻测试仪，
9.2.3、、对于低压侧绕组缩短充电时间的方法助磁法
可用串联高压侧一次绕组的助磁法，提高激磁安匝。
连接时需注意各绕组的接线方式（应使每相磁柱上的高低压绕组磁通为同一方向，对减极性变压器即被测相磁柱上的两个绕组的电流都从高压端流入：
A→X→a→x）。
不同接线组别需根据组别方式进行分析。
下图为YN－△11点的方式。
9.2.5、测量中注意事项及结果判断
9.2.5.1、测量中应注意以下事项：
（1）连接导线应有足够的截面，且接触良好。
用单臂电桥时，如果引线电阻造成误差明显，应减去引线电阻。
（2）准确测量绕组的平均温度。
当变压器处于冷态时，测量温度可认为是其平均温度（绕组与油温相差应小于5℃以下）。
（3）为便于与出厂及历史数据比较，应将不同温度下测量的直流电阻换算至同一温度。
对于大型变压器，与出厂误差和不平衡率。
（4）在测量过程中，不能随意切断电源及拉掉接在试品两端的充电连接线，测试换档期间和完毕后，应先将变压器绕组两端短接或等其放电完毕，然后才可以切断电源及连接线，防止反向感应电势伤人和损坏仪器设备。
（5）电压线应尽量短粗，电压接头应在电流接头的内侧。
电压和电流线应与被测绕组端子可靠连接。
9.2.5.2、测量结果处理与判断
（1）根据标准要求对其误差和不平衡率进行判断,并与出厂值进行比较。
以判断绕组和各连接部位的接触情况。
630kVA以上变压器，要求线电阻不大于平均值的2%，历次数据变化也应一大于2%。
630kVA以下变压器，相间差值不大于4%，线间不大于2%。
可能的缺陷：
分接开关接触不良；焊接不良；三角形绕组一相断线；套管导电杆和绕组连接处接触不良等。
（2）绕组直流电阻换算：
I、温度换算：
II、三相电阻不平衡率计算：
III、相电阻计算公式：
9.3电力变压器变压比测量及极性和组别
目的：
检查变压器绕组匝数比的正确性和分接开关的状况；检查是否有匝间短路；判断变压器是否可以并列运行。
9.3.1、本项作业所需仪器
序号
名称
单位
数量
备注
1
变比电桥
台
1
根据所用测量方法选用相应的仪器。
9.3.3、测量注意事项
（1）变比电桥接线正确，高中压接线要对应；仪器要可靠接地。
（2）使用变比电桥应根据接线形式选择正确的输入变比和方式。
9.3.4、测量结果的处理判断
（1）符号铭牌，同时电压变比小于3的变压器，允许偏差为±1%，其它所有变压器（额定分接）为±0.5%。
在试验报告的测量结果中应注明计算变比。
（2）测试判断组别正确
9.5、电力变压器的低电压下短路和空载试验和零序阻抗测量
变压器的短路和空载损耗测量应在额定电流或电压下进行，但现场交接试验通常不具备加流加压的条件，因此，此项试验以设备的出厂数据为准。
现场的低电压下试验仅作为以后同样试验条件下的参考。
本项试验内容有：
变压器低电压下短路损耗、空载损耗和零序阻抗的测量。
目的：
为新安装的变压器提供现场原始数据，供运行后检查试验参考。
9.5.1、原理及方法说明
（1）短路（负载损耗）试验：
变压器一侧短路（通常为低压侧），从另一侧加入额定频率的交流电压，测量所加电压（阻抗电压）和功率（短路损耗）。
接线图如下：
i、三相电源小电流试验时折算至额定电流的公式：
，其中Pk’、Uk’在电流I’下测得的短路损耗和阻抗电压值。
ii、单相电源法试验，依次在各相加入单相电源进行测量。
在Y形绕组中加压时折算至三相短路的公式：
如在小电流下试验，应先将所测数据折算至额定电流后，再折算至三相状态状态。
在D侧绕组加压时折算至三相短路的公式：
由于D侧加压绕组中的电流为
，如电流小于1.15In，应先换算到1.15In的数值后，再进行折算。
（2）空载试验：
从变压器一侧（通常为低压侧）施加额定频率的电压，其它绕组开路（正常运行时联接方式），测量变压器的空载损耗和空载电流。
空载电流取三相平均值：
。
试验电压可以取三相对称电压。
低电压下空载损耗受影响较大，折算到额定电压误差较大，可按
折算，式中Po’、U’为试验时的损耗功率和所加电压，Un为额定电压，n为硅钢片指数，热轧的取1.8，冷轧的取1.9～2；电流Io％也需将所测值折算到额定电流下计算。
三相变压器分相试验：
测量单相损耗比三相测量更易于对结果进行比较分析，应优先采用。
采用单相电源，依次ab、bc、ca相加压，非加压绕组应依次短接。
如在中性点未引出的Y形绕组上加压，由于无法对非加压绕组短路，必须将二次绕组的相应相短路。
如下图。
测得的损耗按
计算。
在D侧加压时空载电流按下式计算：
，在Y侧加压时空载电流按
计算。
分相测量的结果按下述原则判断：
i、由于ab与bc完全对称，因此其损耗应相等，偏差不超过3%；
ii、由于ac相的磁路比ab或bc相长，故ac相损耗较ab或bc相大。
35～60kV变压器一般大20～30%，110～220kV大30～40%。
（3）零序阻抗测量：
根据变压器的零序阻抗等值回路，在变压器的一侧施加零序电压，其它绕组开路或短路，分别测得其参数，通过计算可求得各侧零序阻抗值。
将Y形绕组端子短接，与中点N间加入电压Uo，测得总电流为Io，则Zo＝3Uo／Io。
对于YN，yn0，d11连接组的三绕组变压器及自耦变压器，采用开、短路法测量其零序阻抗。
9.5.2、本项作业所需仪器
序号
名称
单位
数量
备注
1
变压器参数测试仪
台
1
或其它直流电源
2
三相相调压器
台
1
3
4
9.5.3、本试验注意事项
（1）变压器是否进行现场低电压的短路、空载试验和零序阻抗测量，应根据工程各方的要求和变压器的重要性确定，一般对于大型变压器（如主变）需进行本项试验。
建议均采用单相法进行试验。
（2）试验时，如出厂报告中提供低电压测量数据和测试方法，应按照其接线方法和加压数据进行测量，以便对比。
9.5.4、测量结果的处理判断
本项目试验一般对变压器额定档位进行。
对于测量结果一般不要求进行折算，在试验报告中对试验接线方式应有反映。
对空载试验应得出试验条件下的Io和Po。
9.6、电力变压器的绝缘试验
本项试验内容为：
绝缘电阻和吸收比测量；直流泄漏电流试验；介损测量；交流耐压试验。
对于本项试验，被测（加压）绕组引线两端短接加压，非被测绕组短接接地。
目的：
检查变压器安装质量及其绝缘特性，检查变压器的是否存在绝缘缺陷。
9.6.1、试验方法及原理说明
（1）绝缘电阻及吸收比
依次测量各绕组对地及绕组间的绝缘电阻，测量结果与历次试验数据进行比较。
进行比较时的近似温度换算公式为
，R1、t1为温度1时的值，R2、t2为温度2时的值。
对于高压大容量变压器（220kV及以上），吸收时间常数较大，需要测量极化指数。
（2）直流泄漏电流试验
与测量绝缘电阻相似，但施加电压较高，直流电源由高压整流设备供给，用微安表读取泄漏电流。
由于绝缘电阻的吸收过程已充分反映绝缘状况，因此一般只读取1min的泄漏电流值，更多着眼于发现绝缘的局部缺陷。
测试结果的近似温度换算公式为
，式中It1、It2分别为t1和t2的数值，α为温度系数，0.05～0.06／℃。
（3）介损测量
由于变压器外壳直接接地，只采用反接法进行测量。
如果将介损测试仪的信号取样线接至套管末屏，可以同时测量套管的介损。
当被试品由不同绝缘部分并联时，有
（4）交流耐压试验
耐压试验是一种破坏性试验，耐压试验之前变压器必须通过绝缘电阻、吸收比、tgδ、直流泄漏等绝缘试验并合格，一般作为最后一项试验进行。
对充油变，还应在充油后静置足够的时间，110kV及以下为24h，220kV为48h，500kV为72h，3～10kV小容量为压器为5h以上。
试验电压取出厂值的85%，对35kV及以下变压器对高、低压侧进行耐压，110kV及以上变压器对中性点、低压绕组及平衡绕组进行耐压试验。
试验设备可采用成套控制的高压试验变压器或串联谐振耐压试验仪。
采用串激变或串联谐振仪时的接线图如下。
9.6.2、本项作业所需仪器
序号
名称
单位
数量
备注
1
绝缘表
块
1
2500～5000V，电动
2
直流高压发生仪
套
1
3
介损测试仪
套
1
4
高压试验变
套
2
5
串联谐振耐压试验仪
套
1
6
电流表
块
1
7
电压表
块
1
8
三相或单相调压器
个
1
根据所用试验方法和项目选用适当的仪器设备。
9.6.3、本项作业注意事项
9.6.3.1、绝缘试验应在规定的天气条件下进行，对油变压器充油后应静置适当时间。
9.6.3.2、试验时加压绕组必须短接加压，且非被试绕组进行短接接地，测量部位优先选用与出厂试验内容一致的部位，以便于结果对比。
9.6.3.3、试验前应对变压器各绕组对地短接充分放电，消除残余电荷的影响。
9.6.3.4、仪器应布置合理，要注意高压引线的方向和角度，同时保持足够的安全距离，以缩小引线杂散电流的影响。
现场存在干扰时，根据仪器的特点采取适当的抗干扰措施，保证测量精度。
9.6.3.5、进行绝缘试验时，被测绕组两端短接，同时非被测绕组均要短接接地，以避免绕组电感给测量带来误差，耐压试验时，避免产生悬浮电位。
9.6.3.6、采用串联谐振耐压试验装置，由于谐振被破坏时，加在试品上的电压很低，高压侧不用保护电阻。
试验时，应直接在高压侧测量试验电压。
9.6.3.7、进行耐压试验时要做到：
（1）检查接线确保无误，被试变压器的外壳和非加压绕组应可靠接地，瓦斯保护应投入，试验回路中过流和过压保护应整定正确可靠。
（2）油浸变压器的套管、升高座、人孔等部位应充分排气，避免器身内残存气泡击穿放电。
（3）升压速度应均匀，当电压升至40%试验电压以上时，应保持每秒3%试验电压上升；降压应迅速，但避免在40%试验电压以上时突然切断电源。
（4）加压期间应密切注意表计指示动态，注意观察、监听被试变压器的声音和现象。
9.6.4、测量结果的处理判断
9.6.4.1、吸收比对绝缘受潮反应比较灵敏，一般，在10～30℃时，35～60kV级的变压器，吸收比不低于1.2，110～330kV级变压器不低于1.3，应根据现场的实际经验和与出厂相比较进行判断。
吸收比和极化指数一般不需要温度校正，可参考下表初步判断：
极化指数
〈1.0
1.0～1.1
1.1～1.25
1.25～2.0
〉2.0
状态
有缺陷
绝缘不良
绝缘可疑
绝缘较好
绝缘良好
9.6.4.2、泄漏电流值的大小与变压器的绝缘结构、试验温度、测量方法等因素有关，一般绝缘良好时，利用泄漏电流值换算的绝缘电阻，与使用兆欧表加屏蔽测得的绝缘电阻值相近。
对新安装变压器，排除外界影响后，其值一般较小。
9.6.4.4、对交流耐压试验结果的分析，主要根据仪表指示、监听放电声音、观察有无冒烟冒气等异常情况进行判断。
如仪表指示不抖动，被试变压器无放电声音，说明正常。
如电流指示突然上升，且有放电响声，说明内部击穿，电流表指示突然下降，也可能变压器击穿。
根据声音判断：
若加压过程中，变压器内部放电，发出象金属撞击油箱的声音时，一般是由于油隙贯穿性击穿，电流表指示突变，重复试验时，放电电压不会明显下降，若放电电压比第一次降低，则是固体绝缘击穿；若第二次放电声音比第一次声音小，仪表指示摆动不大，再重试时放电又消失，这种现象是油中气体间隙放电所致，在耐压试验前，要注意放气；在加压过程中，如有象炒豆般的放电声，而电流表的指示又很稳定，可能是带有悬浮电位的金属件对地放电（如铁芯、夹件等）；如出现哧哧的放电声，或是是沉闷的响声，电流表指示突增，是内部固体绝缘爬电，或线圈端部对铁轭爬电，重复试验时放电电压明显下降。
9.6.4.5、在试验报告中对试验方式方法应有反映，如加压部位，加压数值，测量介损的正接和反接法等，交流耐压试验还必须注明谐振频率，电容电流等内容。
9.7、电力变压器的其它试验
电力变压器的试验项目还有三倍频耐压试验、局部放电试验、绝缘油试验、分接开关试验、频率响应试验、温升和声级测量试验、投运冲击试验以及各种故障检测发现的试验等等。
其中局部放电试验、绝缘油试验、投运冲击试验属于交接试验项目。
局部放电和绝缘油试验均由专门试验部门进行试验并出具试验报告，本作业指导书从略。
9.7.1、变压器的分接开关试验只能在变压器出厂试验中进行，在交接试验时，通过绕组直流电阻和整体耐压的试验进行整体检查。
对于有载调压开关，变压器安装结束后，应带绕组对有载调压开关进行试验，以检查其接线、过渡电阻和动作顺序的正确性。
试验仪器选用变压器有载调压开关测试仪，直接录取电动操作下有载开关各档的切换波形，应整理并记录各档切换时的过渡时间、最大过渡电阻值，并提供额定档及其附近几档的上升和下降切换的录波图。
9.7.2、变压器的绝缘油试验需多次进行，以跟踪整个安装过程及投运后的油质状况，在进行安装之前，对残油、油罐中的油进行微水、简化分析和色谱分析，安装后进行全分析，局放试验后再进行一次全分析。
最后待投运24h后进行一次全分析试验。
并保留所有的测试报告。
9.7.3、变压器的投运冲击试验，目的是对变压器及相关设备进行带电检查，同时检验变压器差动保护躲励磁涌流的能力。
对大型变压器在第一次投运时一般冲击5次，中小型变压器冲击3次。
每次冲击5分钟，两次冲击间隔5分钟。
有条件时，对大型变压器的冲击试验时应进行合闸涌流录波。
10.安全文明施工措施
10.1、试验前技术、安全措施应到位，且经技术安全交底后方可进行试验工作，试验人员对无安措或未交底有权拒绝施工，施工人员要严格按方案和安全措施执行，不得随意更改,若方案或措施有错误或与现场不符，应及时与技术人员协商解决。
10.2、试验人员应在试验负责人的统一安排下进行试验作业，严格按规程规范要求和安全要求进行，并作好相关记录，对自己作业范围的作业和安全负责。
试验负责人必须监督作业质量和进度，并负责作业安全。
同时负责技术交底并作好技术记录，及时处理作业技术问题。
10.3、试验人员在进行试验作业时，必须精神饱满，精力充足，且高度集中，试验过程中，对发生的不正常现象能及时判断和处理。
试验人员不得少于2人，并指定其中1人为该项的负责人。
作业中要注意环境卫生，作到“工完、料尽、场地清”，试验设备摆放整齐、整洁，不得随意在现场摆放。
试验结束后清理现场，将试验用辅助材料回收至指定地点，防止污染环境。
10.4、整个作业过程使用的仪器设备必须经检验合格方能使用，仪表应在检定有效期内，严格按照仪器仪表的操作说明书和规定使用，严防设备和仪器仪表的损坏。
进行试验时,被试品应清洁干净,以免对试验结果造成不应有的误差,试验用电源要求频率稳定,波形不畸变,电压稳定。
作业用临时电源要符合安全要求，试验装置的电源开关，应有明显可见的断开点。
10.5、进行高压试验时，对高压设备和被试品必须充分放电，对
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