电力变压器常规实验.docx
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电力变压器常规实验
第一节试验前准备
一、将变压器油箱、铁心及夹件必须可靠接地。
二、开关检查：
检查开关档位及操作性能，无载开关检查切换是否灵活，有载开关先检查操作机构档位是否和变压器顶上开关档位一致，档位圈数合格，电动操作第一次到开关极限位置时，必须用手动操作，必须先检查开关的机械限位是否正常。
三、电流互感器所有带线圈端子必须短接并接地，套管末屏必须可靠接地。
四、标准引用：
《DLT-596-2005电力设备预防性试验规程》、《GB50150－2006电气装置安装工程电气设备交接试验标准》、JB/T501-2006《电力变压器试验导则》
第二节变比试验
一、电压比试验目的：
电压比试验是验证各相应接头电压比与铭牌相比不应有明显差别且符合规律，接线组别与设计要求、铭牌上标记与外壳上符号相符。
二、测量方法：
试验前按照仪器接线端子指示接线，仪器高压侧接线柱上的黄、绿、红三根线分别接至变压器高压侧A、B、C上，低压侧接线柱上的黄、绿、红三根线分别接至被测变压器低压侧a、b、c上。
试验设备应安全接地。
接好220V电源线，闭合仪器电源开关，选择接线组别，输入变比值及分接误差等。
三、注意事项：
（1）接220V电源时注意电源线无短路、开路等不安全因素，以防电源合闸时伤人。
（2）高、低压测量线不能接反，否则将产生高压，危及人身及仪器安全。
四、试验标准：
额定分节小于±0.5%，其余分节无协议要求小于±1%，现场验收试验应与出厂值无明显变化。
检修试验应在分接开关引线拆装后或更换绕组后或在有必要时，各相应接头的变比与名牌相比，不应有明显差别，且符合规律，与历年数值比较应无明显变化。
第三节直流电阻测试
一、试验目的：
直流电阻测量时检查线圈内部导线、引线与线圈焊接质量，线圈所用导线的规格是否符合设计要求，以及分节开关、套管等载流部分的接触是否良好，三相电阻是否平衡，并为变压器的出厂报告提供最终数据。
二、测量方法：
试验前按照仪器接线端子接线，将两根测量线中的电流、电压线分别接入对应端子，然后将两根线对应接到变压器测量端,根据实际无中性点时测量线电阻AB、BC、CA，带中性点时测量相电阻OA、OB、OC。
带有分节的变压器应测量所有分节下绕组电阻，测量时主体及环境温度应变化不大，直流电阻随温度变化每升高10度，电阻值升高1.3倍。
三、注意事项：
（1）试验前按仪器接线端子指示接好电源线、测试线，接好220V电源线，并对测量仪可靠接地。
（2）打开电源开关，根据产品容量及电压等级选择适当的电流测试档位（容量越大的产品需要的测量电流越大，大型三相五柱式变压器低压侧充电约在15分钟左右才可以出合格数据）。
（3）测试时注意测量线夹对测量端夹持牢靠，通电测量时不允许测量线突然开路，否则有烧坏直流电阻表的可能。
四、试验标准：
容量在1600KVA及以下变压器三相测得值最大差值相间应小于平均值的4%，线间应小于2%，2000KVA及以上的变压器相间应小于平均值的2%、线间应小于1%，验收试验与出厂值相比较（同一温度下）相应变化不应大于2%。
检修试验应在1-3年或规定时间内，或在无励磁调压变压器变换分接位置后、有载开关检修后，其结果与以前相同部位测得值比较，变化不应大于2%。
第四节绝缘电阻试验
一、试验目的
在变压器制造过程中，绝缘特性测量用来确定绝缘的质量状态及发现生产中可能出现局部或整体缺陷，作为产品是否可以继续进行绝缘强度试验的一个辅助判断手段；同时向用户提供出厂前绝缘特性试验数据，用户由此可以对比和判断运输、安装、运行中由于吸潮、老化及其他原因引起绝缘劣化程度。
二、测量方法：
测量时将变压器各侧绕组分别短接（高、中、低压侧A\B\C及O相，各侧短接），然后将测量线接测试绕组，非被试绕组接地（如测高压，中、低压接地）。
三、测量部位
表十三
序号
双绕组变压器
三绕组变压器
被试绕组
接地部位
被试套组
接地部位
1
低压
外壳及高压
低压
外壳及中、高压
2
高压
外壳及低压
中压
外壳及低、高压
3
/
/
高压
外壳及高、中压
4
高压及低压
外壳
高、中压
外壳及低压
5
/
/
高、中、低压
外壳
四、试验注意事项：
（1）试验前须将产品高压、中压、低压侧分别短接，将被试品外壳良好接地，测试仪器应牢固接地。
有中性点的一侧需要将中性点分别连接在一起测试。
（2）测试前将被试绕组接于测试仪器施压端，非被测绕组接地。
施压端应尽量保持悬空，必须需要支撑时要确认支撑件的绝缘状态和距离，以保证测量结果的可靠性。
绝缘电阻表E为接地端、L为升压端、G为屏蔽端，在空气环境温度及相对湿度较高、外绝缘表面泄露电流严重的情况下，应用绝缘电阻表的屏蔽端子，使外绝缘表面屏蔽（屏蔽时将套管用屏蔽线围起，形成一个圆环形与屏蔽端连接即可）。
（3）测试产品铁芯引出小套管绝缘电阻时，用2500V兆欧表；测试完毕后，先将铁芯引出小套管对地放电后，再将铁芯接地。
（4）测试时，按相关标准要求加压，测试有异常情况应立即关闭电源。
测试时一定注意：
任何人不得接触各测试线；测试完闭后，记录数据后，先进行放电，并关闭电源再进行换线。
五、试验标准
电压等级在35KV及以上且容量在4000KVA以上时测量吸收比，测量使用5000V电阻表，常温下吸收比R60/R15≥1.3，110KV产品R60/R15≥1.3或者极化指数R600/R60≥1.5，电压等级在35KV且容量在3150KVA以下时绝缘电阻应大于1000MΩ。
在10℃-40℃范围内，110KV及以上产品有时绝缘电阻高，而吸收比低时应考核极化指数，在正常情况下油纸绝缘结构极化指数大于1.5。
正常情况下温度越高绝缘电阻越低，温度每上升10℃绝缘电阻下降1.5倍。
现场安装时变压器带有真空的情况下无法测试出实际绝缘阻值。
验收试验不应低于出厂试验的70%。
检修试验应在1-3年或规定时间及大修或有必要时做，应使用2500V或5000V兆欧表，测试结果应与前一次测试结果无明显变化，吸收比不低于1.3或极化指数不低于1.5（同时应注意温度换算）。
在测量铁芯绝缘时对运行年久的变压器可采用1000V摇表。
变压器铁芯在运行中电流一般不大于0.1A。
注:
绝缘电阻高吸收比低是绝缘良好的表现，绝缘低而吸收比高往往是变压器油的绝缘电阻偏低或介质损耗偏高引起的（DLT575-95验收要求规定35KV容量在4000KVA及以上时R60S大于3000MΩ时吸收比可不作考核要求，220KV且容量在120000KVA及以上产品R60S大于10000MΩ时，极化指数可不做考核要求）。
第五节介质损耗
一、测量目的：
变压器绕组绝缘的介质损失角的正切值与所采用的绝缘材料（主要是纸和纸板及变压器油）的种类和性能，产品结构、工艺处理方法和处理质量及清洁度有关。
利用这个指标可以对绝缘总体干燥质量、吸潮程度及老化情况进行判断。
二、测量方法：
测量时将各绕组分别短接（高、中、低压侧A/B/C及O相，各侧短接），然后将测量线接测量端，非被试绕组接地。
测量位置与绝缘电阻相同。
铁芯、夹件不接地容易造成测量偏差，设备使用测量电压为10kV。
三、试验标准
等级在35KV及以上且容量在8000KVA以上测量，现场测量时介损不应大于同温度下出厂值的130%。
标准规定35KV及以下产品介损值≤1.5%，66KV-220KV≤0.8%，330KV级以上的介损应≤0.5%（接线方式与绝缘电阻试验一致）。
温度越高介损值越大，温度每上升10度介损值提高约1.3倍。
对于变压器电容型套管，测量套管介损时与被测套管相连接的所有绕组端子连在一起加压，其余绕组端子均接地，末屏接电桥正接线测量。
110KV、220KV油纸电容型套管介损值应≤0.8%且该值不能进行温度换算，且套管电容值与上一次试验差别不应超过±0.5%。
检修试验应在1-3年或规定时间及大修或有必要时做，数值与历年所测数值比较不应有明显变化（一般小于30%）。
套管介质损耗应与历年实验数据无明显差别，电容量与铭牌或出厂数据比较变化应小于5%。
第六节工频耐压试验
一、试验目的：
用于考核变压器在工频耐压下主绝缘的耐压强度是否符合有关标准要求及绝缘的局部缺陷，它对于产品在运行中绝缘能否承受住大气过电压和操作过电压，是一项重要考核指标。
二、试验方法：
试验前必须先将铁芯及外壳良好接地，将试品各绕组分别短接，非被试侧接地；确定产品各开关在额定电压位置，将耐压加压线接至被试绕组（接线方式与绝缘电阻试验一致）。
接线时注意：
加压线与被试绕组连接必须牢固，以免脱落造成危险；对地距离应足够，以免升压时放电距离不够产生外部闪络。
三、试验注意事项
试验前要根据工艺规定（DLT596-2005电力设备预防性试验规程），对被试品静置时间110KV产品24小时以上，220KV产品48小时以上，500KV产品72小时以上；耐压前要对被试品油箱内所有可能有气的部位进行排气，以消除残存气体击穿对绝缘造成危害。
试验时被试绕组各端子必须短接，非被试绕组各端子短接并接地，铁心和油箱接地，套管型电流互感器也应短路接地。
试验完毕后更换试验绕组接线时，在确认停电状态下，先将被试绕组接地，再接触耐压线。
试验过程中，操作人员应注意仪表及试品声响等情况，有异常时应立即停止试验。
试验过程中，如果电压不突然下降，仪表电流指示不摆动，没有放电声，则认为试验合格；如果有轻微放电声，在重复试验中消失，也视为试验合格；如果有较大的放电声，在重复试验中消失，需吊罩检查，寻找放电部位，采取必要的措施。
四、试验标准：
表十四
系统标称电压KV
设备最高电压KV
试验时间
交流耐压值
出厂试验值KV
现场验收值KV
6
7.2
60S
25
20
10
12
35
28
35
40.5
85
68
110
126
95（分级绝缘）
140（全绝缘）
76
112
检修试验在更换绕组或有必要时做，应按照出厂试验电压值的80%倍进行。
第七节直流泄露
一、试验范围：
变压器等级为35KV及以上且容量在10000KVA及以上时，现场应该测量直流泄露电流，泄露电流应该小于50mA，一般情况下新变压器应小于10mA，接线方式与绝缘电阻相同。
二、升压等级及标准
变压器直流泄漏试验电压标准表十五
绕组额定电压（kV）
6～10
20～35
63～330
500
直流试验电压（kV）
10
20
40
60
在检修或大修时与前一次测试结果相比应无明显变化。
第八节绕组变形试验
一、试验目的：
用频率响应分析法检测变压器绕组变形，是通过检测变压器各个绕组的幅频响应特性，并对检测结果进行纵向或横向比较，根据幅频响应特性的差异，判断变压器可能发生的绕组变形。
二、试验方法：
用我公司使用山东电力研究院生产的RZBX-U型绕组变形测试仪，高压、中压、低压三相绕组幅频响应特性曲线重复率≥98%。
2.1、使用前先检查各接线端子是否正常，测试系统应正确接地，变压器铁心必须与外壳可靠接地；
2.2、试验前被试变压器线端充分放电；
2.3、测试时必须正确记录分接开关位置，应尽可能放在第1分接；
2.4、应保证测量线的接线钳与套管佛手紧密接触。
试验间断时，应断开试验电源，电源回路应有试验人员能看到的明显断开点，试验结束后，应拆除自装的临时短路接地线，清理现场。
在进行改线和设备维修时，试验人员必须在确认设备已停电电源开关负荷侧已装接地线，验明设备无电压，并可靠接地后方可进行工作。
三、试验标准（参考）
严重变形：
RLF＜0.6；明显变形1.0＞RLF≥0.6或RMF＜0.6；轻度变形2.0＞RLP≥1.0或0.6≤RMF＜1.0；正常绕组RLF≥2.0和RMF≥1.0和RHF≥0.6。
注：
RLF为曲线在低频段（1KHZ~100KHZ）内的相关系数；RMF为曲线在中频段（100KHZ~600KHZ）内相关系数；RHF为曲线在高频段（600KHZ~1000KHZ）内的相关系数。
第九节产品空载、负载试验
一、空载：
用调压器供给三相电源，通过中间变升压至被试品低压侧额定电压。
高、中压绕组开路，高零、中零接地，外壳、铁心、套管CT可靠接地，通过CT、PT测量三相电压、电流及功率。
空载电流为：
施加额定电压所测量的三相电流算术平均值占额定电流的百分数。
二、负载：
2.1试验目的：
通过测量验证变压器的阻抗电压和负载损耗是否符合国家标准或技术条件的允许范围，并且从中发现设计与绕组制造及载流回路中的缺陷和结构的缺陷。
2.2试验方法：
（以三绕组变压器为例）该试验分3次进行，分别为：
高压绕组对低压绕组，高压绕组对中压绕组，中压绕组对低压绕组。
2.3试验中注意事项：
a、套管的测量或保护用CT试验前应予短接，以免通过试验电流时二次开路烧坏。
b、试验尽量缩短试验时间，防止绕组温度变化给测量带来误差。
c、试验前应准确测量被试绕组温度,变压的温度应基本与周围空气温度相同,以变压器油面温度为绕组温度。
d、在空、负载试验时应注意检测电流、电压表，如突然出现较大的波动应立即停止送电，并检查线路连接及变压器。
注：
空载、负载验收试验根据现场情况定，一般情况下大容量变压器受变电站站变容量的影响，现场无法做全电压空载，一般通过调压器进行低电压单相空载试验。
后附低电压空载试验方法。
在更换绕组后或在有必要时进行检修试验，试验结果应与前次试验结果无明显变化。
第十节感应耐压试验、局放
一、感应耐压试验
1.1试验前所有绝缘项目做完并合格，充分放气后，达到静止时间进行试验。
1.2试验从小于1/3试验电压下开始并应与测量相配合，尽快地增加到试验电压，并立即开始计时到30s时，迅速将电压降至小于1/3试验电压后才能切断电源。
3．接地线要良好，高压连线不能太细，用来增加连线的机械强度和减少在高频率高电压下产生的电晕现象。
1.3要有专人监视正在试验的试品，倾听变压器内部有无放电声并负责做监护安全工作，防止有人误入试验现场，在必要的情况下应准备好各种实用的消防设备。
1.4感应试验时，在试验电压持续时间内，如果电源监视的电压和电流不发生变化，没有可闻的放电声，一、二次空载试验的结果无明显差异时，则试品承受了感应试验的考核，试验合格。
在试验中有瞬时轻微放电声，但在复试时消失，也可认为合格。
10.1.5测高压中性点对地电压，其电压为线端对地电压的1/3。
二、局放试验
1.1局放测试时背景噪声水平小于20PC
1.2局放应在高压线端A、B、C在1.1Um/√3、1.5Um/√3电压下测量，局放量在1.5Um/√3下视在放电荷量不大于技术协议要求或国家标准。
1.1Um/√3电压下，视在放电荷量的连续水平不大于技术协议要求或国家标准。
1.3测量前应用屏蔽罩将被试变高压线端（接线板位置）A、B、C屏蔽并应接触良好。
第十一节油试验：
一、组成及分析：
变压器油学名为方硼油，矿物绝缘油是由不同分子量的碳氢化合物组成的混合物。
变压器油箱内油在故障初期，所形成的气体溶解于油中；当故障能量较大时，也可能聚集成自由气体。
碳的固体颗粒及碳氢聚合物可沉积在设备的内部。
乙烯在约500℃下生成（高于甲烷和乙烷的生成温度），温度较低时也有少量生成。
乙炔一般在800℃-1200℃产生，当温度降低时反应迅速被抑制（在低于800℃是也会有少量乙炔生成），油起氧化反应时伴随生成少量一氧化碳和二氧化碳。
当故障涉及固体绝缘时,会引起CO和CO2的明显增长.在运行中设备,随着油和固体绝缘材料的老化,CO和CO2会呈现有规律的增长。
二、试验项目：
油试验一般做色谱分析、耐压试验、微水试验、介质损耗试验。
标准引用《DL/T722-2000变压器油中溶解气体分析和判断导则》《GB50150-2006电气装置安装工程电气设备交接试验标准》7.O.2.2.
三、试验标准：
色谱：
新装变压器油中H2与烃类含量（μL/L）任一项不超过下列数值：
总烃：
20，氢气：
10，乙炔：
0，
微水：
变压器油中的微量水分含量，对电压等级为110kV的，不应大于20mg/L；220kV的，不应大于15mg/L；330～500kV的，不应大于10mg/L
耐压：
35kV及以下2.5mm≥35kV66～220kV2.5mm≥40kV330kV2.5mm≥50kV500kV2.5mm≥60kV
运行中油样要求：
总烃不应大于150μL/L；氢气不大于150μL/L；乙炔不大于5μL/L；当油中氢气及总烃含量超过该数值时应引起注意。
四、三比值法判断：
三比值法为5种特征气体比对值：
表十六
编码组合
故障类型判断
故障实例（参考）
C2H2/C2H4
CH4/H2
C2H4/C2H6
0
0
1
低温过热，低于150℃
绝缘导线过热，注意CO和CO2含量和CO2/CO值
2
0
低温过热，150-300℃
分接开关接触不良，引线夹件螺丝松动或接头焊接不良，涡流引起铜过热，铁芯漏磁，局部短路，层间绝缘不良，铁芯多点接地等
2
1
中温过热，300-700℃
0.1.2
2
高温过热，高于700℃
1
0
局部放电
高湿度，高含气量引起油中低能量密度的局部放电
2
0.1
0.1.2
低能放电
引线对电位末屏固定的部件之间连续火花放电，分接抽头引线间油隙闪络，不同电位之间的油中火花放电或悬浮电位之间的火花放电
2
0.1.2
低能放电兼过热
1
0.1
0.1.2
电弧放电
线圈匝间、层间短路，相间闪络、分接头引线间油隙闪络、引线对箱壁放电、线圈熔断、分接开关飞弧、环路电流引起电弧、引线对其他接地体放电等
2
0.1.2
电弧放电兼过热
编码规则：
表十七
气体比值范围
比值范围编码
C2H2/C2H4
CH4/H2
C2H4/C2H6
<0.1
0
1
0
≥0.1～<1
1
0
0
≥1～<3
1
2
1
≥3
2
2
2
五、故障实例:
下列数值为新产品在试验时发生耐压击穿现象后色谱报告。
表十八
气体类型
氢气
H2
一氧化碳CO
二氧化碳CO2
甲烷
CH4
乙炔
C2H2
乙烷
C2H6
乙烯
C2H4
数值
6.62
21.35
267.51
0.99
1.84
0.55
0.99
该数值三比值法及编码规则判断为：
1、0、1
根据三比值法为电弧放电（线圈匝间、层间短路，相间闪络、分接头引线间油隙闪络、引线对箱壁放电、线圈熔断、分接开关飞弧、因环路电流引起电弧、引线对其他接地体放电等），因产品为耐压试验可排除线圈匝间、层间短路、线圈熔断及环路电流引起电弧等，因此主要故障应为分接头引线间油隙闪络，引线对箱壁放电，分接开关飞弧引线对其他接地体放电。
该产品最终检查为高压引线端部对外放电所致。
第十二节变压器投运前及运行要求：
一、变压器投运前注意事项
变压器本体、冷却装置及所有附件均完整无缺不渗油，面漆整洁；接地可靠（铁芯、夹件及变压器外引接地）；变压器顶盖上无遗留杂物；储油柜、冷却装置、等阀门开启状态正常，储油柜油位标示清晰，储油柜及套管油位正常，气体继电器及集气盒内无气体，各排气点放气；套管末屏接地良好，套管顶部密封良好，与外部引线的连接接触良好；吸湿器内的硅胶数量充足、无变色受潮现象，油封良好，呼吸正常；无载开关档位一致，油在分接开关动作灵活、正常，开关指示与上部指示窗一致；温度计指示正确，后台信号显示正常；强油循环散热器应启动全部油泵，并进行一定时间循环将内部残余气体排出；风冷却装置运行正常；确认变压器及其保护装置在良好状态，具备带电运行条件。
送电时在全电压下空载和闸3到5次，每次间隔5到15分钟（具体时间、次数一般根据现场用户决定）。
在110kV及以上中性点有效接地系统中，投运或停运变压器的操作，中性点必须先接地。
投入后可按系统需要决定中性点是否断开，互感器在不用时必须将各端子短接。
二、变压器运行中注意事项：
据DLT572_95《电力变压器运行规程》电压一般不高于该分接额定电压的105%，对于特殊情况下，允许不超过110%的额定电压下运行。
变压器油顶层温升一般不超过55K（即外部环境温度为20℃，油顶层温度不超过75℃）。
高、低压线圈的最高温升不超过65K，变压器顶层不易超过85℃。
强油循环变压器在运行中至少有一组散热器投运，其他可根据实际负荷调整运行。
室内安装的变压器应有足够的通风，避免变压器温度过高。
变压器运行时应尽量使三相负荷均匀，如三相负载不平衡时，应监视最大一相的电流。
三、变压器并联运行条件：
根据《DLT572—95电力变压器运行规程》要求，
电压比相同、连接组别相同、阻抗相同。
两台并联产品容量近似，有载调压变压器并联运行时，其调压操作应轮流逐级或同步进行。
第十三节变压器分接开关的运行及维护周期
无励磁调压变压器在变换分接时，应多次转动，以消除清除触头上的氧化膜和油污。
在确认变换分节正确并锁紧后，测量绕组的直流电阻，无励磁开关变压器重新调整电压后必须测绕组直流电阻合格后方可送电。
有载分接开关操作应逐级调压，同时监视分接位置及电压、电流的变化，并联运行时，其调压操作应轮流逐级调压或同步进行。
单相变压器组和三相变压器分相安装的有载分接开关，宜三相同步电动操作；有载调压变压器与无励磁调压变压器并联运行时，其分接电压应尽量靠近无励磁调压变压器的分接位置。
新投运有载分接开关在运行1-2年或切换5000次后，应吊芯检查，以后可按照实际情况确定检查周期。
切换5000-100000次后绝缘油击穿电压小于25KV时，应该更换切换开关箱内的绝缘油，有载开关不考核色谱分析报告，新投运开关要求耐压2.5mm＞35KV。
长期不调和有长期不用分接位置的有载分接开关，应在有停电机会时，在最高和最低分接间操作几个循环，消除其他分接触点氧化膜。
现场因有载调压开关触点氧化问题造成直流电阻不合格时，开关打磨约200-300次才能消除氧化膜问题。
有载开关内设有电流闭锁装置，其整定值不超过变压器额定电流的1.5倍。
附一：
单相低电压空载试验
该试验是在现场试验用变压器容量无法满足主变要求时使用的测量方法。
使用设备：
容量3-5kVA单相调压器，5A量程电流表，600V电压表（或万用表代替）、瓦特表。
试验方法：
将变压器三侧全部断开，主电源经保护开关接入调压器。
调压器输出后将电流表、电压表、瓦特表接好，电流表串联入回路、电压表并联、瓦特表电流端串联、电压表并联（可将档位按照最大调整，送电后再根据实测值进行档位调整），将输出的两根线接变压器低压侧。
给变压器上部送电时，按照送ab短接bc；送bc短接ac；送ac短接ab方式接线（高、中侧拆除连线、悬空。
），将测量线接至送电端子，用软铜线短接需要短接端子，依次送电，其余各侧均开路。
送电后检测电流、电压、瓦特表读数，如无异常情况调整调压器至200V电压，记录三只表的读数，对比三次送电的数据。
如送电后电压调整很低的情况下，电流即达到满量程则说明有故障。
附二：
万用表使用方法
使用万用表时有多个档位选择，电阻、电压、电流、二极管、频率等，常用电阻、二极管、电压。
表笔一般选择插在com（公共）及VΩ（电压、电阻）孔；在测试电流时根据所测电流大小选取mA（毫安档）或A（安培档）及公共档位孔。
使用电压档位时应注
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