变压器试验实用手册.docx

1、变压器试验实用手册变 压 器 试 验 实 用 手 册1变压器出厂（电气）试验性质和程序以下试验由电气试验中心完成。1.1例行试验1） 变压比及连接组标号测定。2） 变压器绕组直流电阻测量。3） 绝缘电阻、吸收比、极化指数。4） 介质损耗功率因数测量。5） 直流电压下的泄漏的电流测量6） 外施交流耐压。7） 空载损耗和空载电流测量。8） 短时感应耐压。9） 操作波试验（220kV电压等级以上产品）。10） 线端雷电冲击全波试验（110kV电压等级以上产品）。11） 长时空载运行。12） 长时感应耐压（局部放电测量）。（330kV电压以上产品雷电冲 击、操作冲击前、后皆进行此项目）。13） 负载损

2、耗和短路阻抗测量。14） 有载开分接关操作试验（可在试验中穿插进行）。15） 绕组变形试验（频率响应法）。1.2型式试验1） 变压器温升试验（包括1.1额定电流发热试验）（型式试验）。2） 线端雷电冲击截波试验（110kV电压等级以上产品）。3） 中性点雷电冲击全波试验（110kV电压等级以上产品）。1.3特殊试验1） 空载电流谐波测量。2） 声级测量。3） 三相变压器零序阻抗测量。4） 风扇几油泵所吸收功率测量（有特殊要求时进行）。5） 中性点不引出雷电冲击全波试验（有特殊要求时进行）。1.4变压器油试验变压器出厂试验前，变压器本体内变压器油所有项目必须试验合格。变压器外施耐压前后、空载前后

3、、感应耐压前后、冲击试验前后、局放试验前后、温升试验前、试验中、试验后皆要进行变压器油色谱化验。油中不应有乙炔产生。色谱分析显示变压器中不应有过热现象。2变压器试验条件：变压器出厂试验应在变压器按工艺要求安装完成后，静放48小时后进行绝缘试验，试验时变压器应符合.GB1094.1-1996、JB/T501-91标准的有关规定。变压器油温度应在1040范围内。相对湿度不大于85%。变压器试验前套管及升高座要放气直到流油。变压器外壳及铁心接地要良好。有载调压变压器应能够电动操作。（电动操作应在300次以上，最大、最小分接都应操作到）。无励磁调压变压器分接开关应机械操作正常。凡变压器对试验有影响的部

4、件都应安装齐全。试验前应按我厂质保体系管理规定见到试验委托单，并且质检员检验合格并签字后，方可进行试验。3变压器试验项目和方法31变压比和联结组标号测定：311试验方法：电桥法312执行标准：GB1094.1-1996、JB/T501-91标准有关技术条件。313使用仪器：3628D全自动变比测试仪，仪器精度0.1级。每6个月用0.1级电压互感器进行自校一次。并做记录。3.1.4测量前准备：将试品的高压侧A、B、C相，对应的连接电桥A、B、C端子，将试品的低压侧a、b、c相，对应的连接电桥a、b、c端子。接线应接触良好，试验接线绝缘应良好，并检查接线无误后方可开始试验。仪器使用220V电源，仪

5、器电源必须连接良好防止试验过程中电源突然中断。检查打印机工作应正常。3.1.5测量过程：仪器接通电源预热1分钟，打开标定值菜单，按变压器名牌或技术数据输入变压器高、低压电压和联结组标号参数，标定完成后保存。打开测量菜单选择连续测量或单次测量对变压器进行测量。变比测量完成后，再进行连接组标号测量，并将两次测量结果打印记录。试验中如果出现仪器告警，应立即断开电源检查试验接线和参数标定值是否正确。查找出报警原因后，方可重新送电进行测量。3.1.6工艺过程中测量与判断:3.1.6.1在工序过程中（插板试验）变压比测量采用单相测量。带有分接的绕组，应按照引线图纸进行调压圈或调压段模拟实际接线连接。对Yd

6、11、 YNyn0d11接线变比测量时，变比电桥输入电压，在高压和中压输入电压时应输入Un/,低压输入额定电压。连接组标号选用Y/Y或/。测量选用测单相。在工序过程中（插板试验）经常遇到在变比试验中出现异常，如发生变比超差和无法测量等问题，应首先检查试验接线是否正确，试验仪器是否正常。对线圈出现短路环时应特别注意，不应使仪器长时间经受大电流冲击，防止仪器损坏。当变比误差超过标准时，在排除测量接线和仪器原因后，根据线圈匝数和误差百分数，判断其线圈是多匝或少匝。必要时可以正串或反串临时匝来确定错匝数。对有并联支路的绕组，分别测量上半段和下半段绕组的变比，判断错匝段在上半部还是在下半部。有些时候虽然

7、变比测量误差不超标，但三相平衡度相差较大时，也应查明原因找出引起误差的确切原因。同时进行线圈等匝试验。3.1.6.2大型变压器半成品并联支路等匝试验与判定（高压绕组有并联支路的变压器进行此项测量）变压器等匝试验：采用每匝1V施加励磁电压。励磁电压从低压侧施加。 Ua=N1 N低压绕组实际匝数高压首端上下段并联连线断开，在断口处接一块T19型7.5V电压表或MF14型万用表，电压表用绝缘物垫好，观测人员与电压表之间保持一定安全距离。有载调压变压器将高压线圈尾端（K线）用导线连接在一起。无励磁调压变压器应将调压段所有出现头连接好（1分接位置），高压圈尾端上下引线连接在一起。低压励磁测量电压表采用T

8、19型150-600V仪表。在励磁回路中串联一块1A电流表。升压设备采用2kVA/ 0-250V调压器。低压励磁电压升至试验电压，观察高压首端电压表，如果电压表指示为零，说明上下段绕组等匝。如果电压表指示1V，说明上下段匝数相差一匝。如果电压表指示nV，说明上下段匝数相差n匝。试验接线图如下：3.1.6.3器身试验（引线焊接后）：注意事项同前，对无励磁调压变压器应测量所有分接的变压比，对有载调压变压器测量所有正分接变比和过极性后12分接。变比测量完毕后，必须测量接线组别。测试完毕后选用仪器全打印进行打印。器身试验经常出现调压线焊接错误，往往调压线焊接错误后绕组中将出现短路环。测量时一但仪器出现

9、告警，仪器应立即断开电源，防止时间过长损坏仪器。对单相变压器（500kV变压器）应特别注意变压器极性测量。3.1.7出厂试验：变压比试验在出厂试验应按照JB/T501-91标准要求，有载调压变压器有载开关应采用电动操作开关。无励磁调压变压器变比测量时分接开关操作必须到位，（即分接开关定位销或定位螺丝必须到位。）对于楔形开关应该反方向操作不动时开关才算到位。 无载调压变压器经常出现的问题和现象有变比测量误差很大。可能是开关的档位与开关指示的位置不一至。有时变比无法测量，虽然开关指示在档位上，但开关内部触头未接通，会造成变比无法测量。有时变比测量时转动开关操作把手，测量的变压比K值无变化，一般是内

10、部开关与外部操作杆未连接好，开关操作时指示虽转动但开关触头不转动，分解位置未变化。变压比测量误差与器身试验并有较大变化。接线组别与器身试验一致。试验结果应符合国家标准GB1094.1中误差规定要求和技术协议要求。3.2变压器绕组直流电阻测量3.2.1试验方法：伏安法（采用恒流源的变压器直流电阻测试仪）3.1.2执行标准：GB1094.1-1996、GB6451-99、JB/T501-91标准有关技术条件。3.2.3使用仪器：JD2520、JY20、3393变压器直流电阻测试仪、PC9a微欧计，仪器精度0.1级。每6个月使用0.01级标准电阻进行自校一次。并做记录。3.2.4测量前准备：本试验应

11、在变比试验合格后进行。试验前应记录环境温度和变压器顶层油温度。试验时绕组温度应在1040之间。试验接线采用试验专用线，试验接线钳与试品接触一定良好。专用线中的粗线接直阻仪的电流端子，细线接电压端子。试验前应估算所测电阻值，（或参照技术数据中标注的电阻值）。根据电阻值大小直阻仪选用不同的电流档。电流选择如下： R I 仪器 10100 100mA 3393或PC9a微欧计 110 100mA3A 3393或PC9a微欧计 0.11 5A JD2520或JY20直阻仪 0.010.1 10A JD2520或JY20直阻仪 0.0010.01 20A JD2520或JY20直阻仪 0.00010.0

12、01 40A 3393直阻仪仪器使用220V电源，仪器电源必须连接良好防止试验过程中电源突然中断，同时电源开关也应做好试验中被误停电源措施，因试验中突然停电，绕组将产生很高的反电势危及设备安全。3.2.5测量过程：仪器接通电源预热1分钟，首先按“选择打印”菜单根据电阻值大小选择电流挡。按“测量”键进行测量。测量完成后按“选择打印”菜单进行打印试验结果。对有中性点引出的测量相电阻，对无中性点引出的测量线电阻。有分接绕组应测量所有分接直流电阻。测量直流电组时不得切换无励磁分接开关来改变分接，无励磁分接开关改变分接时将在出头间发生电弧，引起油的分解，并形成可燃烧气体和炭，使变压器油变坏。无励磁分接变

13、压器测量一个分接后仪器按复位键，绕组充分放电后停电才能变换分接。测量时无励磁分接开关应使定位装置进入指定位置。有载分接开关应采用电动操作。有载调压变压器直阻测量时可以不停电状态变换分接位置。有载调压变压器出厂试验时经常遇到直流电阻不平衡，多数是由于有载开关触头产生氧化膜造成的，一般处理方法是有载开关反复操做500次左右一般能够好转，有时操作1000次左右才能好转，如果反复操作不能好转时，需放油进行处理，将开关触头进行人工处理。测量时应注意大容量变压器充电时间较长应有足够的充电时间；绕组直流电阻难度随着变压器的单台容量增大而增加，特别是铁心为五柱式，低压绕组为三角形连接的特大容量变压器，测量直流

14、电阻时，电流达到稳定的时间很长。如果电流未达到稳定时读数，则测不出电阻的真实数。对容量260MVA以上变压器低压绕组测量，测量电流一般选用40A的3393直阻测试仪。如使用20A的JD2520或JY20直流电阻测试仪时，可采用助磁法进行测量。并保证足够的充电稳定时间。试验接线图如下：3.2.6工艺过程中测量与判断:在工序过程中（器身试验）经常遇到以下问题，（容量120MVA以上，低压为13.8kV 10.5kV）低压直流电阻三相不平率超差。原因有：设计时低压引线电阻不平衡，引线占线圈直阻的比重很大，使线圈不平衡率超差。低压引线使用的铜排电阻率不合格，铜排电阻较大引起三相直流电阻偏差较大。温度偏

15、差影响，三相线圈温度偏差1时，在常温下线圈误差将会增大接近0.4%，所以变压器刚焊接完后不要立即测量直流电阻。试验接线引起的误差，当测量线接触不好时，将出现较大的误差。特别是电压端子接触不好时误差将加大。当接线接触不好时测量的直流电阻反而偏小这应特别注意。高压绕组不平衡率超差一般是高压开关接触不良，开关触头有氧化膜，应将开关触头清理后再进行测量。高压线圈直流电阻不平衡未按电阻大小套装线圈，或线圈相序已定好不能改变，加上引线的影响。使线圈不平衡率超差。线圈及引线焊接不好，也是引起直流电阻不平衡的重要原因。此类问题的查找，是在测试过程中待直阻仪稳定后，用木锤敲击各个焊接点，当敲击到虚焊的部位时直流

16、电阻值将发生变化。327出厂试验经常遇到的问题：出厂试验直流测量与器身试验结果不一致甚至不平衡率超差，应分按以下顺序查找：1） 对有分接开关绕组应将开关反复操作500次，必要时可操作1000次。如能好转则说明开关触头被氧化造成。2） 如不能好转或无明显变化，检查套管端部联接是否良好。可拆除佛手与将军帽，将测量线夹直接夹在铜头上，如能好转则说明铜头与将军帽与佛手接触不良。3） 如不能好转或无明显变化，则需要放油检查变压器内部，重点检查螺丝压接处（包括有载开关上的引线压接）。引线冷压接头等处。4） 变压器低压直流电阻与器身试验偏差教大时，首先检查测量方法是否存在问题，因为一般情况是器身试验低压测量

17、相电阻，而出厂试验低压封角后测量线电阻。计算三相电阻不平衡率时，按照相电阻三相不平衡率小于2%，线电阻三相不平衡率1%标准执行。可将低压测量的线电阻换算成相电阻与器身试验结果进行比较，如直阻偏差教大首先检查佛手与套管导电杆接触是否良好，检查方法是测量线夹直接夹在导电杆上，如果直流电阻三相不平衡率好转，说明佛手与套管导电杆接触有不良现象。如果直流电阻三相不平衡率好转，则需要放油检查套管下部与软连接接触情况，一般检查压接螺丝松紧度，或用微欧计测量软连接与套管接触电阻，此电阻最好控制在不大于10。实际试验中已多次出现过软连接压接不良出现直阻超差问题。放油后可甩掉套管，从软连接处直接测量三相直流电阻。

18、328现场交接时常见问题 经常遇到变压器直流电阻超差，高压绕组原因多数是因为开关在变压器长期存放后触头出现氧化层，解决方法同出厂试验。低压侧出现不平衡原因绝大多数是测量原因，主要是直阻测量时充电电流稳定保持时间不够。使直流电阻出现很大的偏差，经常出现三相偏差达20-30%偏差，从现场测量结果分析来看主要是低压Rab电阻偏大，因为低压Rab电阻测量时，充电电流稳定时间最长（不包括35kV电压等级）大约需要30分钟左右。其它两相相对充电稳定时间较短。328变压器绕组直流电阻常用计算公式1）线电阻和相电阻的计算绕组Y接线时有线电阻换算到相电阻，可按下列方法计算： Ra=1/2(Rab+Rac-Rbc

19、) Rb=1/2(Rab+Rbc-Rca) Rc=1/2(Rac+Rbc-Rab)绕组D接线时有线电阻换算到相电阻，可按下列方法计算： Ra=(Rac-Rp)-RabRbc/(Rac-Rp) Rb=(Rab-Rp)-RacRbc/(Rab-Rp) Rc=(Rbc-Rp)-RabRac/(Rbc-Rp) 式中 Rp=Rab+Rbc+Rac/22)三相不平衡率： 相=R最大值-R最小值/R三相平均值100%（线电阻不平衡率是相电阻不平衡率的1/2）4） 绕组直流电阻温度换算公式R=Rm 235+/235+t 式中 R温度为时直流电阻值（） Rm温度为t时直流电阻测量值（） t测量时温度33变压器绝

20、缘电阻、吸收比、极化指数测定。331采用标准GB1094.1 -96、GB6451-1999、JB/T501-913.3.2使用仪器仪表JD7501兆欧表、电压5000V、量程200000M、精度1级；ZC5A兆欧表、电压5000V、量程100000M、精度1级；ZC11-10兆欧表、电压2500V、量程10000M、精度1.5 级。 3.3.3试验前准备及仪器使用绕组温度应在10-40之间，空气相对湿度应小于85%。试验时应记录好温度及湿度。试验前将各套管及升高座放气塞打开放气，直到流油为止。瓦斯继电器中的气体也应全部排出。变压器外壳接地，铁心和夹件接地引出套管接地，以上接地必须良好。非被试

21、相各端子（套管）短路接地。将被试相各端子（套管）用导线短接。接兆欧表火线（L）。（L）火线端使用良好的绝缘线，并悬吊好，使引线不影响的测量结果。测量前被试绕组接地放电应不少于2分钟，消除残余电荷的影响。每次测试完毕后，应首先断开火线，以避免停电后被测绕组向兆欧表放电而反向冲击仪表。JD7501兆欧表设有保护功能可不断开火线直接停电。同时JD7501兆欧表设有存储和打印功能，应将每次试验结果存储和打印。使用兆欧表测量时应特别注意！当绝缘电阻为零时或非常低时，兆欧表应立即停止测量并停电，防止短路电流时间过长损坏兆欧表。对试验接线进行检查，改用手摇兆欧表进行测量查找原因。仪器操作详见说明书3.3.4

22、测量过程与分析判断 1）工艺过程中试验：11）变压器插铁后试验：应用250V摇表测量铁心铁心级间绝缘，由于经常受环境影响（尤其是夏季）绝缘往往很低，可改用万用表进行测量，测量值不应为零或只有几欧姆，既不应出现金属性导通。如果故障查找不到或无法排除，应按相关工艺处理。铁心对夹件绝缘应用2500V或1000V摇表测量，测量时将所有级间连片用导线连接好成为一体。同级间绝缘测量一样绝缘很低时改用万用表测量。如果出现金属性导通，必须查明故障位置。常用查找方法如下：a）断开铁心级间连接线，分别测量低压侧铁心对夹件绝缘，和高压侧铁心对夹件绝缘。判断故障部位在哪一侧。b）再使用电容充放电的方法，根据放电声寻找

23、故障位置。12）引线焊接后器身试验2）变压器出厂试验绝缘电阻值按1分钟电阻值来考核，线圈绝缘电阻20时不应小于2000M。按照表1的测试绕组进行。当一个绕组测试完毕后，首先应将被测绕组放电，然后改接另一绕组测量。表1中的4、5项测量时，测量前应对该绕组充分放电，如测量极化指数一般需放电10分钟 左右，以消除残余电荷对测量的影响。 表1序号双绕组变压器三绕组变压器被测绕组接地部分被测绕组接地部分1低压外壳及高压低压外壳高压及中压2高压外壳及低压中压外壳高压及低压3高压外壳中压及低压4高压及低压外壳高压及中压外壳及低压5高压中压及低压外壳4、5项目只对16000KVA以上变压器进行变压器铁芯及夹件

24、绝缘测量使用2500V兆欧表，绝缘不小于200M。如协议中有规定值应按协议执行。使用2500V兆欧表应注意兆欧表水平放置，手柄转速要均匀，维持在每分钟120转左右。吸收比测量：变压器电压等级35kV容量4000kVA应提供吸收比（R60/R15）。吸收比测量使用5000V兆欧表110kV及以下变压器吸收比应大于1.3，如果绝缘绝对值很高的吸收比小于1.3时，可改测极化指数。如果绝对值不高且吸收比和极化指数都达不到要求，应查明原因，常遇到的原因有无载开关的操作杆影响，变压油影响，有载开关室内绝缘不好影响。多数情况变压器经过热油循环后吸收比和极化指数都能达到要求。极化指数测量：GB50150-91

25、标准规定220kV电压等级以上容量120MVA变压器，宜测极化指数（R10min/R1min）。220kV变压器应测量极化指数，测量值大于1.5，如果绝对值非常高，极化指数小于1.5时，并不表明绝缘有缺陷,而仍然是绝缘良好的一种表现。如果绝缘绝对值不高且极化指数也达不到要求，应查明原因，常遇到的原因有无载开关的操作杆影响，变压油影响，有载开关室内绝缘油不好影响。对测量吸收比、极化指数变压器，绝缘电阻值不宜换算到20时绝缘电阻值。主要有两个原因：1）因为吸收比和极化指数是随温度变化而变化的，然而换算到20后，绝缘绝对值发生变化，吸收比和极化指数却不变化。2）现在使用的绝缘温度换算公式通过实践证明

26、差异比较大。绝缘温度系数不够准确。夏季变压器绝缘电阻往往不是很高，这还与瓷瓶（套管）表面受潮有关，测量绝缘时在瓷瓶表面进行屏蔽，屏蔽环与摇表屏蔽端子连接，可消除表面受潮的影响。变压器套管绝缘电阻测量：使用2500V兆欧表，分别测量套管端部对末屏（主绝缘）的绝缘电阻，及末屏对地的绝缘电阻。套管端部对末屏（主绝缘）的绝缘电阻值应大于5000 M。末屏对地的绝缘电阻值应大于1000 M。34介质损耗功率因数测量 341采用标准GB1094.1 -96、GB6451-1999、JB/T501-913.4.2使用仪器仪表AI6000数字式介质损耗测试仪。3.4.3试验前准备及仪器使用绕组温度应在10-4

27、0之间，空气相对湿度应小于85%。试验时应记录好温度及湿度。试验接线同绝缘电阻测量。试验顺序同绝缘电阻表1要求。介损电桥接地端子必须可靠接地。变压器绕组介损测量电桥使用反接线。变压器套管介损测量电桥采用正接线，接线方式在电桥屏幕显示中使用光标选择。加压线应绝缘良好，并悬起支撑好，使引线不影响测量结果。变压器绕组额定电压大于10kV的，试验时施加10kV电压。变压器绕组额定电压小于10kV的，试验时施加其绕组额定电压。套管试验施加10kV电压。试验电压在电桥屏幕显示中使用光标选择。试验前仪器接通电源预热1分钟后，再进行操作。试验结束时将试验结果打印并记录。仪器操作详见说明书344试验过程与分析判

28、断变压器介质损耗测量只在变压器出厂试验进行，工艺过成不进行此项目试验。试验时电桥输出电压已达10kV，应注意人员与设备和接线的安全距离。遇有紧急情况时应立即停电。JB/T50191标准规定：35kV级及以下绕组20时不大于2%63kV级及以上的绕组20时不大于1.5%（国网公司反措要求绕组20时不大于0.8%）变压器绕组介损试验我厂还没有超过国家标准的，有很少的变压器试验结果超过协议值（技术协议中有特别要求的，要求值为0.5%），一般变压器经过滤油处理后都能达到协议的要求。当变压器绝缘强度试验时出现击穿故障、局放试验出现数万以上的放电量和油中出现乙炔气体时，可进行介质损耗复测，与故障前测量结果

29、进行比较。有利于对问题的分析判断。变压器介质损耗测量还应记录好电容量测量结果，根据该试验结果可以计算出外施交流耐压时电容电流，和感应耐压及局部放电测量时电抗器补偿容量。变压器套管介质损耗测量：按套管试验技术要求套管树直立起后24小时后，才能进行套管介损测量。（我厂多次出现套管刚立起后测量结果超标，经过一段时间静放后试验结果合格。现场交接也多次出现过此类问题。）套管介质损耗测量遇到问题相对比较多，尤其是夏季湿度比较大时，经常出现介质损耗超过国家标准的现象，主要原因是套管表面潮湿或表面有灰尘影响，一般套管表面经过清洁和用电热吹风吹干后，试验结果都能合格。套管介质损耗测量还应注意，加压接线、末屏接线

30、、接地线都必须可靠连接，如果接触不良都会出现介损偏大现象。套管试验时还应注意，套管电容量测量值与出厂试验值进行比较。电容量变化不应大于5%。我厂在套管试验中遇到过电容量变化很大的现象，原因是套管内末屏引线断开。对tan在不同温度下的测量值如果进行换算，应慎用GB6451-1999国标中的换算公式，实践证明此公式差异比较大。35直流泄漏测量351采用标准GB50150-913.5.2使用仪器仪表直流高压发生器3.5.3试验前准备及仪器使用 直流高压发生器有两部分组成，控制箱和倍压整流装置。使用时用专用线将两部分连接起来。两仪器部分接地端子用专用接地线可靠接地，将放电棒也可靠接地。所有接地线应与被

31、试品接地连接在一起。将过电压保护设定为试验电压1.1倍，防止升过电压。在有电场干扰环境试验时（如变电站内），试验设备和被试品之间使用屏蔽线连接。接线要求同绝缘电阻测量。仪器使用220V电源。仪器接通电源预热1分钟后，打开高压开关转动升压旋钮升压。试验结束后，首先断开高压开关，使用放电棒对被试品放电。354试验过程与分析判断试验电压如下；绕组额定电压（kV）试验电压DC(kV)220401104035202010试验电压按上表执行。升压速度应根据被试品电容量大小有所不同，主要控制微安表电流不应过大。电压升到后保持1分钟，读取电流值并做记录。升压过程中遇有异常情况（如有放电声和较大的电晕声）应立即断开高压电源，将被试品接地放电检查接线。为了减少电晕造成的泄漏电流增大在高压线路上的接线应减少尖角和毛刺。在夏季泄漏电流较大时，可在套管瓷瓶表面中部缠绕裸铜线