变压器绝缘试验

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1、变压器绝缘试验,一、 引言 二、 绕组绝缘电阻、吸收比和极化指数试验 三、 泄漏电流试验 四、 套管试验 五、 直流电阻试验,目 录,一、引 言,一般电气试验的标准化流程,变压器的基本概念,2,1,引 言,一般电气试验的标准化流程,一、引言,标准化流程,试验阶段,整理阶段,准备阶段,一、引言,历史数据、初值 设备参数 运行工况 确定试验方案,1、准备阶段,（1）了解试品并确定试验方案,（2）试验物品准备,1、准备阶段,（3）仪器选择,放电棒,用途：,放电棒通过导线接地释放仪器、电气设备及其他导电体上存留的电荷。,试验所用仪器仪表、工器具等应在合格周期内。,1、准备阶段,（4）保证安全的组织措施

2、,填写一种工作票，编写安全控制卡，工序质量控制卡，办理工作许可手续。,1、准备阶段,（4）保证安全的组织措施,向工作班成员交代工作内容、人员分工、带电部位，进行危险点告知，并履行确认手续后开工。,1、准备阶段,标准化流程,试验阶段,整理阶段,准备阶段,（1）现场安全措施,检查试品外壳，应可靠接地。,2、试验阶段,（2）现场安全措施,用放电棒将被试设备充分放电。,2、试验阶段,（3）现场安全措施,2、试验阶段,（4）现场安全措施,试验现场装设封闭围栏。,必要时派专人看守,2、试验阶段,（5）现场安全措施,接取试验电源，先测量电源电压是否符合试验要求。电源线必须固定，防止突然断开。检查漏电保护装置

3、是否灵敏动作，接取电源需两人进行。,2、试验阶段,（6）试验接线,用试验专用引线将测试仪接地端子接地。,2、试验阶段,（7）试验接线,接地采用压接，禁止缠绕。,2、试验阶段,（8）试验接线,检查接线正确后，工作人员与加压部位保持足够安全距离，操作人员取得试验负责人许可后可进行试验操作部分,2、试验阶段,标准化流程,试验阶段,整理阶段,准备阶段,（1）现场安全措施,试验结束后在进行拆接线操作前对被试品及周围导电体进行放电。操作人员向试验负责人汇报试验结束后，拆除试验线及短路线。,3、整理阶段,（2）完成试验,测量全部完成后，记录试验条件： 空气湿度 环境温度 使用仪器型号根据测试结果出具试验报告

4、。对设备做出分析判断。,3、整理阶段,完成任务,变压器的基本概念,一、引 言,电力变压器在电力系统中的地位,一、引 言,变压器的基本原理是电磁感应原理。是“电生磁、磁生电”现象的一个具体应用。下图为一单相双绕组（或三相中一相）变压器。,变压器的工作原理,一、引 言,油 浸 式 电 力 变 压 器,油浸式电力变压器的结构,器身,油箱,冷却装置,保护装置,出线装置,铁心、绕组、绝缘结构、引线、分接开关,油箱本体（箱盖、箱壁、箱底）和附件（放油阀门、油样活门、接地螺栓、铭牌,散热器和冷却器,储油柜（油枕）、油位表、防爆管（安全气道）、吸湿器(呼吸器)、温度计、净油器、气体继电器（瓦斯继电器）,高压套

5、管、低压套管,一、引 言,油浸式电力变压器,一、引 言,高压套管,低压套管,分接开关,散热器,铭牌,油箱,防爆管,油枕,油位表,瓦斯继电器,铁心和绕组是变压器中最主要的部件，他们构成了变压器的器身。 1、铁心：构成了变压器的磁路，同时又是套装绕组的骨架。铁心由铁心柱和铁轭两部分构成。铁心柱上套绕组，铁轭将铁心柱连接起来形成闭合磁路。2、绕组：绕组是变压器的电路部分，它由铜或铝绝缘导线绕制而成 。它们通常套装在同一个心柱上，一次和二次绕组具有不同的匝数，通过电磁感应作用，一次绕组的电能就可传递到二次绕组，且使一、二次绕组具有不同的电压和电流。,油浸式电力变压器的结构,一、引 言,按用途：电力变压

6、器、试验变压器、测量变压器等 按绕组结构：双绕组变压器、三绕组变压器、自耦变压器 按铁芯结构：芯式变压器和壳式变压器 按相数：单相、三相、多相 按冷却方式：油浸式（油浸自冷、油浸风冷、油浸水冷、强迫油循环风冷、强迫油循环水冷）、干式、充气式 按调压方式：无激磁调压、有载调压 按中性点绝缘水平：全绝缘和半绝缘,变压器的分类,一、引 言,变压器的绝缘,变压器绝 缘,外绝缘,内绝缘,纵绝缘,全绝缘,主绝缘,分级绝缘,空气,高压线圈与低压线圈之间，线圈与铁心及油箱之间，不同相线圈之间的绝缘,线圈匝间、层间、饼间绝缘，即同一线圈不同电位的各部分间的绝缘,一、引 言,本章小结,作为能量传递的电气设备，变压

7、器的工作原理建立在电磁感应基础上，把一种电压等级的交流电能转化为另一种电压等级的交流电能。 铁芯和绕组是变压器的最主要部件。,电气试验的标准化流程。,一、引 言,思考题,一、引 言,1、变压器传输电能是否可以改变频率？,一、引 言,2、简述油浸式变压器的主要部件？,二、绕组绝缘电阻、吸收比和极化指数试验,目 录 1、试验目的 2、试验原理 3、仪器介绍 4、接线和试验步骤 5、注意事项 6、试验标准,二、绝缘电阻、吸收比和极化指数试验,1、试验目的,能有效地检查出变压器绝缘整体受潮、部件表面受潮或脏污以及贯穿性的集中性缺陷。,如：绝缘子破裂、引线靠壳、器身内部有金属接地、绕 组围裙严重老化、绝

8、缘油严重受潮等缺陷。,是检查设备绝缘状态最简单和最基本的方法。,二、绝缘电阻、吸收比和极化指数试验,2、试验原理,电力设备中的绝缘材料（电介质）是不导电的物质，但并不是绝对的不导电。在直流电压作用下，电介质中有微弱的电流流过。根据电介质材料的性质、构成及结构等的不同，这部分电流可视为由三部分电流构成 。,二、绝缘电阻、吸收比和极化指数试验,2、试验原理,(a)试验接线图,(b)绝缘介质的等值电路图,(c)吸收电流示意图,二、绝缘电阻、吸收比和极化指数试验,2、试验原理,i1为电容电流直流电压作用到绝缘材料上，加压瞬间相当于给电容充电。这部分随时间较快衰减的电容电流与绝缘材料的电容量和外加电压有

9、关，它对时间的变化曲线如图2-1 （c）i1 曲线所示。其电流回路在等值电路见图2-1（b) 中用一个纯电容C1表示。,二、绝缘电阻、吸收比和极化指数试验,2、试验原理,i2为吸收电流不均匀介质中吸收电流由缓慢极化和夹层式极化产生，即在直流电压加上的瞬间，介质上的电压按电容分布，而电压稳定后介质上的电压按电阻分布；由于不同介质的电容与电阻不成比例，因此在加上直流电压瞬间到稳定这一过程中，介质上电荷要重新分配，重新分配的电荷在回路中形成电流i2 。其电流回路在等值电路 中用一个电容C和电阻r串联表示。吸收电流 随时间衰减的快慢与介质电容量大小有很大的关系，如图21（C） i2 曲线所示。,二、绝

10、缘电阻、吸收比和极化指数试验,2、试验原理,i3为泄漏电流电介质中有极少数束缚很弱的或自由的离子，当介质在直流电压作用下，正负离子就分别向两极移动而形成电流，称为泄漏电流或传导电流。这部分电流是由介质的电导引起的，是一个恒定的电流，如图21（C） i3曲线所示。当电流回路在等值电路2-1（b) 中用一个纯电阻R表示。,二、绝缘电阻、吸收比和极化指数试验,2、试验原理,三个电流加起来，即i=i1+i2+i3 ，可得到在直流电压作用下流过绝缘介质的总电流 i 随时间变化的曲线，通常称为吸收曲线，如图21（C）i 曲线所示。,从吸收曲线可以看出，所谓绝缘电阻就是指加于试品上的直流电压与流过试品的泄漏

11、电流之比，即RU/i3 式中 U加于试品两端的电压，V;i3对应于电压U，试品中的泄漏电流， A;R试品的绝缘电阻，M;,二、绝缘电阻、吸收比和极化指数试验,2、试验原理,由于i3 的大小取决于绝缘材料的状况，当介质受潮、老化、表面脏污或有其他缺陷（如有裂缝、灰化、气泡等）时， i3 会增大，R降低。因此测量绝缘电阻是了解电力设备绝缘的最简便常用的手段之一 .,二、绝缘电阻、吸收比和极化指数试验,3、仪器介绍,绝缘电阻表是测量绝缘电阻的专用仪器常见的绝缘电阻表根据电压等级有：500、1000、2500、5000V等几种；从使用形式上分：手摇式、电动式常用的绝缘电阻表是:1000、2500、50

12、00V,3、仪器介绍,二、绝缘电阻、吸收比和极化指数试验,二、绝缘电阻、吸收比和极化指数试验,3、仪器介绍,绝缘电阻表的选择,二、绝缘电阻、吸收比和极化指数试验,3、仪器介绍,详细的仪器操作方法将在实训课时详述，这里不再赘述。,二、绝缘电阻、吸收比和极化指数试验,4、接线和试验步骤,（1）测试部位,二、绝缘电阻、吸收比和极化指数试验,4、接线和试验步骤,L,E,O,A,B,C,a,b,c,（2）高压侧绝缘电阻测试接线图,绝缘电阻表,二、绝缘电阻、吸收比和极化指数试验,4、接线和试验步骤,L,E,b,c,a,A,B,C,O,（3）低压侧绝缘电阻测试接线图,绝缘电阻表,二、绝缘电阻、吸收比和极化指

13、数试验,2.根据表面脏污及潮湿情况决定是否采取表面屏蔽 或者需要烘干及清擦干净表面脏污，以消除表面脏 污对绝缘电阻的影响。,1.试验前先检查安全措施，被试品电源及一切对外 连线应拆除.被试品接地放电,至少放电5min。勿用 手直接接触放电导线。,4.变压器按测试项目并参考接线图进行接线和测试。,3.检查绝缘电阻表是否正常。,6.记录被试品设备铭牌、运行编号、本体温度、环 境温度及使用的绝缘电阻表型号。,5.试验完毕对变压器测试部位放电接地。,（4）,每次试验应选用相同电压、相同型号的绝缘电阻表。,测量时宜选用高压屏蔽线。,非被测部位短路接地应良好。,1,3,2,4,测量应在天气良好的情况下进行

14、，且空气相对湿度测试条件不高于80%。,5、注意事项,二、绝缘电阻、吸收比和极化指数试验,变压器接地放电时间至少5min以上。,变压器测试的外部条件（指一次引线）应与前次条件相同。,6,5,7,禁止在有雷电或临近高压设备时使用绝缘电阻表，以免发生危险。,5、注意事项,二、绝缘电阻、吸收比和极化指数试验,二、绝缘电阻、吸收比和极化指数试验,6、试验标准,什么叫吸收比K：通常把60S时的绝缘电阻与15S时的绝缘电阻之比称为吸收比。,什么叫极化指数P：通常把10min时的绝缘电阻与1min时的绝缘电阻之比称为极化指数。,二、绝缘电阻、吸收比和极化指数试验,6、试验标准,35kV等级以上，容量4000

15、kVA以上，应测量吸收比。变压器吸收比应大于1.3，当R60大于3000M，吸收比可不做考核要求。220kV等级以上，容量120MVA以上，宜测量极化指数。极化指数应大于1.5。（测得值与产品出厂值相比，应无明显差别。） 当R60大于10000M，极化指数可不做考核要求。绝缘电阻换算至同一温度下，与出厂试验值或前一次测试结果相比，绝缘电阻值不低于70%。,二、绝缘电阻、吸收比和极化指数试验,6、试验标准,变压器绕组绝缘电阻测量应尽量在50时测 量，不同温度（t1、t2）下的电阻值（R1、R2）可按以下公式换算：,思考题,二、绝缘电阻、吸收比和极化指数试验,1、绝缘电阻测试时表计量程如何选择？2

16、、什么情况下使用屏蔽？如何屏蔽？,三、泄漏电流试验,目 录 1、试验目的 2、试验原理 3、仪器介绍 4、接线和试验步骤 5、注意事项 6、试验标准,三、泄漏电流试验,1、试验目的,能灵敏地反映变压器瓷质绝缘的裂纹、夹层绝缘的内部受潮及局部松散断裂、绝缘油劣化、绝缘的沿面炭化等缺陷。,三、泄漏电流试验,2、试验原理,泄漏电流测量与绝缘电阻测量的原理基本相同。,优点：,（1）、试验电压较高，并且可随意调节。,（2）、用微安表监测泄漏电流，灵敏度高。,（3）、根据泄漏电流测量值可以换算出绝缘电阻值。,三、 泄漏电流试验,直流泄漏电流测试原理图：,1,2,I1,I0,I2,微安表1的读数,微安表2的读数,=I0+I1+I2,=I0+I2,三、泄漏电流试验,3、仪器介绍,1、 Z-V型60KV便携式超轻型直流高压发生器(ZV大功率机箱、倍压筒、微安表)； 2、 HV-A型交直流高压测量系统；,