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1、变压器检测平台研究技术报告编制： 审批： 批准： 甘肃电器科学研究院二零一一年六月十八日目录一、概述一、概述变压器检测平台是甘肃电器科学研究院为了适应国家开发中西部战略所的需要、为了振兴中西部电气装备制造业而根据自身情况而新增的检测项目。为确保该项目的顺利实施，10年4月成立了相关人员组成的项目组。项目是根据变压器标准电力变压器第1部分 总则GB1094.1-1996、第2部分：温升GB1094.2-1996电力变压器第3部分: 绝缘水平、绝缘试验和外绝缘空气间隙GB1094.3-2003、电力变压器 第4部分：电力变压器和电抗器的雷电冲击和操作冲击试验导则GB/T1094.4-2005、GB
2、1094.5-2008、电力变压器 第5部分：承受短路的能力、GBT 1094.10-2003、电力变压器 第10部分：声级测定以及干式电力变压器技术参数和要求GB/T10228-2008电力变压器第11部分：干式变压器GB1094.11-2007的检测要求而进行。因此，对于变压器检测平台，确实有必要对标准深入地对其进行研究，期望通过研究，最终建立一套能够模拟变压器各种故障状况的检测自动化设备群，同时培养一批能够熟悉产品、熟练操作检测设备的人员。本报告主要围绕检测设备能力的提升与人员能力的提升两方面来展开。二、本报告主要内容项目根据检测的实际需要分为检测设备与检测人员两方面能力的提升而同时开展
3、。1、 检测设备的核查与提升通过对现行标准的研究、归类，我们发现变压器试验总共包含以下15项试验项目，通过对具体项目的研究，结合本院检测现有检测能力的情况然后通过添置设备对检测项目所需的设备填平补齐以达到检测设备能力的提升。我们是通过在原有试验设备的基础上通过购买仪器和开发试验系统就能够满足检测变压器所用设备的要求。1) 研究绕组电阻测量2) 研究电压比测量和联接组标号检测3) 研究绝缘油介电强度试验4) 研究外施耐压试验5) 研究雷电冲击6) 研究绕组对地绝缘电阻和绝缘系统电容的介质损耗因数（tan）的测量7) 研究声级测定8) 研究感应耐压试验 9) 研究温升试验10) 研究局部放电试验1
4、1) 研究空载电流和空载损耗测量12) 研究短路阻抗和负载损耗测量13) 研究有载开分接关操作试验14) 研究外壳防护等级15) 研究短路承受能力试验2、对人员的培训检测人员对检测情况的驾驭能力包括两个方面，首先是对产品的了解，就是学习变压器的原理、基本结构、分类、数学模型等；其次是对标准的学习，而最后是对仪表或检测系统的操作学习。对产品了解我们将请我中心总工办专题讲座，相关检测人员学习来实现对产品的了解。同时参观相关变压器生产企业以求达到理论联系实际的目的。标准的学习是通过自学加上分组讨论来实现的。对仪表或检测系统的操作学习是请仪表生产企业或检测系统的开发者结合设备演示、讲解，而检测人员结合
5、说明书与设备学习。最后组织检测人员编制变压器试验作业指导书三、检测设备的核查与提升、总论检测项目立项的基础是通过对我院现有检测能力评估，然后通过对变压器检测项目比对，首先确定检测能力参数，然后通过添置设备对检测项目所需的设备填平补齐。对以上十五个项目分析如下：1. 绕组电阻测量，本中心现不具备检测能力，通过购买直流电阻快速测试仪解决。2. 电压比测量和联接组标号检测，本中心现不具备检测能力，通过购买全自动变比组别测试仪解决。3. 绝缘油介电强度试验，本中心现不具备检测能力，通过购买绝缘油介电强度测试仪解决。4. 外施耐压试验，本中心有0-550kV与0-100kV两套工频耐压试验系统可根据实际
6、需要对其检测。5. 雷电冲击，本中心有10-360kV与180-1620kV两套工频耐压试验系统可根据实际需要对其检测。6. 绕组对地绝缘电阻和绝缘系统电容的介质损耗因数（tan）的测量，本中心现不具备检测能力，通过购买介质损耗测试仪解决。7. 声级测定，本中心现有便携声级计能够满足要求。8. 感应耐压试验，本中心现不具备检测能力，需要开发解决感应耐压试验系统以解决。 9. 温升试验，本中心原先通过高低压绕组分别加电流最后测量电阻来实现的，过程十分复杂繁琐，而且不能对变压器实际使用情况做客观的模拟，我们决定采用额定短路来测量温升。10. 局部放电试验是配合外施耐压试验与感应耐压试验而通过局部放
7、电测试仪进行的。11. 空载电流和空载损耗测量，通过调压器配合中间变压器加压测量来实现的，可以利用感应耐压试验与外施耐压试验而实现。12. 短路阻抗和负载损耗测量空载电流和空载损耗测量设备通用。13. 有载开分接关操作试验与空载电流和空载损耗测量设备通用。14. 外壳防护等级可以在本中心IP64的环境试验室进行。15. 短路承受能力试验可以在本中心成套短路场进行，根据GB1094.5-2008 电力变压器 第5部分：承受短路的能力要求，我们现有系统容量为1500MVA，而且扩大系统容量是在短期内无法完成的，所以我们在现有容量的基础上确定检测变压器电压等级为42kV及以下产品。结合我中心不具备的
8、试验能力的项目8-13我们开发一套变压器试验系统来完成这些项目的试验。该变压器试验系统能够满足感应耐压试验、温升试验、空载电流和空载损耗测量、短路阻抗和负载损耗测量、有载开分接关操作试验这些全部试验能力的需求。这样我们在原有试验设备的基础上通过购买仪器和开发试验系统就能够满足检测变压器所用设备的要求。以下将对试验项目的实施加以详细介绍。、绕组电阻测量绕组电阻测量是变压器型式试验、出厂试验、交接试验及电力部门预防性试验的必测项目，能有效发现变压器线圈的选材、焊接、连接部位松动、缺股、断线等制造缺陷和运行后存在的隐患。标准要求“应记录被试绕组温度及绕组端子间的电阻，且应使用直流进行测量。在测量中，
9、注意将自感效应的影响降到最小程度。”经过权衡，我们选用SH12-40直流电阻快速测试仪。SH12直流电阻测试仪，以高速微控制器为核心，内置充电电池及充电电路，采用高速A/D转换器及多量程程控电流源技术，实现了宽范围电阻测量，达到了前所未有的测量效果及高度自动化测量功能，具有精度高，测量范围宽，数据稳定，重复性好，抗干扰能力强，保护功能完善，充放电速度快等特点。尤其适合野外无电源条件及互感器等大阻值绕组测量。该仪器体积小、重量轻、便于携带，是变压器直流电阻测试的最新产品。主要功能及特点：1) 采用高速16位A/D转换器，测量数据稳定，重复性好。2) 内置充电电池及快速充电电路，具有充电指示及过充
10、电保护功能。3) 自动程控电流源技术，既可手动选择典型值输出电流也可由内部微控制器自动控制输出电流，电流源内部共设3000个电流档位，在自动状态下，由内部微控制器根据被测电阻自动控制，从而达到比较宽的测量范围和最佳的测量状态。4) 实时动态显示，响应速度快，可在测量状态直接转换分接开关，仪器会自动提示，新的电阻值很快就会显示出来，无须重新启动。5) 高度智能化设计，功能设置巧妙先进，可自动判断测试线虚接、断线等故障。6) 保护功能完善，能可靠保护反电势对仪器的冲击，具有自动放电指示功能。7) 可显示测量电流和测量时间。8) 可储存250次测量数据，掉电不丢失。9) 全部汉字菜单及操作提示，直观
11、方便。主要技术指标：1) 主要技术指标见下表：型号测量范围输出电流测量精度体积( mm )重量kgSH121mW20kW03A0.2%2字28021011042) 最高分辨度： 1mW3) 工作电源： AC220V10%，或内置电池4) 电池工作时间：3A型约连续工作2小时5) 环境温度：-1040能够满足使用要求、电压比测量和联接组标号检测电压比测量就是变压器的变比测试，联接组标号就是三相变压器的三个相绕组或组成三相组的三台单相变压器同一电压的绕组联结成星形、三角形或曲折形时，对高压绕组应用大写字母Y,D或Z表示，对中压或低压绕组用同一字母的小写形式y,d或：表示，对有中性点引出的星形或曲折
12、形联结应用YN(yn)或ZN(zn）表示。变比测试和联接组标号测试是绕组电阻测量是变压器型式试验、出厂试验、交接试验及电力部门预防性试验的必测项目，是对变压器最基本参数的检测。标准要求“每个分接都应进行电压比测量应检定单相变压器的极性及三相变压器联结组标号是否正确。”用变比电桥测量变压器的变比，操作过程繁琐，测量范围狭窄，已经不适应现代测量的快节奏、高效率的要求。经过权衡，我们选用全自动变比组别测试仪SH15-III。它体积小，重量轻，精度高，稳定性好，它采用了大屏幕汉字显示，菜单操作，界面友好。变比组别可一次测完。主要功能及特点：1. 自动测量接线组别。2. 自动进行组别变换。3. 自动切换
13、相序。4. 自动切换量程。5. 自动校表。6. 输入标准变比后，能自动算出相对误差。7. 一次测量完成，自动切断试验电压。8. 设置数据，测量结果自动保存，可查看以前数据主要技术指标：1. 变比测量范围：1100002. 组别：112点3. 精度：110000.2级1000100000.5级4. 电源：AC220V10% ，50HZ5. 使用环境温度：-5406. 使用环境湿度： 857. 体积：430320215mm8. 重量：8Kg能够满足使用要求、外施耐压试验外施耐压试验的目的是考核绕组对地和绕组之间的主绝缘强度。这一目的对于全绝缘变压器来说完全能达到，对于分级绝缘的变压器则只能考核绕组
14、对铁轭的端绝缘。绕组部分引线的对地绝缘强度，至于绕组对地和绕组之间的绝缘强度则无法达到考核的目的。对于此种变压器只能用感应试验的方法来达到考核绕组对地和绕组之间，以及相关引线绝缘强度的目的。我院两套装置：1、YDTCW-550kVA/550kV工频试验变压器成套装置其技术参数如下：结构型式：绝缘圆桶、固定式相数：单相频率：50Hz额定容量：550kVA额定电压：励磁绕组：2*3kV （励磁绕组做成可串联亦可并联） 高压绕组：550kV额定电流：励磁电流：2*91.7A 高压电流：1A （试验变压器的高压端地端通过5/5电流互感器接地后，试验时可以监视高压侧电流数，确保人身和设备的安全）波形畸变
15、率：3%空载电流：IO10%阻抗电压：5%测量绕组电压比：1000：1过流能力：在150In额定电流持续时间3min工况情况下，过电流对试验变压器绕组均不应造成热损坏和绕组变形；过压能力：在120UH（660KV）时间60S下过电压不应造成试验变压器任何绝缘损坏；突发短路放电试验：在400kV电压输出时通过保护电阻放电三次对试验变压器不造成任何损伤；绝缘水平：低压输入端子对地工频耐压水平5kV/1min局部放电量要求：额定电压（500kV）下局部放电量10pC；80%额定电压（400kV）下局部放电量5pC介质损耗: 0.5%绝缘水平：低压绕组对高压、测量绕组及地绝缘电阻大于2500MW高压绕组对低压、测量绕组及地绝缘电阻大于2500MW测量绕组对低压、高压绕组及地绝缘电阻大于2500MW噪 声：60dB外观颜色：变压器主体和电容器主体为红色运行时间：额定电压550kV额定电流1A下，短时（60分钟）；80%额定电压（44
