变压器试验一、试验类型㈠例行试验每台变压器都要承受的试验A) 所有变压器例行试验项目包括:1. 绕组电阻测量2. 电压比测量和联结组标号检定3. 短路阻抗和负载损耗测量4. 空载损耗和空载电流测量5. 绕组对地及绕组间直流绝缘电阻测量6. 绝缘例行试验7. 有载分接开关试验;8. 液浸式变压器压力密封试验9. 充气式变压器油箱压力密封试验;10. 内装电流互感器变比和极性试验;11. 液浸式变压器铁心和夹件绝缘检查12. 绝缘液试验B) 设备最高电压U.〉72.5 kV的变压器的附加例行试验包括:1. 绕组对地和绕组间电容测量;2. 绝缘系统电容的介质损耗因数(t an)的测量;3. 除分接开关油室外的每个独立油室的绝缘液中溶解气体测量;4. 在90%和110%额定电压下的空载损耗和空载电流测量㈡型式试验一台有代表性的变压器上所进行的试验,以证明被代表的变压器也符合规定要求(但例行试验除外)如果变压器生产所用图样相 同、工艺相同、原材料相同,在同一制造厂生产,贝U认为其中一台可 以代表注1:与特定型式试验明确不相关的设计差异,不应要求重新进 行该型式试验注2:如果设计差异引起特定型式试验的数值和应力降低,且制 造方和用户双方同意,则这个差异不要求重新进行型式试验。
注3:对于20 MVA以下,且UmW72.5kV的变压器,若能证明符 合型式试验要求,则可以允许有较大的设计差异型式试验项目包括:1. 温升试验2. 绝缘型式试验;3. 对每种冷却方式的声级测定(如果每种冷却方式都规定了保证 的声级4. 风扇和油泵电机功率测量;5. 在90%和110%额定电压下的空载损耗和空载电流测量三)特殊试验除型式试验和例行试验外,按制造方与用户协议所进行的试 验注:所有特殊试验可以按照用户在询价和订货的规定,在一台或 特定设计的所有变压器上进行特殊试验项目包括:1. 绝缘特殊试验;2. 绕组热点温升测量;3. 绕组对地和绕组间电容测量;4. 绝缘系统电容的介质损耗因数(tan8)测量;5. 暂态电压传输特性测定;6. 三相变压器零序阻抗测量;7. 短路承受能力试验;8. 液浸式变压器真空变形试验;9. 液浸式变压器压力变形试验;10液浸式变压器现场真空密封试验;11. 频率响应测量(频率响应分析FRA,试验规程由供需双方协 商);12. 外部涂层检查(见GB/T 4956和ISO 2409或按规定);13. 绝缘液中溶解气体测量;14. 油箱运输适应性机械试验或评估(按用户的规定);15. 运输质量的测定(容量不大于1.6MVA的变压器采用整体测量; 大型变压器采用测量或计算,具体由制造方和用户协商)。
二、实验前的准备变压器应按如下规定进行试验一) 除温升试验外,试验应在5°C—40°C的环境温度下进行 温升试验的环境温度见GB 1 0 9 4 .2—2013二) 除非制造方与用户另有协议,试验应在制造方工厂进行三) 试验时,有可能影响变压器性能的外部组件和装置,均应 安装在规定的位置上四) 如果变压器的安装条件与试验运行条件不一致(如:在工厂 试验期间,变压器安装了试验用升高座和套管,或者冷却设备的布置 与现场安装不同),则制造方与用户之间应在试验开始前制定相关协 议五) 如果对试验有任何限制因素,则制造方应在投标阶段说明六) 如果变压器交货时用的是液体/SF6套管,经供需双方达成 协议,试验时也可以用等效的液体/气体套管代替,但试验套管的液 浸端部应与运行时套管相同,运行套管至少要承受与变压器试验水平 相同的试验七) 试验应在主分接上进行,试验条款另有规定或供需双方另 有协议时除外八) 除绝缘试验外,所有性能试验,均应以额定条件为基准(试 验条款另有规定时除外)九)试验测量系统应按GB/T 19001的规定进行检定、定期校 准,其准确度具有可追溯性对测量系统的精度及校准的特殊要求见 GB/T 16927(全部)及 GB/T 13499。
十)如果有要求,则试验结果要校正到参考温度,参考温度是:A) 对于干式变压器,按照GB 1 0 9 4 .11中对试验的一般要求;B) 对于绕组额定平均温升不大于65K(0F或ON冷却方式)或 70K(OD冷却方式)的液浸式变压器:1. 参考温度为75°C;2. 按用户要求,参考温度等于额定绕组平均温升加20C或额定 绕组平均温升加外部冷却介质年平均温度两者之中的较高者;(十一)液浸式变压器试验时应充有与运行时相同种类及参数的 液体十二)测量及试验时的工频电源频率与变压器额定频率的偏差 应在1%内试验电源电压波形中的谐波含量不应超过5%如果不能 满足要求,则波形对参数的影响应由制造方进行评估,并应经用户同 /意十三)电源电压应对称试验时,施加到每个相绕组上的最高 电压与最低电压之差不应超过3%(十四)制造方在额定频率下试验或测量能力方面的任何不足, 均应在投标书中说明,并协商适当的转换系数三、例行试验介绍(一)变压比测定:A)电压比测量是验证变压器能否达到预期的电压变换效果 绝缘装配后的电压比试验是检验绕组的匝数与绕向是否正确; 引线装配后的电压比试验是检查分接开关与绕组的联结组标号 是否正确;总装后的电压比试验是检查变压器分接开关内部所处位置与外 部指示位置是否一致及线端标志是否正确。
1. 电压比测量所使用的仪器的精度和灵敏度均不应低于0.2% ;推 荐采用电压比电桥(精度为0.1%),2. 测量应分别在各分接上进行;有正、反励磁的有载调压变压器, 转换选择器正向连接时,如在所有分接选择器位置进行了电压比测 量,反向连接时,允许只抽试1个~2个分接3. 三绕组变压器至少在包括第一对绕组在内的两对绕组上分别 进行电压比测量4. 绝缘装配后的半成品电压比测量,三相应分别进行相的电压比 测量;同时应检查绕组的电压矢量关系(绕向与标志)是否正确;引线装配后或总装配后的电压比测量应分别对各分接进行电压 比测量,如果可能还应验证联结组及电压矢量关系是否正确5. 确定故障部位及匝数的多少按下列方法和程序进行:a)所有分接中只有部分分接超差时,断定是高压绕组分接区错 匝,应用高压某段分接绕组对低压绕组用设计匝数进行电压比测量, 以确定故障的部位和匝数b)所有分接均超差且误差相同时,应首先判定是高压绕组公用段 还是低压绕组错匝:1) 如果故障误差小于低压绕组一匝的误差,应判定是高压绕组公 用段错匝2) 如果故障误差大于两个绕组任何一个绕组一匝所引起的误差 时,可根据线圈结构选择下列方法之一:——圆筒式线圈末端抽头的绕组,可用分接区对低压用设计匝数 进行电压比测量(注意高压绕组端有较高的感应电压),如果故障相与 正常相相同,则说明是高压公用线段错匝、而不是低压错匝,反之则 是低压错匝;——如果是分为两部分的连续式线圈,用设计匝数分别对公用线 段与低压绕组进行电压比测量;如果故障相的上半段与下半段电压比 均不对时,是低压绕组错匝;若只有其中一个半段电压比不对时,则 是高压这个半段错匝;——如果高、低压绕组均没有分接且无法断开时,可临时绕线匝; 用低压绕组对临时匝进行电压比测量,以确定故障绕组。
B)电压矢量关系校定(又称联结组标号试验)是检验绕组的绕向、 绕组的联结组及线端的标志是否正确测试仪法是一种自动化程度高、测量准确、功能齐全的目前采用的较常见方法二)绕组电阻测量绕组电阻测量是检查线圈内部导线、引线与线圈的焊接质量,线 圈所用导线的规格是否符合设计,以及分接开关、套管等载流部分的 接触是否良好本试验应在变比试验合格后进行A) 绕组温度1. 绕组电阻、测量的端子温度以及绕组温度都应予以记录2. 干式变压器测量前,环境温度变化小于3°C的时间至少不应低 于3h用内部温度传感器测得的绕组温度与环境温度之差不应大于 2C绕组温度应取绕组表面不少于三点温度的平均值3. 液浸式变压器注入液体后,至少3h不励磁,才可测量液体平 均温度在油温度已经稳定后,向被试变压器温度计座内注人至少 2/3深度以上的变压器油,并插人温度计,此时可将油顶层温度作为 绕组温度对于大型变压器应取顶层液体温度与底部液体温度的平均 值,作为液体平均温度B) 根据产品技术数据中绕组电阻计算值,合理选择直流电阻测试 仪或专用电桥(精确度应不低于0.2级)C) 带有分接的绕组,应在所有分接下测量其绕组电阻有载调压 变压器如有正、反励磁开关(极性选择器)时,应在一个方向上测量所 有分接的绕组电阻,在另一个方向上可以只测量1~2个分接。
测量绕 组电阻时,无励磁分接开关应使定位装置进人指定位置;有载分接开 关应采用电动操作D) 变压器各绕组的电阻应分别在各绕组的线端上测量:三相变压 器绕组为Y联结无中性点引出时,应测量其线电阻,例如AB、BC、 CA;如有中性点引出时,应测量其相电阻,例如AO、BO、CO;但对 中性点引线电阻所占比例较大的yn联结且低压为400V的配电变压 器,应测量其线电阻(ab、be、ca)及中性点对一个线端的电阻,如 ao绕组为D联结时,首末端均引出的应测量其相电阻;封闭三角形 的试品应测量其线电阻E) 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F) 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。
G) 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H)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:1. 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2. 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3. 温度偏差影响,三相线圈温度偏差1°C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4. 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1. 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2. 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。