变压器的试验原理及方法

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1、变压器的试验原理及方法湖南省电力公司科学研究院叶会生933122733、189731021322021年6月15日22电力变压器绝缘特性试验电力变压器的电压比、极性和组别试验13电力变压器的直流电阻试验4电力变压器的短路和空载试验目录3第一节电力变压器的绝缘性试验由于电力变压器内部结构复杂，电场、热场分布不均匀，因而事故率相对较高。因此要认真地对变压器进行定期的绝缘试验，根据状态检修规程，一般为3～5年进行一次停电试验。不同电压等级、不同容量、不同结构的变压器试验项目略有不同。变压器绝缘电阻、泄漏电流和介质损耗等性能主要与绝缘材料和工艺质量有关，它们的变化反映了绝缘

2、工艺质量或受潮情况，但是一般而言，其检测意义比电容器、电力电缆或电容套管要小得多，不作硬性指标要求变压器绝缘主要是油和纸绝缘，最主要的是耐电强度。4第一节电力变压器的绝缘性试验对于电压等级为220kV及以下的变压器，要进行1min工频耐压试验和冲击电压试验以考核其绝缘强度；对于更高电压等级的变压器，还要进行冲击试验由于冲击试验比较复杂，所以220kV以下的变压器只在型式试验中进行；但220kV及以上电压等级的变压器的出厂试验也规定要进行全波冲击耐压试验。出厂试验中，常采用二倍以上额定电压进行耐压试验，这样可以同时考核主绝缘和纵绝缘测量绕组连同套管一起的绝缘电阻、吸收

3、比和极化指数，对检查变压器整体的绝缘状况具有较高的灵敏度，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缺陷例如，各种贯穿性短路、瓷件破裂、引线接壳、器身内有铜线搭桥等现象引起的半贯通性或金属性短路。经验表明，变压器绝缘在干燥前后绝缘电阻的变化倍数比介质损失角正切值变化倍数大得多5第一节电力变压器的绝缘性试验测量绕组绝缘电阻时，应依次测量各绕组对地和其他绕组间的绝缘电阻值。被测绕组各引线端应短路，其余各非被测绕组都短路接地。将空闲绕组接地的方式可以测出被测部分对接地部分和不同电压部分间的绝缘状态，测量的顺序和具体部件见下表1、绝缘电阻、吸收比和

4、极化指数测量6第一节电力变压器的绝缘性试验在实际测量过程中，会出现绝缘电阻高、吸收比反而不合格的情况，其中原因比较复杂，这时可采用极化指数PI来进行判断，极化指数定义为加压10min时绝缘电阻与加压1min的绝缘电阻之比，即PI=P10/P1。目前现场试验时，常规定PI不小于1.5。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）可按工程简化公式7顺序双绕组变压器三绕组变压器加压绕组接地部分加压绕组接地部分1高压低压、外壳高压中、低压、外壳2低压高压、外壳中压高、低压、外壳3低压高、中压、外壳变压器泄漏电流测量顺序和部位第一

5、节电力变压器的绝缘性试验2、泄漏电流测量测量泄漏电流比测量绝缘电阻有更高的灵敏度。运行检测经验表明，测量泄漏电流能有效地发现用其他试验项目所不能发现的变压器局部缺陷。双绕组和三绕组变压器测量泄漏电流的顺序与部位如下表所示。测量泄漏电流时，绕组上所加的电压与绕组的额定电压有关。测量时，加压至试验电压，待1min后读取的电流值即为所测得的泄漏电流值，为了是读数准确，应将微安表接在高电位处。8测量变压器的介质损耗角正切值tanδ主要用来检查变压器整体受潮、釉质劣化、绕组上附着油泥及严重的局部缺陷等。测量变压器的介质损耗角正切值是将套管连同在一起测量的，但是为了提高测量的准

6、确性和检出缺陷的灵敏度，必要时可进行分解试验，以判明缺陷所在位置。下表给出了规定tanδ测量值，测量结果要求与历年数值进行比较，变化应不大于30%。变压器电压等级330~500kV66~220kV35kV及以下tanδ0.6%0.8%1.5%介质损耗角正切值规定第一节电力变压器的绝缘性试验3、介质损耗角正切测量9由于变压器外壳均直接接地，采用反接法进行测量。对双绕组和三绕组变压器的测量部位见下表双绕组变压器三绕组变压器序号测量端接地端序号测量端接地端1高压低压+铁心1高压中压、铁心、低压2低压高压+铁心2中压高压、铁心、低压3高压+低压铁心3低压高压、铁心、中压4高

7、压+低压中压、铁心5高压+中压低压、铁心6低压+中压高压、铁心7高压+中压+低压铁心第一节电力变压器的绝缘性试验10对于三绕组变压器测量C及tanδ的接线方式如图所示（a）高压-中、低压及地（b）中压-高、低压及地（c）低压-高、中压及地（d）（高+中）压-低压及地；（e）（中+低）压-高压及地；（f）（高+低）压-中压及地（g）（高+中+低）压-地第一节电力变压器的绝缘性试验11高压线端：雷电全波1550kV(峰值)；雷电截波：1675kV(峰值)；中性点：雷电全波325kV(峰值)；雷电截波325kV(峰值)；低压线端：雷电全波125kV(峰值)；试验采用：