大型油浸电力变压器试验方法.ppt
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1、大型油浸电力变压器试验方法内容介绍第一部分:概述1电力变压器的基本结构简介2电力变压器的试验类别划分3电力变压器试验方法要求和验收标准4现场交接试验常用仪器设备介绍5电力变压器现场交接试验的步骤和基本要求6现场试验的安全规程和作业指导书内容介绍第二部分:试验项目方法介绍1变压器油试验项目及相关工作要求2变压器负载损耗和短路阻抗测量3变压器感应耐压试验4变压器局部放电试验5变压器绕组变形测试第三部分:现场实操与答疑1指导现场试验操作(根据仪表仪器情况进行)2进行变压器绕组变形测试演示3对学员提出的问题进行答疑油浸式电力变压器现场交接试验第一部分:概述1电力变压器的基本结构简介油浸式电力变压器现场
2、交接试验电力变压器的基本结构简介变压器属于电机类设备,在输变电系统中,主要是把某一种等级的电压与电流转变为另一种等级的电压与电流。变压器的种类很多,在电力系统主要分为升压变压器和降压变压器两种。根据变压器的结构又分为:1.双线圈变压器;2.自耦变压器;3.三线圈变压器;4.多线圈变压器。油浸式电力变压器现场交接试验电力变压器的基本结构简介如果按变压器的相数可分为:1.单相变压器;2.三相变压器;3.多相变压器(例如整流用的六相变压器)等。根据其铁芯的布置方式可分为:“芯式”和“壳式”两种。根据其冷却条件的不同又可分为:1.油浸变压器(油浸自冷、油浸风冷以及强迫油循等);2.干式变压器;3.SF
3、6(充气式)变压器。电力变压器结构简介电力变压器结构简介油枕冷却器有载分接开关铁芯变压器油线圈高压套管油浸式电力变压器现场交接试验 二.电力变压器的试验类别划分油浸式电力变压器现场交接试验n电力变压器试验类别划分l在电力系统中,变压器类设备包括电力变压器、互感器(电压互感器和电流互感器)、消弧线圈及阻波器等,这些设备都是电力系统中的重要设备。油浸式电力变压器现场交接试验电力变压器试验类别划分l电力变压器是电力系统中最重要的设备之一,其安全运行与否,将直接影响到电力系统和电网的安全经济稳定运行。l需要积极推行变压器类设备的全过程管理,做好招标、选型、监造、安装、验收、运行管理等主要环节的工作。油
4、浸式电力变压器现场交接试验电力变压器试验类别划分l电力变压器的试验分为:产品出厂试验、交接验收试验和预防性试验,三种基本形式,其试验项目、试验标准以及试验条件和要求也有所区别。l变压器试验项目又分为:型式试验和例行性试验,并包括了特性试验、绝缘试验和特殊试验。油浸式电力变压器现场交接试验电力变压器试验类别划分l电力变压器的特性试验主要是指对变压器的基本性能、特性参数以及与变压器设计和制造密切相关,并需要通过试验来校核其符合性。油浸式电力变压器现场交接试验电力变压器试验类别划分l变压器特性试验项目主要包括有:绕组(线圈)直流电阻试验、极性或组别试验、空载特性试验、短路特性试验、温升试验、变压比试
5、验、变压器噪声测量、绕组变形测试、有载分接开关特性试验以及考核变压器内部主绝缘和绕组(线圈)纵绝缘的冲击波电压试验等项目。油浸式电力变压器现场交接试验电力变压器试验类别划分l变压器绝缘试验项目主要有:绝缘电阻和吸收比或极化指数、泄漏电流、介质损失角、交流耐压试验、感应耐压试验、局部放电测量、有载分接开关绝缘检查试验、套管绝缘试验以及绝缘油试验等。并包括用于考核变压器内部主绝缘和绕组(线圈)纵绝缘的冲击波电压试验等项目。油浸式电力变压器现场交接试验电力变压器试验类别划分l变压器的冲击波电压试验:包括雷电波冲击电压试验和操作波冲击电压试验。冲击波电压试验是属于变压器的绝缘特性试验,是大型电力变压器
6、出厂试验的重要试验项目之一。油浸式电力变压器现场交接试验电力变压器试验类别划分l变压器的型式试验:新产品研制、产品结构和材料改变、产品升级换代等需要按相关标准和要求重新进行的试验。型式试验项目在交接验收时,只须提供相关的型式试验报告,不再进行该项目的试验。油浸式电力变压器现场交接试验电力变压器试验类别划分l变压器的特殊项目试验:本项试验不包含在例行试验项目范围内,是由产品生产厂家根据订购方(买主)的使用要求或产品使用环境特殊等因素,经双方共同商定的试验项目或选用特殊的试验标准。油浸式电力变压器现场交接试验电力变压器试验方法要求和验收标准电力变压器试验方法要求和验收标准l高压试验中的试验条件和试
7、验方法,直接影响试验结果。为了取得正确的试验结果,不仅需要有统一的试验电压标准,而且需要有统一的试验条件和试验方法。l为了合理地进行高压电气设备的绝缘特性试验,制订正确的试验方法很重要,例如介质损耗角正切值(tg)试验、耐压试验、局部放电试验等的试验方法和要求。l国家标准和行业标准是电力设备制造和运行的依据。电力变压器试验方法要求和验收标准工频耐压试验的有关规定.对耐压时间的规定 国家标准GB311对高压电器、电流互感器、套管和绝缘子的绝缘结构的耐压时间规定为:绝缘结构如果主要是由瓷质和液体材料组成,则只需进行1分钟耐压试验;绝缘结构如果主要是由有机固体材料组成,则需进行5分钟耐压试验;电力变
8、压器试验方法要求和验收标准工频耐压试验的有关规定对耐压时间的规定由多种绝缘材料组成的电器(如断路器),如在总装前已对其固体部件进行了5分钟耐压试验,则可只对其总装部件进行1分钟耐压试验;当电气产品需进行分级耐压试验时,要在每级试验电压耐受了规定时间后(一般耐压时间为1分钟或 5分钟)将电压降到零,间隔一定时间(应大于1分钟),再进行下一级耐压试验。电力变压器试验方法要求和验收标准工频耐压试验的有关规定对耐压时间的规定对变压器等产品进行感应电压试验时,为了降低激磁电流,可以提高试验电压的频率。试验电压的频率不超过100赫兹时,耐压时间为1分钟;超过100赫兹时,耐压时间 t 的计算公式为:f 为
9、试验电压频率 Hz;但耐压时间不得少于20秒。电力变压器试验方法要求和验收标准工频耐压试验的有关规定2.对耐压升压速度的规定 在试验电压的40%以下时,升压速度可以是任意的;其后应以每秒为试验电压3%的速度升到试验电压值。保持耐压时间后,应将电压在5秒之内降到试验电压值的25%以下,然后切除电源。油浸式电力变压器现场交接试验工频耐压试验的有关规定3.对加压次数的规定 对高压电气设备进行干燥和淋雨状态下的外绝缘试验时,要求加压三次。三次试验中没有发生贯穿性放电,则认为产品合格。三次试验中若发生一次贯穿性放电,则应再试六次,如不再出现贯穿性放电,也认为试品合格,否则,就认为不合格。进行绝缘的研究性
10、试验时,若其放电电压的分散性不大,一般可取5至10次放电电压的算术平均值。若分散性较大,试验次数则应酌量增加。电力变压器试验规程和试验标准GB1094.1-1996 电力变压器 第1部分 总则GB1094.2-1996 电力变压器 第2部分 温升GB1094.3-2003 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GB/T1094.4-2005 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GB1094.5-2003 电力变压器 第5部分 承受短路的能力GB/T1094.10-2003 电力变压器 第10部分 声级测定GB/T6451-1999 三相油浸式
11、电力变压器技术参数和要求GB/T501-2006 电力变压器试验导则GB10237 电力变压器绝缘水平和绝缘试验外绝缘的空气间隙GB311 高压输变电设备的绝缘配合GB2536 变压器油GB10230 有载分接开关JB/T10088-2004 6kV500kV级电力变压器声级JB/T56011 油浸式电力变压器产品质量分等JB/T56008 变压器用储油柜产品质量分等IEC 60076-11:2004 干式变压器GB/T10228-1997 干式电力变压器技术参数和要求GB6450-1986 干式电力变压器电力变压器出厂试验项目1绝缘电阻、吸收比或极化指数的测量;2介质损耗因数及电容量的测量;
12、3绕组直流电阻的测量;4电压比测量和联结组别的检定;5绝缘油试验;6外施耐压试验;7短时感应耐压试验(长时感应耐压试验);8空载电流和空载损耗的测量;9短路阻抗和负载损耗的测量;10有载分接开关试验;11雷电冲击试验;12温升试验;13操作冲击试验;14绕组变形试验;15噪声试验。110kV110kV及以上电压等级变压器出厂试验监造见证试验项目(出厂试验重点见证项目)空载电流和空载损耗测量短路阻抗和负载损耗测量操作冲击试验(220kV及500kV变压器进行)雷电全波冲击试验雷电截波冲击试验(如果有)外施耐压试验短时感应耐压及局放测量(如果有)长时感应耐压及局放测量(如果有)注:1以上所列为重要
13、见证项目,其余试验为一般见证项目。对于不同电压等级变压器其出厂试验项目不同,但凡在表中列出的重要试验项目必须进行见证,一般见证项目可根据实际情况安排见证。2关于重要试验项目的说明:中性点雷电冲击试验(全波)、线端雷电冲击试验(截波)对于110kV及以上变压器都属于型式试验,根据技术协议要求进行。3短时感应耐压试验对于110kV变压器为例行试验,必须进行,对于220kV及以上电压等级变压器为特殊试验,根据技术协议要求进行。4长时感应耐压试验对于220kV及以上电压等级变压器为例行试验,必须进行,对于110kV变压器为特殊试验,根据技术协议要求进行。油浸式电力变压器现场交接试验4现场交接试验常用仪
14、器设备介绍油浸式电力变压器现场交接试验高压试验的仪器设备l高电压试验设备、测量装置和测量技术以及正确的试验方法是进行高电压试验的基础。l绝缘电阻测量测试绝缘电阻的仪器通常采用兆欧表(摇表);对1千伏以下电气设备采用500伏的兆欧表;对1千伏以上的可采用2500伏兆欧表;对110千伏及以上电力变压器绕组的绝缘检查试验可以采用5000伏兆欧表。油浸式电力变压器现场交接试验高压试验的仪器设备l绝缘电阻测量在对大型电力变压器的绝缘电阻试验时,必须注意对铁芯和铁芯夹件以及变压器高压套管末屏小套管的绝缘要求,选用电压合适的兆欧表(一般选用2500V)。在使用兆欧表对大型电力变压器的绝缘检查试验时,应根据我
15、国颁发的相关标准现场高压绝缘试验导则的有关规定,在试验时对兆欧表的输出容量(电流)有明确的规定,应大于2mA。油浸式电力变压器现场交接试验高压试验的仪器设备l直流耐压及泄漏电流试验 直流耐压试验是与泄漏电流测量同时进行。使用的仪器称为高压直流发生器,或采用符合要求的高压直流设备。泄漏电流试验与绝缘电阻的试验相同,其优点是试验电压更高,而且可以调整,对发现试品的绝缘缺陷更有效。泄漏电流试验的方法和接线方式基本上有三种,区别在读取被试品的泄漏电流的“微安表”所处的接线方式上。这种接线方式又是根据试品的具体试验条件和要求选用,主要取决于试验回路的合理性和测量精度要求。油浸式电力变压器现场交接试验高压
16、试验的仪器设备l介损试验 介质损耗角正切(tg)试验,习惯上简称介损试验。过去广泛采用高压平衡电桥(又称西林电桥,例如QS1电桥);也有使用一种精度稍差,但使用较方便的不平衡电桥(M-型介损测量仪)。目前在电力系统广泛采用的是数字式全自动介损测试仪,其型号和仪器的生产厂家较多,由于仪器使用方便,深受试验人员的欢迎,其性能指标基本上可满足使用要求。油浸式电力变压器现场交接试验高压试验的仪器设备l局部放电测量 高电压设备绝缘内部不可避免地存在缺陷(例如固体绝缘中的空隙、液体绝缘中的气泡等),这些空隙及气泡中或局部固体绝缘沿面上的场强达到一定值时,就会发生局部放电。这种放电不形成贯穿性通道,但会产生
17、局部的热和活性气体(例如臭氧),腐蚀局部绝缘,造成不可恢复的损伤,若逐步扩大,可使整个绝缘击穿或闪络。油浸式电力变压器现场交接试验高压试验的仪器设备局部放电测量对绝缘的局部放电试验可检测局部放电的特征,定量测出它的放电强度,以便发现产品绝缘质量的隐患。绝缘中的真实放电量q是无法直接测量的,但可以测量视在放电量Q。定量测量变压器局部放电的方法叫做脉冲电流法。油浸式电力变压器现场交接试验高压试验的仪器设备局部放电测量向试品两端瞬时注入电荷Q,如果它引起试品两端的跃变电压峰值与局部放电引起试品两端的跃变电压峰值相等,则此电荷Q就叫局部放电的视在放电量。Q以微微库计量,计量单位用PC表示。油浸式电力变
18、压器现场交接试验高压试验的仪器设备局部放电测量测量局部放电的仪器包括:示波器、毫伏表、脉冲计数器和放大器等部件(或称测试单元)组成。变压器局部放电试验是变压器出厂试验中必做的试验项目,而且有严格的规定和要求,因此,变压器生产厂家目前均采用较先进的集成整套设备。油浸式电力变压器现场交接试验高压试验的仪器设备l交流耐压试验l交流耐压试验设备主要有以下几种:1.工频试验变压器2.倍频交流耐压试验装置3.串联谐振交流耐压试验装置4.冲击波发生器和分压器测量系统5.感应耐压试验电源装置油浸式电力变压器现场交接试验高压试验的仪器设备交流耐压试验l交流耐压试验设备交流耐压设备的基本参数和重要指标是:高压端输
19、出电压和容量(输出电流)要求。为满足被试品的试验条件要求,交流耐压设备必须有足够的高压输出电压和输出电流(试验设备的容量要求),并应有一定的裕度,以满足不同试品在不同试验环境条件下的使用要求。满足试验现场的运输和组装要求。油浸式电力变压器现场交接试验高压试验的仪器设备交流耐压试验交流耐压试验设备1.工频试验变压器 工频试验变压器一般为单相试验变压器,多台相同形式并具有高压串级励磁绕组的单相试验变压器,可以采用多级串接的方式,以达到输出高电压,以满足试验电压的要求。串级式试验变压器不应超过三级,每级的容量也有不同的要求。油浸式电力变压器现场交接试验高压试验的仪器设备交流耐压试验交流耐压试验设备2
20、.倍频交流耐压试验装置 倍频是相对于工频(我国采用的电源频率为50Hz),倍频就是50Hz的整倍数,倍频试验电源一般不应超过400Hz。倍频交流耐压试验装置主要由:倍频电源(可以是由倍频发电机或可调变频装置提供的电源)、励磁变压器、调压器和高压试验变压器组成。对被试品进行倍频交流耐压时,不同的试品,其试验方法和规定有所不同,试验应按相关规定进行,以符合相关试验标准要求。油浸式电力变压器现场交接试验高压试验的仪器设备交流耐压试验交流耐压试验设备3.串联谐振交流耐压试验装置在交流耐压试验回路中,通过调节相关元件参数,使试验回路发生谐振可获得高电压,以满足高压试验要求。目前,通过电路谐振方式取得高电
21、压的试验装置主要有:工频串联谐振交流耐压试验装置(包括:调感式和调容式两种,电路谐振条件:XL=XC);调频式串联谐振交流耐压试验装置是采用固定式电抗器,采用调节试验回路的试验电源频率,使回路电抗器的电感与被试品的电容满足电路谐振条件:即:XL=XC油浸式电力变压器现场交接试验高压试验的仪器设备交流耐压试验交流耐压试验设备4.冲击波发生器及测量系统冲击波试验是电力设备的重要试验项目。冲击波试验使用的设备是冲击波发生器。冲击波发生器分为冲击波电压发生器和冲击波电流发生器。电力变压器的冲击波电压试验,是考核变压器内部绝缘特性的重要项目之一。电力变压器的冲击波电压试验分为:雷电冲击波和操作冲击波两种
22、。油浸式电力变压器现场交接试验高压试验的仪器设备交流耐压试验交流耐压试验设备l冲击波电压发生器电力变压器采用的冲击波电压发生器,简称冲击电压发生器。冲击电压发生器主要由三部分组成:冲击电压发生器主体由多级脉冲电容器、调波电阻和放电主球间隙 等元件组成;高压测量显示系统分压器、示波器和记录仪等组成测量系统;电源及控制系统电源、变压器、整流充电装置及控制系统组成。油浸式电力变压器现场交接试验高压试验的仪器设备交流耐压试验交流耐压试验设备l高压测量系统高压测量系统是由高压分压器、录波记录器、信号电缆和相关表计等组成。高压分压器主要分为三种,根据不同的试验要求选用:高压电阻分压器直流高压试验;高压电容
23、分压器交流高压试验;高压阻容分压器冲击波试验;高压分压器是高压试验的常规设备,也是高压试验不可缺少的试验装备,专用分压器是与试验装置配套使用,如果分压器的参数合适,也可以作为通用设备。油浸式电力变压器现场交接试验高压试验的仪器设备交流耐压试验交流耐压试验设备5.感应耐压试验电源装置感应耐压试验电源装置是电力变压器、铁芯电抗器和电磁式电压互感器试验的专用设备。感应耐压试验电源装置可以是:倍频电源和配套的励磁变压器;调频电源和配套的励磁变压器;三倍频变压器组感应耐压装置;工频发电机;变频发电机等设备。电力变压器的感应耐压试验应选用合适的试验电源并应充分考虑试验电源的容量和裕度,以满足试验要求。电力
24、变压器现场交接试验常用仪器设备列表试验项目名称仪器设备名称仪器设备型号仪器设备厂商(谨供参考)绝缘电阻测试电动兆欧表SI-5005AVO绝缘电阻测试兆欧表ZC11D-5上海精密科学仪器有限公司介损测试介损测试仪AI-6000K济南泛华仪器设备有限公司变压器直流电阻测试变压器直阻助磁仪BZC3391武汉国电华星电气有限公司高压直流试验200kV直流发生器ZGF-200/2北京丰源电气有限公司高压直流试验便携式直流高压试验器Q-80/2苏州华电科技有限公司工频交流耐压试验500kV工频串联谐振试验装置250kV2/2A(调感式)美国希波公司交流耐压试验VFSR-15000/250变频串联谐振装置Y
25、DTK-3750/250国产工频交流耐压试验串联谐振高压试验设备HDSR-F22/110苏州华电电气技术有限公司变压器绕组变形变压器绕组变形测试仪BRTC II武汉高压研究所变压器绕组变形变压器绕组变形测试仪FRANALYZEROMICRON变压器阻抗测试变压器短路阻抗测试仪CD9882天水长城电力仪器设备厂变压器阻抗测试变压器绕组变形(电抗法)测试仪DC-200S济南山开电力科技有限公司红外测试红外热像仪P65FLIRSF6微水检测SF6湿度仪DMT-242PVAISALASF6检漏SF6定量检露仪Q200USONSF6检漏检漏仪TIF5750A美国TIF油浸式电力变压器现场交接试验5电力变
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