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变压器试验技术全面介绍(二)

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变压器试验技术全面介绍(二)

发布日期:2017-05-02 09:01 来源:http://www.electricvg.com 点击:

5.绝缘试验新版标准简介

变压器绝缘试验的主要标准为GB1094.3和IEC60076-3。本文的新版标准指IEC60076-32013版,现版标准指GB1094.32003版(或IEC60076-32000版;GB1094.32003等效采用IEC60076-32000,两者之间的差异较小)。

2017年4月初向国家标准制修订部门权威人士做了咨询,新版GB1094.3正在报批之中。所以,在GB1094.3新版标准正式实施之前,简介IEC新版标准的要求时,为了不至于造成跟将来的GB新版标准不一致的说法,新版IEC60076-32013用英文表达。

image.png

R—Routine-------------例行试验

T---Type-----------------型式试验

S---Special--------------特殊试验

NA---Notapplicable---不适用

IEC60076-32013版同前版有较大的不同,主要体现在以下几点:

(1)试验项目调整

(2)新增试验项目

(3)说法上的改变

表3右上角的黄颜色区域为试验项目调整,其含义是对220kV及以上变压器,之前LI为例行,LIC为型式;调整之后LI+LIC为例行,比之前有所严格。

第二个黄颜色区域LIMT为新增项目。

第三个黄颜色区域属于说法上的改变;LTAC对应之前的ACSD,IVPD对应之前的ACLD;IVW不属于新增项目,但在之前试验项目中找不到与之对应的确切项目。

LTAC、IVW、IVPD均为感应性试验,为了清楚表明各试验的含义,列出表

image.png

6.各试验项目的主要注意要点

(1)电压比测量与联接组标号检定

图1为联结组标号检定最基本的测量方法。工厂试验时除了采用电桥法进行电压比测量和联接组标号检定之外,如果用户所在地区不具有新式电桥,则工厂试验时,应按右图所示采用最基本的方法对联结组标号进行检定,以便为现场试验提供比较的基础。

电压比和联结组是变压器最基本的性能参数。

变压器并联运行的三个主要条件为:电压比相同,联结组标号相同,短路阻抗相同。第四个条件是容量比为0.5〜2.0;实际应用时,建议采用相同容量变压器并联运行

(2)绕组电阻测量

测量两个量:以Ω(或mΩ)为单位的电阻值,以℃为单位的温度值,两者缺一不可。

当低压绕组的阻值很小,如小于1mΩ时,测量低压绕组电阻时,为了使铁心快速饱和以缩短测量时间,可以串入HV绕组。铁心中的磁通与NI(绕组匝数与通过的电流的乘积)成正比,HV绕组的匝数比LV的大很多,效果很明显,可以使测量时间由40min缩短至10min。

测量电流It的选取:

测量电流为直流电流。

1.2**I0≤It≤15%In

I0为用A表示的空载电流;In为绕组的额定电流。

It≥1.2**I0的目的是使铁心能够达到饱和;It≤15%In的目的是为了防止电流过大加热绕组,产生温度变化,造成测量误差。

例如三绕组变压器容量为500/500/167MVA,HV/LV额定电流分别为721.69A/2921.74A,HV/LV联结组为YNd11,空载电流为I0=0.24%。

计算得:

HV绕组测量电流需要0.29A≤It≤108A

LV绕组测量电流需要2.59A≤It≤380A

在满足上述要求的前提下,测量电流尽可能大。

(3)绝缘电阻测量

绝缘电阻是时间的函数;若不指明时间,则隐含指1min时的绝缘电阻。

绝缘电阻也是温度的函数。

标准中给出了不同温度时绝缘电阻的换算公式R2=R1*1.5^((t1-t2)/10);该公式的定性趋势正确,定量数值尚待研究。

工厂试验时,应重点关注绝缘电阻本身的数值,而不要过多纠结辅助判据吸收比和极化指数的数值大小。吸收比为R60/R15,即60s的绝缘电阻与15s的比值;极化指数为R10/R1,即10min的绝缘电阻与1min的比值。

很多年前——大约八十年代以前,煤油气相干燥设备尚未投入使用,使用热风循环干燥器身。那时器身的干燥程度远没有目前的彻底,因此引入吸收比、极化指数作为绝缘电阻值的辅助判据。

目前,器身的干燥已经很彻底,吸收、极化现象已经非常微弱,继续使用这个微弱的辅助判据已经不符时宜。

(4)介损的测量

介损也是温度的函数。

标准中给出的换算公式tanδ2=tanδ1*1.3^((t2-t1)/10);该公式的定性趋势正确,定量数值也尚待研究。

(5)空载电流与空载损耗测量

供电电源保持良好的正弦波形。

空载电流较小并用百分数表示,有效数字位数至少为两位。

注意检查是否存在剩磁。

(6)短路阻抗与负载损耗测量

注意试验回路补偿。

各绕组对之间的负载损耗,最后换算成三绕组联合运行负损耗。

多测量4个分接位置的短路阻抗,为后来的分接开关切换试验做好准备。假如调压范围为±8*1.25%,则额定分接为9,继续测量7、8、10、11位置的短路阻抗。

变压器各绕组的容量关系为向量和。

(7)温升试验

低压侧短路工具应选取具有电动快速打开功能;热态电阻测量时间要求,第一个测量点的时间不宜超过Sn<100MVA:2min

100MVA≤Sn≤500MVA:3min

Sn>500MVA:4min

变压器装配完后至试验之前的几个最后步骤:

真空注油————————热油循环——静放——电气试验

可以尝试按下述步骤进行温升试验,即把温升试验插入至真空注油与热油循环之间,即:

真空注油——温升试验——热油循环——静放——电气试验

按第二个步骤进行温升试验时,尚无空负载损耗测量结果,此时可借用设计值;等到其后的空负载试验完成后,再对温升结果做进一步计算。

(8)雷电冲击试验

雷电冲击试验包括三个回路:主回路、测量回路、截波回路。

主回路:冲击电压发生器所在的回路。

测量回路:分压器所在的回路。

截波回路:截波装置所在回路。

各回路按要求严格接线。

所有接线应牢固。

若大厅地面绝缘良好,则地线可以放置于地面;否则若大厅地面为钢板,表面环氧树脂层较薄,则建议地线绝缘。

(9)雷电冲击电位分布测量

在器身状态下测量。

被试品的连接方式与高电压下试验的雷电冲击试验完全相同。

做好记录,保证试验完后的探针数量与试验前严格相等。

重新包扎插针部位。

(2)绕组电阻测量

测量两个量:以Ω(或mΩ)为单位的电阻值,以℃为单位的温度值,两者缺一不可。

当低压绕组的阻值很小,如小于1mΩ时,测量低压绕组电阻时,为了使铁心快速饱和以缩短测量时间,可以串入HV绕组。铁心中的磁通与NI(绕组匝数与通过的电流的乘积)成正比,HV绕组的匝数比LV的大很多,效果很明显,可以使测量时间由40min缩短至10min。

测量电流It的选取:

测量电流为直流电流。

1.2**I0≤It≤15%In

I0为用A表示的空载电流;In为绕组的额定电流。

It≥1.2**I0的目的是使铁心能够达到饱和;It≤15%In的目的是为了防止电流过大加热绕组,产生温度变化,造成测量误差。

例如三绕组变压器容量为500/500/167MVA,HV/LV额定电流分别为721.69A/2921.74A,HV/LV联结组为YNd11,空载电流为I0=0.24%。

计算得:

HV绕组测量电流需要0.29A≤It≤108A

LV绕组测量电流需要2.59A≤It≤380A

在满足上述要求的前提下,测量电流尽可能大。

(3)绝缘电阻测量

绝缘电阻是时间的函数;若不指明时间,则隐含指1min时的绝缘电阻。

绝缘电阻也是温度的函数。

标准中给出了不同温度时绝缘电阻的换算公式R2=R1*1.5^((t1-t2)/10);该公式的定性趋势正确,定量数值尚待研究。

工厂试验时,应重点关注绝缘电阻本身的数值,而不要过多纠结辅助判据吸收比和极化指数的数值大小。吸收比为R60/R15,即60s的绝缘电阻与15s的比值;极化指数为R10/R1,即10min的绝缘电阻与1min的比值。

很多年前——大约八十年代以前,煤油气相干燥设备尚未投入使用,使用热风循环干燥器身。那时器身的干燥程度远没有目前的彻底,因此引入吸收比、极化指数作为绝缘电阻值的辅助判据。

目前,器身的干燥已经很彻底,吸收、极化现象已经非常微弱,继续使用这个微弱的辅助判据已经不符时宜。

(4)介损的测量

介损也是温度的函数。

标准中给出的换算公式tanδ2=tanδ1*1.3^((t2-t1)/10);该公式的定性趋势正确,定量数值也尚待研究。

(5)空载电流与空载损耗测量

供电电源保持良好的正弦波形。

空载电流较小并用百分数表示,有效数字位数至少为两位。

注意检查是否存在剩磁。

(6)短路阻抗与负载损耗测量

注意试验回路补偿。

各绕组对之间的负载损耗,最后换算成三绕组联合运行负损耗。

多测量4个分接位置的短路阻抗,为后来的分接开关切换试验做好准备。假如调压范围为±8*1.25%,则额定分接为9,继续测量7、8、10、11位置的短路阻抗。

变压器各绕组的容量关系为向量和。

(7)温升试验

低压侧短路工具应选取具有电动快速打开功能;热态电阻测量时间要求,第一个测量点的时间不宜超过Sn<100MVA:2min

100MVA≤Sn≤500MVA:3min

Sn>500MVA:4min

变压器装配完后至试验之前的几个最后步骤:

真空注油————————热油循环——静放——电气试验

可以尝试按下述步骤进行温升试验,即把温升试验插入至真空注油与热油循环之间,即:

真空注油——温升试验——热油循环——静放——电气试验

按第二个步骤进行温升试验时,尚无空负载损耗测量结果,此时可借用设计值;等到其后的空负载试验完成后,再对温升结果做进一步计算。

(8)雷电冲击试验

雷电冲击试验包括三个回路:主回路、测量回路、截波回路。

主回路:冲击电压发生器所在的回路。

测量回路:分压器所在的回路。

截波回路:截波装置所在回路。

各回路按要求严格接线。

所有接线应牢固。

若大厅地面绝缘良好,则地线可以放置于地面;否则若大厅地面为钢板,表面环氧树脂层较薄,则建议地线绝缘。

(9)雷电冲击电位分布测量

在器身状态下测量。

被试品的连接方式与高电压下试验的雷电冲击试验完全相同。

做好记录,保证试验完后的探针数量与试验前严格相等。

重新包扎插针部位。

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运行中的变压器油:

对于各种气体含量,既要注意各含量的绝对值,又要注意气体的增长速率,综合判断。

关于变压器油的主要参考标准有:

GB/T7252-2001变压器油中溶解气体分析和判断导则

DL/T722-2000变压器油中溶解气体分析和判断导则

IEC60599-2007对运行中的充油电气设备内的可溶气体和游离气体分析的解释导则

IEEEC57.104-2008油浸式变压器油中所产气体解释导则

7.Excel在试验工作中的应用

EXCEL是试验工作非常、特别、极其有用的工具,不仅应掌握而且应熟练掌握。

如绕组电阻测量,利用Excel表格可以测量结果一目了然。

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相关标签:光伏变压器

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