感应耐压试验.ppt

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1、变压器感应耐压试验2011-2-21试验目的变压器绝缘可分为主绝缘和纵绝缘，交流外施耐压试验只考验了全绝缘变压器主绝缘的电气强度，而感应耐压试验是考核全绝缘变压器纵绝缘的电气强度；对中性点是半绝缘的变压器来说，其主绝缘、纵绝缘都可由感应耐压试验进行考核试验仪器、设备的选择所需设备主要包括试验电源、中间变压器、补偿电抗器、高压分压器、支撑变压器及电压、电流测量设备等。（一）试验电源1.试验电源频率的选择变压器进行感应耐压试验时，施加在变压器绕组上的试验电压高于运行电压数倍。此时必然出现铁芯饱和激磁电流急剧增加造成铁芯饱和以及变压器发热烧毁根据电磁感应定律为了使变压器在施加2倍以上额定电压时铁芯不

2、饱和，就需要提高实验电源的频率至2倍频以上，一般频率范围为100300Hz，大容量变压器感应耐压试验时，常用100250Hz2.现场常用试验电源中频发电机组变频电源三倍频发生装置3.试验电源容量的选择感应耐压所需容量是由被试变压器的铁损、励磁无功功率、绕组间和对地电容的充电容量三者所决定。（1）铁损P0的估算变压器铁损与电源频率和磁通密度的变化有关，根据试验结果，其铁损P0与额定频率下的铁损 的关系可用下式表示：式中P0试验频率下的铁损，kW；fn额定工作频率50Hz；fs试验时所采用的频率，Hz；ks试验电压与额定电压的比值；额定频率下的铁损，kW；m系数。对冷轧硅钢片取1.6，对热扎硅钢片

3、取1.3；n系数。对冷轧硅钢片取1.9，对热扎硅钢片取1.8。分相进行三相变压器感应耐压试验时，非被试相系半压励磁，也应按所加电压进行铁损的计算。（2）励磁无功功率Qm的估算 根据变压器原理可以得到如图3所示的等效电路图。由于试验频率提高，变压器铁芯不饱和，可以认为Lm基本不变。此时根据空载试验参数可得：低压侧看进去被试变压器等效电路图（3）电容无功功率的估算知道了变压器的等效电容即可按下式计算容性无功功率式中 Qc容性无功功率，kvar；fs试验频率，Hz；Us试验电压，kV；C变压器等效电容，F。试验所需的容量由下式求得：中间变压器1.变比选择感应耐压试验时，将被试变压器高、中压侧分接开关

4、调至1档，使全部线匝都受到考验。此时高低压间变比：K1=UH相/UL相高中压变比:K2=Um相/UL相2.电压分布计算根据试验电压标准和下图所示试验加压接线和方法，各级电压分布计算如下（以U相试验为例）被试相高压端对地及相间电压被试相高压端绕组两端电压被试相中压端对地及相间电压高压绕组中性点对地电压 低压绕组外施电压 中间变压器的容量应大于或等于电源容量，且阻抗应尽可能小。理想情况是使中间变压器一次侧电压等于试验电源额定输出电压，二次电压等于被试品试验电压（三）补偿电抗器当电源采用中频发电机组，被试变压器呈容性时，必须使用补偿电抗器，使负荷呈感性，以避免发生谐振和发电机自励磁过电压。当电源采用

5、变频电源或三倍频电源时，在容量满足的条件下，可不用补偿电抗器；或经计算选择补偿电抗器补偿电抗器选择原则如下：（1）按照变压器入口电容选择并联电抗器，使谐振频率在100Hz。（2）也可固定加压频率在100200Hz，根据试验需要选择补偿电抗器（四）分压器（五）支撑变压器支撑变压器是为感应耐压试验专门设计的变压器，通常为单相，具有多种组合的变压比，相邻变压比之间差别不大但调压范围宽危险点分析及控制措施防止高处坠落使用专用爬梯上下变压器；在变压器上作业应系好安全带；220kV及以上变压器，需解开高压套管引线时，宜使用高处作业车，严禁徒手攀爬变压器高压套管防止高处落物伤人高处作业使用工具袋，上下传递物

6、件应用绳索拴牢，严禁抛掷。装运起吊试验设备需认真检查确保钢丝绳、U型环完好合格。挂稳、吊平，缓慢升降，严禁吊臂下站人。防止工作人员触电拆、接试验接线前，应将变压器各绕组对地充分放电，以防止剩余电荷、感应电压伤人。注意保持与带电体的安全距离。试验现场周围必须设明显标志，防止误入试验现场。防止被试设备损坏试验前的准备工作了解被试设备现场情况及试验条件试验仪器、设备的准备办理工作票并做好试验现场安全和技术措施现场试验步骤及要求（一）试验要求和方法1.试验方法（1）自身励磁法端部对地电压满足试验电压要求时，其匝间试验电压将超过规定值，所以很少单独采用。（2）自偶支撑法以电压较低的绕组或以同电压等级的非

7、被试相来支撑被试相的高压绕组。（3）外加支撑变压器法2.试验分类感应耐压试验分为短时感应耐压试验（ACSD和ACLD），短时感应耐压试验电压数值和加压顺序如图2所示。加压顺序（相对地电压）：（1）在不大于2/3U的电压下接通电源；（2）升高电压到1.1Um/，保持5min（3）上升到U2，保持5min（4）上升到U1，其实验时间按第（3）条规定（5）试验后立刻不间断地降压到U2，保持时间大于5min（6）降低到1.1Um/，保持5min（7）当电压降低到1/3U2以下时，方可切断电源。3.试验时间当试验电压频率等于或小于2倍额定频率时，全电压下试验时间为60s；当试验电压频率大于2倍额定频率时

8、，全电压下试验时间t按下式计算:t=120(f1/f2)t试验电压持续时间；f1额定频率；f2试验电源频率。试验电压持续时间不小于15s。（二）试验接线及步骤1.试验接线（1）全绝缘变压器对于110kV级及以下的全绝缘的变压器，一般为三相变压器，其实验接线如下图所示，试验中要选择合适的接地点，以避免电位悬浮。该种方法只能满足线间达到试验电压，对中性点和线圈还需进行一次外施高压主绝缘耐压试验。外绝缘是否承受住了感应耐压，需要根据试验后的空载损耗测试与试验前的测量值进行比较才能判断。(2)分级绝缘变压器分级绝缘变压器外施电压只能考核中性点的绝缘水平。由于分级绝缘变压器高压均为星形连接，无法采取全绝

9、缘变压器试验接线方法，只能采用单相感应法。1）单相分级绝缘变压器的直接励磁法1)绕组具有并联回路且在中部出线的单相变压器试验接线及向量图如下图所示2)高压绕组端部出线的变压器试验接线如下图所示3)单相三绕组变压器试验接线图中压绕组在高、低压绕组之间的接线图低压绕组在高、中压绕组中间的接线图单相三绕组自耦变压器的试验接线及电位分布图如下图所示图ZY1800506002-5 单相三绕组自耦变压器的试验接线2）单相分级绝缘变压器的支撑法为了满足试验电压的要求，大多情况下，要借助于被试品的其它绕组或支撑变压器来完成感应耐压试验。下图是采用支撑法进行单相变压器感应耐压的四种典型情况3）三相分级绝缘变压器

10、感应电压通常采用施加单相电压逐相进行，国际电工委员会推荐的几种接线如下图所示。当试验设备不满足正常的试验要求或试验线路绝缘不允许时，可采用非被试相励磁的试验方法。图(a)是接线组别为YNyn0，图(b)是接线组别为 YNd11，励磁电压都仅为被试相励磁电压的一半。图(c)是被试变压器高压侧非被试相励磁的试验线路图。2.试验条件1）变压器常规绝缘试验应全部合格2）变压器真空注油后，静止相应时间并彻底排气套管TA二次短路接地3）试验前后取变压器本体油样作色谱分析3.试验步骤1）检查被试品状态，放出油箱及套管升高座内的残留气体，检查油箱和绕组的接地是否正确；2）安装均压罩，端接套管式TA二次端子，将

11、试验设备吊装到位3）根据变压器类型，选择合适的加压方法，并连接好试验线路4）装设安全围栏，并设专人看守；5）确认电源自动开关在分断位置，接好电源，在试验设备良好的情况下，将电源设备输出端接到被试变压器加压相。6）合上电源自动开关。7）试验人员和安全负责人到位，加压前由试验负责人负核试验接线，确保接线无误方可升压8）升压至1/31/2额定电压，观察各部分电压电流值，确认回路各部分正常后，按标准规定试验程序加压9）试验结束后，迅速降低试验电压至零，切断电源。将被试变压器接地充分放电后拆线。试验注意事项1）对大型变压器，当用中频发电机组作电源时，要注意自励磁现象2）试验前应保证变压器常规试验都必须合

12、格3）试验应在小于1/3的试验电压下合闸，并随时监视试验电源和被试品的电压和电流有无异常变化，变压器内部有无异常声响。若有异常，应立即降压断电检查4）被试变压器高、中压侧分接开关应尽量调到1档5）试验电压测量需用分压器在设备高压端直接测量以避免容升效应6）试验电压的波形应为正弦波，以有效值为准施加电压试验结果分析及报告编写（一）试验结果分析试验标准及要求电力变压器 第3部分 绝缘水平、绝缘试验和外绝缘空气间隙（GB1094.3-2003）电气装置安装工程 电气设备交接试验标准（GB 50150-2006）输变电设备状态检修试验规程（Q/GDW 188-2008）对中性点半绝缘产品的感应高压试验

13、要同时使绕组对地、与相邻绕组最近点、匝间和两相间的绝缘都能受到试验，并尽可能达到规定的试验电压值。现场短时感应耐压试验按出厂值的80%施加，电压标准如表1、2所示 感应耐压试验电压标准额定电压额定电压（kV）最高工作电压最高工作电压(kV)额定短时感应或外施耐受电压额定短时感应或外施耐受电压(kV)出厂交接101235283540.58568110126200160220252360288395316330363460368510408500550630504680544分级绝缘变压器中性点端子的额定耐受电压额定电压额定电压（kV）最高工作电压最高工作电压(kV)中性点接地方中性点接地方式式额

14、定短时感应或外施耐受额定短时感应或外施耐受电压电压(kV)出厂交接110126不直接接地9576220252直接接地8568不直接接地200160330363直接接地8568不直接接地510408500550直接接地8568经小电抗接地140112试验结果分析试验合格标准：1.试验电源或被试品的电压和电流不发生变化2.被试品内部没有放电声，或有轻微放电声但复试中消失3.感应耐压试验前后的空负荷试验数据无明显差异试验报告编写试验报告填写应包括试验单位、委托单位、试验时间、试验人员、天气情况、环境温度、湿度、变压器的运行编号、变压器型号、变压器上层油温及相关技术参数、试验结果、试验结论等。报告附页应注明试验所依据的规程，记录所使用的仪器设备、仪表的名称、型号、制造厂、出厂序号、输出电压和容量、准确等级和检验日期等。案例案例1：三相分级绝缘变压器感应耐压试验试品型号为SFPS-120000/220；容量为120000/120000/120000kVA；电压为23022.5%/121/38.5；接线组别为YNyn0d11。以U相为例，感应耐压试验接线如图11所示。试验电压如下高压线端399.5kV（三相分接开关均在I分接），中压线端200kV。匝间电压感应倍数为各部电压计算如下