变压器绝缘试验方法

发表时间:2020/9/3   来源:《基层建设》2020年第11期   作者:王立成 孙亚丽
[导读] 摘要:通过对变压器预防性试验,如绝缘电阻和吸收比测量、变压器油检测、泄漏电流分析测量及变压器变比试验等,探讨变压器预防性试验的检测方法及对生产生活中的意义和作用。
        兰州石化公司质检部  甘肃兰州  730060
        摘要:通过对变压器预防性试验,如绝缘电阻和吸收比测量、变压器油检测、泄漏电流分析测量及变压器变比试验等,探讨变压器预防性试验的检测方法及对生产生活中的意义和作用。
        关键字:变压器、试验、试验标准
        1  防火爆炸
        变压器是电力系统中输配电力的主要设备。变压器主要作用就是将发电厂发电输出的10KV电压,通过升压变压器升压,使其达到220KV用于长距离输送;在接收端又需要变电站用降压变压器将高的电压变成10KV给各类用户使用;到了用户端,又要再次通过降压变压器,将10KV电压转化为380V或者220V输送到各类仪器设备和生活家电中。如变压器内部发生过载或短路,绝缘材料或绝缘油就会因高温或电火花作用而分解,膨胀以至气化,使变压器内部压力急剧增加,可能引起变压器外壳爆炸,大量绝缘油喷出燃烧,油流又会进一步扩大火灾危险。对电力输送及企业生产生活乃至人民用电安全将造成极大危害。在变压器运行中防火爆炸要注意以下几点:不能过载运行;需经常检验绝缘油质,防止变压器铁芯绝缘老化损坏;防止因检修不慎破坏绝缘;保证导线接触良好;
        2  绝缘电阻和吸收比试验
        2.1  试验结果的判断
        2.1.1  线圈绝缘电阻和吸收比试验标准
        2.1.1.1  吸收比R60/R15,对于35kV及以下变压器,吸收比不应小于1.3(10~30℃)时;60kV及以下变压器的吸收比不小于1.5;
        2.1.1.2  通常变压器的绝缘电阻不低于表1-1所示的最低允许值。
        表1 变压器绝缘电阻最低允许值(MΩ)
       
        3  泄露电流试验
        泄漏电流是指在没有故障施加电压的情况下,电气中带相互绝缘的金属零件之间,或带电零件与接地零件之间,通过其周围介质或绝缘表面所形成的电流称为泄漏电流。
        3.1  目的
        泄露电流实际上就是电气线路或设备在没有故障和施加电压的作用下,流经绝缘部分的电流。因此它是衡量电气绝缘性好坏的重要标志之一。更能有效地检测出设备缺陷。当设备内部有缺陷存在时,泄漏电流会随电压的增大而上升很大,对确保设备整体安全和输电线路安全有重要意义。
        3.2  试验结果判断依据
        3.2.1  500 kV变压器的泄漏电流一般不大于30μA。
        3.2.2  任一级试验电压时,泄漏电流的指示不应有剧烈摆动。
        3.3  注意事项
        3.3.1  高压引线应使用屏蔽线以避免引线泄漏电流对结果的影响。
        3.3.1  微安表应在高压端测量。
        4  变压器油中水分测量
        4.1  测量原因
        油浸变压器在运行中会受到电、热、机械力、化学腐蚀和光辐射等外界因素的影响,致使变压器油和纤维材料逐渐老化变质,分解出微量水分。变压器长时间使用后,密封性变差,潮气和水分也会进入油箱内,使油中的水分逐渐增多。
        当水分含量超过一定限度时,就会使绝缘性能明显下降,甚至危及变压器安全。若油中不含固体杂质,当油的含水量在40ppm以下时,一般具有非常高的击穿强度,而当油中含水量超过100ppm时,或当油中存在固体杂质、含水量为5ppm时,其击穿强度都将下降到很低,有的还可能成为引起绝缘破坏的直接原因。
        4.2  检测方法
        目前常见的定量测量变压器微量水分含量的方法有:气相色谱法、库仑法。
        变压器油中微水含量值,如表4所示,对运行时的变压器应尽量在顶层油温高于50ºC时采样。
        4.3  变压器油的试验项目和要求
        4.3.1  击穿电压:变压器油的击穿电压是检验变压器油耐受极限电应力情况,是一项非常重要的监督手段,通常情况下,它主要取决于被污染的程度,但当油中水分较高或含有杂质颗粒时,对击穿电压影响较大。
        4.3.2  使用气相色谱法或库伦法测得变压器油中的水分含量,可以精确测量到几个PPM数量值,对变压器油的监测和使用安全可以起到指导作用。
        5  变压器变比
        测量时,先将被试变压器连接好,在AX施加符合电桥使用说明书的交流电压,调整电阻旋钮,使其读数等于被试变压器的变比值,旋动误差盘并调节灵敏度,当电桥平衡时即可读出变压比及其误差。对于三相变压器,由于三相绝对平衡的电源是不存在的,所以必须以单项激磁对三相变压器进行两相的变比试验。在使用变比电桥测量时,由于其工作电压比较低,施加于一次绕组的电压也就比较小,在铁芯中产生的工作磁通很低,有时可能抵消不了剩磁的影响,造成测得的变压比偏差超过允许范围。遇到这种情况可采用双电压表法测量。由于该法施加于绕组上的电压较高,能克服铁芯中剩磁的影响,可以得到预期的测量结果。
        5.1.1  双电压表法
        对于三相变压器可在高压侧加三相电源激磁,用两个电压表测量两侧线电压,或者在低压侧加三相电源激磁,而在高压侧接入电压互感器,再用两个电压表测两侧线电压。根据测量结果,可以计算出实际变压比为
         
        实测值的平均值为
        变压比差百分数为式中——额定线电压比。
        6  结论
        随着现代科技不断的发展,变压器的应用越来越普遍,可以说应用到了生产生活中的方方面面。发电厂发电输出10KV的电压,为了降低在电网上长距离输送的损耗,必须将电压通过升压变压器升压,使其达到220KV用于长距离输送;在工厂及各个生活区,又需要变电站用降压变压器将高的电压变成10KV给各类用户使用;到了用户端,又要通过降压变压器,将10KV电压转化为380V或者220V输送到各类仪器设备和生活家电中。由于变压器的出现,给我们的生活带来了很多的方便,变压器应用广泛,功能实用,同时也得到了人们的青睐。
        变压器试验的目的,就是通过升/降电压及改变交流电流、阻抗、相位等措施,达到更高效输送电能、更好的节约成本及更安全的适应企业生产、人民生活用电的需求方式。此次通过对变压器绝缘电阻和吸收比测量、变压器油检测、泄漏电流分析测量及变压器变比的试验,依据标准要求,针对能量消耗及有可能检测到变压器各类问题和故障的方面进行了检测方法讨论,运用了多种检测手段及检测工具,对变压器在企业生产和人民生活中的使用、检查、维护、维修、运输等方面能起到积极作用。
        参考文献:
        {1}胡维新.系统状态和变压器绝缘试验方法[J].电力技术,1981(01):48-51.
        {2}郭世明.电力变压器绝缘故障综合诊断方法的研究[J].今日科苑,2015,No.311(09):125.
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