油浸式变压器常规试验方法及注意事项

油浸式变压器常规试验方法及注意事项

董效银

中石化第十建设有限公司  山东省青岛市 266000

一、摘要与关键词

1.1摘要

根据规范《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》GB50150要求，10kV/400V变压器(以下称变压器)经过相应的试验合格后方可投入使用。通过本论文可基本了解变压器相关试验的方法及其相应的注意事项。

1.2关键词

关键词：试验方法、注意事项、分析判断

二、变压器常规试验及注意事项

2.1前言

在电气工程中，变压器是重要设备之一。只有把变压器运行好、维护好才能保证低压供配电系统的安全、可靠、经济、合理的运行。

在变压器制造、运输及安装过程中，可能会对变压器质量造成一定的影响。因此，在变压器投用前，必须对其进行相关试验，试验合格后方可使用。

2.2变压器常规试验内容

2.2.1变压器绝缘试验

当在变压器上施加直流电压后，将产生电导电流、电容电流和吸收电流。这三种电流值的变化能反应出绝缘电阻值的大小，即随着时间的增长，这三种电流的总和下降，而绝缘电阻值相应增大。通常用吸收比和极化指数来判断变压器绝缘状况（吸收比一般不低于1.3、极化指数一般不低于1.5）。

测量方法及注意事项如下：（1）首先将变压器电源断开并按要求对地充分正确放电；（2）确认兆欧表本身有无问题；（3）将变压器外壳与兆欧表的接地端相连，启动兆欧表，用绝缘工具将兆欧表火线与变压器测量端相连，分别读取15s、60s及10min时的测量值；（4）将“火线”与变压器测量端断开，再停止兆欧表，避免放电损坏兆欧表。

分析判断如下：（1）应换算至同一温度值，与出厂、大修前后、同一型号变压器对比，不能有明显降低和较大差异，否则应查明原因；（2）吸收比或极化指数有明显下降，说明变压器内部受潮或绝缘油严重劣化。

2.2.2变压器直流电阻测量

对变压器连同套管进行直流电阻测量，其目的是：检查绕组接头的焊接质量和绕组有无匝间短路；电压分接开关的各个位置接触是否良好以及分接开关实际位置与指示位置是否相符；引出线有无断裂；多股导线并绕的绕组是否有断股等情况。

其方法有：电流电压表法、平衡电桥法、微机辅助测量法，目前常用微机辅助测量法，本节只对微机辅助测量法进行论述。

计算机辅助测量用于直流电阻测量，整个测试过程由单片机控制，自动完成自检、过渡过程判断、数据采集及分析，它与传统的电桥法相比，具有操作简单、测试速度快、消除人为测量误差等优点。

注意事项：（1）测量仪表的准确度不低于0.5级；（2）连接导线应有足够截面，且接触必须良好；（3）为了与出厂值比较，应将不同温度下测量的直流电阻值换算到同一温度，以便比较；（4）由于变压器绕组具有较大电感，在测量过程中，不能随意切断电源及拉掉接在绕组两端的充电连接线，测试完毕后应先将变压器绕组两端短接，然后才可以切断电源及连接线。

测量结果分析判断：（1）对于测量结果可根据相应规范规定判断是否合格；（2）对于三相电阻不平衡的原因，一般有这几种：分接开关接触不良、焊接不良、三角形连接绕组其中一相断线。

2.2.3变压器电压比及组别测量

测量变压器变压比及组别的目的：（1）检查变压器绕组匝数比的正确性；（2）检查分接开关的状况；（3）变压器发生故障后，常用电压比来检查变压器是否存在匝间短路现象；（4）判断变压器是否可以并列运行。

电压比的测量方法一般有双电压表法和变比电桥法，目前常用变比电桥法，组别测量方法目前有直流法、双电压表法及相位表法。通常用变比组别测试仪进行此项试验。

变比组别测试仪的基本原理是：将变比组别测试仪输出交流50Hz，0～500V电源侧分别接入变压器高压侧UVU、VVW、WUW三出线端上，测试侧同时分别接变压器低压侧UVU、VVW、WUW，通过变比组别测试仪自动计算出变压器变比及其组别。

2.2.4变压器油耐压试验

变压器油是变压器的一个重要组成部分。它在变压器中起着绝缘、散热、灭弧、抗氧化的作用。

变压器油耐压试验方法：变压器油耐压试验方法较多，在国内一般采用平板电极法，国际上通常用球电极法。为了便于讨论，本节以平板电极发进行论述。

变压器油耐压是基于测量在油杯中绝缘油的瞬时击穿电压值。试验时，在变压器油中放上一定形状的标准试验电极，另外还需一个磁棒，利用油杯内部磁场旋转，将油杯内变压器油搅拌均匀；在电极间加上50Hz电压，并以一定的速率逐渐升压，直至电极间的油隙击穿为止，该击穿电压即为变压器油耐压强度电压。

变压器油耐压试验注意事项：（1）按要求进行清洗油杯、油杯装配；（2）实验环境需要求相关要求；（3）试验前将油样按要求静置，使油样接近环境温度。（4）将油样沿杯壁慢慢注入油杯，盖上玻璃罩，静置10min；（5）试压电压从零开始上升，升压速度控制在3kV/s，直至油隙击穿，并记录击穿电压值，这样重复5次，取平均值即为测定值。（6）（4）为了检查油击穿后产生碳粒，应将击穿时的电流限制在5mA左右。在每次击穿后应对电极间的油进行充分搅拌，并静置5min后再重复试验。

2.2.5变压器交流耐压试验

交流耐压试验更能符合变压器绝缘的实际运行情况，更能有效的发现绝缘弱点，故在电气设备绝缘的各项试验中，交流耐压具有决定意义的试验；它是在前面各项绝缘试验合格后，最后判断变压器能否投入运行的鉴定性试验。

自藕变压器高压侧额定电压不低于被试变压器的最高试验电压，额定电流不小于被试变压器的最大电容电流。被试变压器的电容电流和自藕变压器所需容量可根据下式计算：

I=2πfCxU×10-6

SN≥UI=2πfCxU2×10-9

式中：I——被试变压器电容电流，A

Cx——被试变压器电容容量，μF

U——试验电压有效值，V

f——电源频率，Hz

SN——试验变压器所需额定容量，KVA

试验分析：对于绝缘良好的被试变压器，在交流耐压中不应击穿，而其是否击穿，可根据下述现场来分析。

判断分析如下：

（1）根据试验回路接入表计的指示进行分析：一般情况下，电流表突然上升，说明被试变压器被击穿。但当被试变压器的容抗Xc与试验变压器的漏抗XL之比等于2时，虽然被试变压器已击穿，但电流表的指示不变（因为回路电抗X=|Xc-XL|,所以当被试变压器短路Xc=0时，回路中仍有XL存在，与被击穿前的电抗是相等的，故电流表的指示不会发生变化）。此时，应以接在高压端测量电压表的指示来判断，被击穿时，电压表指示会明显下降。低压侧电压表的指示也会有所下降。

（2）根据控制回路的状况分析：如果过流继电器整定适当，在被击穿时，过流继电器应动作，并自动切断主回路。

（3）根据被试变压器的状况分析：被试变压器发出击穿响声（或断续放电声）、冒烟、出气、焦臭、闪弧、燃烧等，都是不允许的，应查明原因。如果是绝缘问题，则认为是被试变压器存在缺陷或被击穿。

注意事项：（1）耐压后的绝缘电阻比耐压前的绝缘电阻下降30%,则认为不合格；（2）试验过程中，若由于空气湿度、温度、表面脏污等影响，引起表面滑闪放电或空气放电，不应认为该变压器不合格，需清洁、干燥处理后，再进行试验；（3）升压必须从零开始，升压速度在40%试验电压内可不受控制，其后应均匀升压，速度约为每秒3%的试验电压；（4）耐压前后均应测量变压器的绝缘电阻。

三、结论

变压器是电力系统中重要的设备，由于它是静止设备，故障机率会比较少。但在实际使用中还是会发生短路故障，变压器发生短路故障将会给系统的正常供电和安全运行带来严重的影响。通过本论文的阐述，可大体了解变压器的相关试验方法及其注意事项，另外还需根据变压器的容量及重要性装设良好的、动作可靠的保护装置，这样就能可靠的保证电力系统的安全运行。