(57)电力变压器预防性试验

电力变压器的预防性试验从1993年1月至2002年12月，上海电网变压器累计发生短路损坏事故17台次,占整个损坏事故的77.3%，为主要损坏原因，总容量2750MVA。其中500kV级2台次、220kV级13台次、10kV级2台，低压线圈严重变形不得不更换线圈的220kV级1台，110kV级1台,在变压器改造中发现220kV级低压绕组有变形现象4台,运行中发现500kV绕组有变形迹象有2台。特别自1995年以来,变压器损坏事故呈上升趋势，而且事故影响范围不断在扩大，其事故主要表现形式为:1)外部多次短路冲击,线圈变形逐渐严重,最终绝缘击穿损坏居多；2)外部短时内频繁受短路冲击而损坏；3)长时间短路冲击而损坏；4)一次短路冲击就损坏。油位显示注油口高压端低压端低压零相油温测试口档位调节概述随着国家经济的快速发展，企业和社会对电能需求持续升高，电力系统承受的供电压力逐年增大。电力变压器是电力系统中最为庞大和重要的变电设备，如何最大限度地预防和减少电力变压器的故障和事故是当前电力系统需要着重解决的重要问题。预防性试验是保证其安全运行的重要措施,对变压器故障诊断具有确定性影响,通过各种试验项目获取准确可靠的试验结果是正确诊断变压器故障的基本前提。10kV电力变压器预防性试验项目测量绕组绝缘电阻测量绕组直流电阻检查绕组所有分接的电压比绕组连同套管的交流耐压试验绝缘油试验及油中溶解气体色谱分析一、绕组绝缘电阻试验绝缘电阻表（又称兆欧表）是测量绝缘电阻的专用仪表。不同型号的绝缘电阻表，其负载特性不同，因此用不同型号的绝缘电阻表，测量结果有明显差异。实测中，为便于纵向和横向比较，同类设备尽量采用同一型号绝缘电阻表。测量绕组绝缘电阻，能有效地检查出变压器绝缘整体受潮，部件表面受潮或脏污，以及贯穿性的集中性缺陷，如瓷件破裂，引线接壳，器身内有金属接地等缺陷。测量绕组绝缘电阻时，应依次测量各绕组对地和对其他绕组间的绝缘电阻值。测量时，被测绕组各引线端均应短接载一起，其余非被测绕组皆短路接地。LGE（1）试验前先检查安全措施，被试品电源及一切对外连接应拆除。被试品接地放电，大容量设备至少放电5min。勿用手直接接触放电导线。（2）根据表面脏污及潮湿情况决定是否采取表面屏蔽或需要烘干及清擦干净表面脏污，以消除表面脏污对绝缘电阻的影响。（3）放稳绝缘电阻表，检验绝缘电阻表是否指“0”或“∞”。将兆欧表放置平稳，驱动兆欧表达额定转速（一般120转/min），此时兆欧表的指针应指向“∞”；再用导线短接兆欧表的“L”端与“E”端，瞬间低速旋转，其指针应指“0”（4）将变压器低压绕组进行短接，高压绕组进行短路接地。绝缘电阻表“L”端接变压器低压绕组短接线，“E”端接地。接线经检查无误后，按下“开始”按钮，仪器开始工作，1min后记录绝缘电阻值。测试完成后，先将仪表与试品断开，再按下“停止”按钮，使仪器恢复。（5）试验完毕或重复试验时，必须将被试品对地或两极间充分放电，以保证人身、仪器安全和提高测量准确度。（6）记录被试品设备铭牌、运行编号、本体温度、环境温度及使用的绝缘电阻表型号、编号。绝缘电阻测量步骤温度（℃）1020304050607080绝缘电阻（MΩ）45030020013090604025测量注意事项：（1）测量绝缘电阻时，对额定电压为1000V以上的绕组使用2500V兆欧表，1000V以下的绕组使用1000V兆欧表；(合适量程)（2）为避免绕组上残余电荷导致较大的测量误差，测量前后均应将被试绕组与外壳短路充分放电，放电时间应不少于2min；（需放电）（3）对于新投入或大修后的变压器，应充满合格油并静止一定时间，待气泡消除后方可进行试验，一般10kV的变压器需静止5h以上。（再静止）（4）测量温度以顶层油温为准，各次测量时的温度应尽量接近。（近油温）测量结果的分析判断：《规程》对绝缘电阻的标准未作具体规定，下表给出的允许值供参考（10kV）。油浸式电力变压器绝缘电阻允许值绝缘电阻测量注意事项及结果分析二、直流电阻试验变压器绕组直流电阻的测量是变压器试验中一个重要的试验项目，直流电阻测量有以下目的：1）绕组导线连接处的焊接和机械连接是否良好。2）引线与套管、引线与分接开关的连接是否良好。3）引线与引线的焊接和机械连接是否良好。4）导线的规格、电阻率是否符合要求。5）各相绕组的电阻是否平衡。6）变压器绕组的温升是根据绕组在温升试验前的冷态电阻和温升试验后断开电源瞬间的热态电阻计算得到的。直流电阻测量方法电阻值大于2Ω可用单臂电桥，小于2Ω用双臂电桥或压降法（测量电流电压计算）。不同温度的换算公式K：铜-235铝-225对于不能进行分相测定的，测得线间电阻用下面公式换算到相电阻。Y接线Δ接线1212tKtKRRtt2BCCAABaRRRR2CAABBCbRRRR2ABBCCAcRRRRpACBCABpACaRRRRRRR)(pABBCACpABbRRRRRRR)(pBCACABpBCcRRRRRRR)(2ACBCABpRRRR直流电阻测量结果判断测量结果判断：（1）测量应在各分接头的所有位置上进行；（2）1600kVA及以下容量等级三相变压器，各项测得值的相互差值应小于平均值的4％，线间测得值的相互差值应小于平均值的2％；1600kVA以上容量等级三相变压器，各项测得值的相互差值应小于平均值的2％，线间测得值的相互差值应小于平均值的1％；（3）变压器的直流电阻，与同温下产品出厂实测数值比较，相应变化不应大于2％。线间差或相间差百分数的计算公式为：ΔRX=（Rmax-Rmin）/Rav×100%。例：某S10-500/10型变压器测得高压绕组线电阻分别为RAB=2.122Ω，RBC=2.108Ω，RCA=2.131Ω，求ΔRX。解：Rav=（2.122+2.108+2.131）/3=2.119（Ω）ΔRX=[（2.131-2.108）/2.119]×100%=1.09%，因此合格。三相电阻不平衡的分析三相电阻不平衡或实测值与设计值（出厂试验值）相差太多，一般有以下几种原因：1）变压器套管中导电杆和内部引线接触不良。2）焊接不良。由于引线和绕组焊接质量不良造成接触处电阻偏大，或多股并绕绕组的一股或几股没有焊上，造成电阻偏大。3）三角形接线某一相断线。此时测出的三相电阻都将比正常值大得多，没有断线的两相比正常值大1.5倍，而断线相为正常值的3倍。4）不同型号。在制造过程中，三相绕组使用导线规格、牌号不同造成。5）错误的测量接线及试验方法。检查绕组所有分接的电压比主要是为了检查各绕组的匝数、引线装配、分接开关指示位置是否符合要求并且提供变压器能否与其他变压器并列运行的依据。测量方法：双电压表法，变比电桥法。三、检查绕组所有分接的电压比显示屏操作键高压低压电源开关变比桥法接线测量结果和注意事项测量结果判断：1、检查所有分接头的电压比，与制造厂铭牌数据相比应无明显差别，且应符合电压比的规律；2、电压等级在35kV以下，电压比小于3的变压器电压比允许偏差为±1%；3、其他所有变压器额定分接下电压比允许偏差为±0.5%。测量注意事项：变压器变比的测量应在各相所有分接位置进行，对于有载调压变压器，应用电动装置调节分接头位置。四、交流耐压试验交流耐压试验是鉴定电力设备绝缘强度最有效和最直接的方法电力设备在运行中，绝缘长期受着电场、温度和机械振动的作用会逐渐发生劣化，其中包括整体劣化和部分劣化，形成缺陷。各种预防性试验方法，各有所长，均能分别发现一些缺陷，但其他试验方法的试验电压往往都低于电力设备的工作电压，但交流耐压试验一般比运行电压高，因此交流耐压试验已成为保证变压器安全运行的一个重要手段。用于高压试验的特制变压器，称为高压试验变压器。AC220V注意：控制箱，试验变压器被试变压器外壳与非加压绕组应可靠接地，试验回路中过电流与过电压保护应整定正确、可靠！！交流耐压试验的注意事项注意事项：（1）检查试验接线确保无误，被试变压器外壳与非加压绕组应可靠接地，试验回路中过电流与过电压保护应整定正确、可靠；（2）对变压器进行交流耐压试验时，必须在绝缘油处于静止状态，气泡充分逸出后才能进行，否则在耐压试验过程中会引起放电，造成判断上的困难。10kV的变压器需静止5h以上。（3）油浸电力变压器的套管，入孔等所有能放气的部位都应打开充分排气，以避免由残存空气而降低绝缘强度，导致击穿或放电。（4）在试验过程中，升压速度应均匀，当电压升至40%试验电压以上时，应保持每秒3%试验电压上升；降压应迅速，但避免在40%试验电压以上突然切断电源。（5）交流耐压时间为1min，如发生放电或击穿时，应立即降压并切断电源。（6）加压期间密切注视表计指示动态，视察，监听被试变压器，保护球隙的声音与现象，分析区别电晕或放电灯有关迹象。