变电站 主变预试试验.ppt

变电所预防性试验 变压器篇 制作人：刘静敏 变压器的作用 变压器是电力系统中的重要设备，且是一种静止的电气设备，它利用电磁感应原理，把一种电压等级的交流电能转换成频率相同的另一种电压等级的交流电能，即将电压升高或降低，以利于电能的合理输送、分配和使用。在电力系统中，输送同样功率的电能，电压越高，电流就越小，输电线路上的功率损耗也越小；输电线的截面积也可以减小，这样就可以减少导线的金属用量。变压器的基本工作原理 变压器工作原理的基础是电磁感应定律。两个互相绝缘的绕组套在同一铁芯上，绕组之间只有磁的耦合而没有电的联系。u1 e1 1 2 i2 e2 u2 ZL 变压器工作原理示意图 其中绕组1接交流电源，称为一次绕组，绕组2接负载，称为二次绕组。当一次绕组接到交流电源时，绕组中有交流电流流过，在铁心中产生与外加电压频率相同的交变磁通。交变磁通同时交链一、二次绕组，根据电磁感应定律，交变磁通在一、二次绕组中感应出相同频率的电动势e1、e2。e1=-N1 e2=-N2 式中N1、N2一、二次绕组的匝数 若把负载接到二次绕组，在电动势e2作用下，变压器就能向负载输出电能，实现了不同电压等级电能的传递。由于感应电动势的大小与绕组的匝数成正比，绕组的感应电动势又近似等于各自的电压，因此，改变一、二次绕组的匝数比即可改变变压器电压，这就是变压器的变压原理。dtddtd变压器的分类 电力变压器按功能分，有升压变压器和降压变压器两大类。电力变压器按相数分，有单相和三相两大类。电力变压器按调压方式分，有无载调压（又称无励磁调压）和有载调压两大类。电力变压器按绕组结构分，有单绕组自耦变压器、双绕组变压器、三绕组变压器。工厂变电所大多采用双绕组变压器。电力变压器按绕组绝缘及冷却方式分，有油浸式、干式等。电力变压器按绕组导体材质分，有铜绕组变压器和铝绕组变压器两大类。油浸式变压器的基本结构 油油 浸浸 式式 电电 力力 变变 压压 器器 器身器身 油箱油箱 冷却装置冷却装置 保护装置保护装置 出线装置出线装置 铁芯、绕组、绝缘结构、引线、分接开关 油箱本体（箱盖、箱壁、箱底）和附件（放油阀门、油样活门、接地螺栓、铭牌）散热器和冷却器 储油柜（油枕）、油位表、防爆管（安全气道）、吸湿器(呼吸器)、温度计、净油器、气体继电器（瓦斯继电器）高压套管、低压套管 变压器预试试验 试验注意事项 1工作负责人必须认真按电业安全工作规程开展工作，检修前和检修过程中必须坚持安全活动。2检修预试工作必须认真、严格执行工作票制度。对工作票中的安全措施，工作负责人必须认真地填写和审查，工作票签发人要严格把关。3工作人员进入生产现场必须戴安全帽、穿工作服，绝缘鞋。4 高压试验工作不得少于两人。试验负责人应由有经验的人员担任，开始试验前，试验负责人应向全体试验人员详细布置试验中的安全注意事项，交待邻近间隔的带电部位，以及其他安全注意事项。5因试验需要断开设备接头时，拆前应做好标记，接后应进行检查。6 试验装置的金属外壳应可靠接地；高压引线应尽量缩短，并采用专用的高压试验线，必要时用绝缘物支持牢固。试验装置的电源开关，应明显断开点。为了防止误合刀闸，造成误加压伤人、损坏设备。7试验现场应装设遮栏或围栏，遮栏或围栏与试验设备高压部分应有足够的安全距离，向外悬挂“止步，高压危险！”的标示牌，并派人看守。8加压前应认真检查试验接线，使用规范的短路线，表计倍率、量程、凋压器零位及仪表的开始状态均正确无误，经确认后，通知所有人员离开被试设备，并取得试验负责人许可，方可加压。加压过程中应有人监护并呼唱。高压试验工作人员在全部加压过程中，应精力集中，随时警戒异常现象发生。9测量绝缘时，应将被测设备从各方面断开，验明无电压，确实证明设备无人工作后，方可进行。在测量中禁止他人接近被测设备。10在变压器上测量绝缘电阻时，测量人员和兆欧表安放位置，应选择适当，保持安全距离，以免兆欧表引线或引线支持物触碰带电部分。移动引线时，应注意监护，防止工作人员触电。11变更接线或试验结束时，应首先断开试验电源、放电，并将升压设备的高压部分放电、短路接地。12高压直流试验时，每告一段落或试验结束时，应将设备对地放电数次并短路接地。13试验结束时，试验人员应拆除自装的接地短路线，并对被试设备进行检查，恢复试验前的状态，经试验负责人复查后，进行现场清理。变压器预试试验 变压器预试试验项目 1、变压器绝缘电阻的测量 2、变压器绕组直流电阻的测量 3、变压器介质损失角测试 4、变压器绕组直流泄漏电流试验 5、变压器有载分接开关特性试验 在对刚停运的变压器进行预试试验时，在测量前应将变压器绕组短路接地，使其充分放电。变压器瓷套管应该擦拭干净，去除污垢，拆除引线！变压器绝缘电阻试验 试验目的 测量绕组连同套管一起的绝缘电阻及吸收比或极化指数，对检查变压器整体的绝缘状况具有较高的灵敏度，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缺陷。例如，各种贯穿性短路、瓷件破裂、引线接壳、器身内有铜线搭桥等现象引起的半贯通性或金属性短路等。测量铁芯及夹件的绝缘电阻能更有效地检查出相应部件绝缘的缺陷或故障，这主要是因为这些部件的绝缘结构比较简单，绝缘介质单一，正常情况下基本不承受电压，其绝缘更多的是起“隔电”作用，而不像绕组绝缘那样承受高电压。试验部位 1、G-D/E 2、D-G/E 3、高压套管的主绝缘及末屏绝缘 4、铁芯及夹件绝缘电阻 主变内部结构图 试验标准 一、绕组绝缘电阻标准：1、绝缘电阻换算至同一温度下，与前一次测试结果相比应无明显变化 2、变压器电压等级为35kV及以上且容量在4000kVA及以上时，应测量吸收比。吸收比在常温下应大于1.3；当R60s大于3000M时，吸收比可不作考核要求。3、变压器电压等级为220kV及以上且容量为120MVA及以上时，宜用5000V绝缘电阻表测量极化指数。测得值与产品出厂值相比应无明显差别，在常温下不小于1.5；当R60s大于10000M时，极化指数可不作考核要求。二、套管的绝缘电阻标准：1、主绝缘的绝缘电阻值不应低于10000M。2、末屏对地的绝缘电阻不应低于1000M。三、铁芯及夹件绝缘电阻标准：采用2500V绝缘电阻表测量，持续时间为1min，应无闪络及击穿现象。绝缘电阻值与以前测试结果相比无显著差别。高压绕组电压等级（kV）温度（）5 10 20 30 40 50 60 70 80 310 675 450 300 200 130 90 60 40 25 2035 900 600 400 270 180 120 80 50 35 63220 1800 1200 800 540 360 360 160 160 70 一些变压器技术规程中给出了各种电压等级变压器，在各种油温时绝缘电阻允许值的参考数据，在通常情况下具有一定参考价值。如下表所示：试验注意事项 进入现场须戴安全帽、穿绝缘鞋 无关人员禁止进入试验遮拦内 测量之前须解除变压器高低压套管引线并用绳子固定住 拆末屏时要格外小心，防止拆错 测量过程中严禁绝缘测试仪绞线或高压线接地 测量完成后，应对地放电 测量结束后关机，要将被测物放电 移动仪器时轻拿轻放并及时将测试仪器放入包装中 保存好试验原始记录 试验接线及试验步骤 一、G-D/E 采用2500V兆欧表 二、D-G/E 采用2500V兆欧表 三、高压套管的主绝缘及末屏绝缘 1、高压对末屏绝缘 采用2500V兆欧表 2、末屏对地绝缘电阻 采用1000V兆欧表 铁心 铁芯夹件 B A C a b O 变压器本体 B c 采用2500V兆欧表 四、铁芯及夹件绝缘电阻 试验前打开铁芯及夹件的接地，试验完毕后应立即恢复！通过铁心对地绝缘及各紧固件与铁心之间的绝缘测量可及时发现铁心是否存在两点接地或铁心短路现象，防止铁心出现过热引起事故！变压器绕组的直流电阻试验 试验目的 测量变压器绕组直流电阻的目的是：1、检查绕组焊接质量 2、检查分接开关各个位置接触是否良好 3、检查绕组或引出线有无折断处 4、检查并联支路的正确性，是否存在由几条并联导线绕成绕组发生一处或几处短线的情况。5、检查层、匝间有无短路现象 试验标准 1、1.6MVA以上变压器，各相绕组电阻相互间的差别不应大于三相平均值的2%，无中性点引出的绕组，线间差别不应大于三相平均值的1%；2、1.6MVA及以下的变压器，相间差别一般不大于三相平均值的4%，线间差别一般不大于三相平均值的2%；不同温度下的电阻值应换算到同一温度下进行比较，并按下式换算:式中：R1、R2分别为温度t1、t2时的电阻值；T常数，其中铜导线为235，铝导线为225。3、与以前相同部位测得值比较，其变化不应大于2%。)(1212tTtTRR注意事项（1）测量仪表的准确度应不低于0.5级。（2）导线与仪表及测试绕组端子的连接必须良好。（3）准确记录被试绕组的温度。（4）测量大型高压变压器绕组的直流电阻时，测量绕组及其他非被测的各电压等级的绕组应与其他设备断开，不能接地并禁止游人工作，以防止直流电源投入或断开时可能产生的感应高压及安全，且非被试绕组接地会导致产生较大的误差测量。试验接线及试验步骤 测试部位 高压侧 A-O B-O C-O 低压侧 ab ac bc 此图为AO接线，其他试验部位接线与此类似 变压器介质损失角的测量 试验目的 测量介质损耗因数值tan是用来检查变压器整体受潮、劣化变质及小体积被试设备贯通和未贯通的局部缺陷，例如油质劣化、绕组上附着油泥、绝缘中有气隙放电等。U I 示意图 绝缘介质在交流电压作用下，可以看作是由电容电流和电阻电流构成的等值并联电路。其中电容性电流的大小与被试品的电容量大小有关，而电阻性电流的大小与绝缘介质在交流电压作用下的介质损耗有关。通过测量电阻性电流IR与电容性电流IC的比值可以判断绝缘介质在交流电压作用下的损耗情况。这一比值称为介质损耗正切值，记作tan。等值电路 Rx Cx.I U.IRx Icx 试验标准 (1)不同温度下 tg值的换算公式为：tg2=tg1 1.3（t2-t1）/10 (2)20时，tg值不应大于下表所列数 据。(3)tg值与历次测量数据比较，不应有显著变化（一般不大于30%）。绕组额定电压 35kV 66220kV 500kV tg允许值 1.5%0.8%0.6%注意事项（1）进入测量现场须戴安全帽、穿绝缘鞋（2）搬运梯子、登梯解开末屏对地连接时候须两人完成，梯上作业时要避免落物伤人（3）移动仪器时轻拿轻放（4）拆线、接线一人完成（5）测量CT介损选用正接法，红色高压线应使用绳子使其悬空，并且远离信号线。（6）加压时，应先观察周围情况，呼唱加压，提醒周围人，防止有人靠近仪器和被试物。（7）试验完成后需对被试品放电，关闭电源，有明显断开点。（8）仪器应可靠独立接地 试验接线及步骤 高压套管的介质损失角测试正接线法 两极对地绝缘，故采用正接线 其他各相套管试验与此相同 高压屏蔽线悬空！绕组的介质损失角测试反接线 由于变压器的外壳直接接地，所以tg%测量采用反接线法，试验电压为10 kV。被测绕组引线端短接，非被测绕组引线端均短路接地。低压绕组接线与此相同 高压线悬空！变压器绕组直流泄漏试验 试验目的 测量泄漏电流的作用和测量绝缘电阻的相似，只是试验电压较高，用微安级电流表监视，因而测量灵敏度较高，它能有效地发现有些用其他试验项目所不能发现的变压器局部缺陷，比如高压套管有裂痕、套管密封不严而进水等。试验标准 与前一次测试结果相比应无明显变化。试验电压 测量泄漏电流时外加试验电压标准 绕组额定电压（kV）3 610 2035 66330 500 直流试验电压（kV）5 10 20 40 60 试验部位 高压绕组及低压绕组分别试验 注意事项（1）进入测量现场须戴安全帽、穿绝缘鞋（2）无关人员禁止进入遮拦（5）寻找可靠接地点，特别注意仪器和放电棒要可靠接地（6）高压引线要高悬，远离构架和地（7）测试人员要远离倍压筒（8）加压时，应先观察周围情况，呼唱加压，提醒周围人（9）在加压