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干式变压器试验原理龙翔电气干式变压器试验 -作者：靳朝军 2014.09.01目录一、标准一、标准二、使用条件二、使用条件三、试验项目三、试验项目四、电压比测量及联结组别标号检定四、电压比测量及联结组别标号检定五、绕组直流电阻测量五、绕组直流电阻测量六、空载试验六、空载试验七、负载试验七、负载试验八、绝缘电阻八、绝缘电阻九、工频耐压测试九、工频耐压测试十、感应耐压测试十、感应耐压测试十一、局部放电测试十一、局部放电测试十二、温升试验十二、温升试验十三、雷电冲击试验十三、雷电冲击试验十四、噪声试验十四、噪声试验十五、气候试验十五、气候试验C1C1、C2C2十六、环境试验十六、环境试验E0E0、E1E1、E2E2十七、燃烧性能试验十七、燃烧性能试验十八、承受短路能力十八、承受短路能力一、标准GB1094.1 GB1094.1 总则总则GB1094.2 GB1094.2 温升温升GB1094.3 GB1094.3 绝缘水平和绝缘试验绝缘水平和绝缘试验GB1094.4 GB1094.4 电力变压器和电抗器的雷电冲击和操作试电力变压器和电抗器的雷电冲击和操作试验导则验导则GB1094.5 GB1094.5 承受短路的能力承受短路的能力GB1094.10 GB1094.10 声级测定声级测定GB1094.11 GB1094.11 干式变压器干式变压器IEC60076.11IEC60076.11干式变压器干式变压器IEEE.C57.12.01 IEEE.C57.12.01 干式配电和电力变压器通用要求，包干式配电和电力变压器通用要求，包括固体干式和环氧树脂浇注线圈括固体干式和环氧树脂浇注线圈 (电气和电子工程师协会电气和电子工程师协会 )二、使用条件1 1 1 1、海拔、海拔、海拔、海拔海拔不超过海拔不超过1000m1000m2 2 2 2、冷却空气温度、冷却空气温度、冷却空气温度、冷却空气温度最高温度最高温度 4040最热月平均温度最热月平均温度 3030最高年平均温度最高年平均温度 2020最低温度最低温度 -25-25（适用于户外式变压器）（适用于户外式变压器）最低温度最低温度 -5-5（适用于户内式变压器）（适用于户内式变压器）3 3 3 3、电源电压波形、电源电压波形、电源电压波形、电源电压波形电源电压波形应近似于正弦波。电源电压波形应近似于正弦波。4 4、多相电源电压对称、多相电源电压对称对于三相变压器，其三相电源电压应近似对称对于三相变压器，其三相电源电压应近似对称5 5、湿度、湿度周围空气的相对湿度应低于周围空气的相对湿度应低于93%93%。线圈表面不应出现水滴。线圈表面不应出现水滴。6 6、特殊使用条件、特殊使用条件环境温度的上限或下限超过了规定的限值；环境温度的上限或下限超过了规定的限值；通风受到限制；通风受到限制；海拔超过中规定的限值；海拔超过中规定的限值；有害性烟雾和蒸气；有害性烟雾和蒸气；水蒸气；水蒸气；湿度超过中规定的限值；湿度超过中规定的限值；水滴；水滴；盐雾；盐雾；过量的和有腐蚀性的灰尘；过量的和有腐蚀性的灰尘；负载电流中有较高的谐波含量；负载电流中有较高的谐波含量；电源电压波形畸变；电源电压波形畸变；瞬变过电压峰值超过了规定的限值；瞬变过电压峰值超过了规定的限值；修正相关功率因数和限制涌流的电容器投入方式：修正相关功率因数和限制涌流的电容器投入方式：叠加的直流电流；叠加的直流电流；要求在设计中进行特殊考虑的地震条件；要求在设计中进行特殊考虑的地震条件；巨大的机械冲击和振动；巨大的机械冲击和振动；7 7、运输和贮存条件、运输和贮存条件所有的变压器均应能在环境温度低至所有的变压器均应能在环境温度低至-25-25，适于运输和，适于运输和贮存。贮存。变压器在抵达安装现场的运输过程中，预计会受到的强烈变压器在抵达安装现场的运输过程中，预计会受到的强烈冲击、振动和倾斜应预先告知制造单位。冲击、振动和倾斜应预先告知制造单位。8 8、额定容量、额定容量应规定变压器每个绕组的额定容量并将其标志在铭牌上。应规定变压器每个绕组的额定容量并将其标志在铭牌上。当变压器带外壳供货时，它应具有当变压器带外壳供货时，它应具有100%100%额定容量。额定容额定容量。额定容量是指在连续负载下的值。它是负载损耗、温升及短路阻量是指在连续负载下的值。它是负载损耗、温升及短路阻抗保证值和测试值的依据。抗保证值和测试值的依据。注：注：双绕组变压器只有一个额定容量，且两个绕组的额双绕组变压器只有一个额定容量，且两个绕组的额定容量相同。当变压器一次绕组施加额定电压并通过额定定容量相同。当变压器一次绕组施加额定电压并通过额定电流时，变压器两个绕组吸取了相应的额定容量。电流时，变压器两个绕组吸取了相应的额定容量。额定容量是与连续负载工况相对应的。然而，符合本部分额定容量是与连续负载工况相对应的。然而，符合本部分的干式变压器，可允许在过负载下运行，的干式变压器，可允许在过负载下运行，有关其过负载运行的导则。有关其过负载运行的导则。9 9、高于额定电压时的运行、高于额定电压时的运行在在m m的规定值内，且在电压与频率之比大于额定电压与的规定值内，且在电压与频率之比大于额定电压与额定频率之比，但不大于额定频率之比，但不大于5%5%的过励磁条件下，变压器应能的过励磁条件下，变压器应能无故障地运行无故障地运行。注：注：本要求并不意味着在正常运行中会经常出现。因为在这种情况下，铁心损耗的增本要求并不意味着在正常运行中会经常出现。因为在这种情况下，铁心损耗的增加会产生不利的影响，故要限制这种运行的持续时间。这种情况应该仅限于比较少见加会产生不利的影响，故要限制这种运行的持续时间。这种情况应该仅限于比较少见的且运行时间有限的负载场合，如急救负载或特高峰值负载。的且运行时间有限的负载场合，如急救负载或特高峰值负载。1010、风机冷却时的运行风机冷却时的运行当变压器装有风机进行辅助冷却时，其有、无风机时的标当变压器装有风机进行辅助冷却时，其有、无风机时的标称额定容量应由供、需双方协商确定。称额定容量应由供、需双方协商确定。铭牌上应标出无风机冷却时的额定容量和有风机冷却时的铭牌上应标出无风机冷却时的额定容量和有风机冷却时的最大额定容量最大额定容量11、冷却方式空气空气 A A、自然循环、自然循环 N N、强迫循环、强迫循环F F1212、铭牌、铭牌每台变压器均应装有一块铭牌，铭牌的材料应不受气候影每台变压器均应装有一块铭牌，铭牌的材料应不受气候影响，并应固定在明显可见的位置。铭牌上所标志的内容应响，并应固定在明显可见的位置。铭牌上所标志的内容应永久保持清晰（可采用蚀刻、雕刻、打印或光化学处理等永久保持清晰（可采用蚀刻、雕刻、打印或光化学处理等方式）。下述各项内容应标志在铭牌上。方式）。下述各项内容应标志在铭牌上。a)a)干式变压器；干式变压器；b)b)本部分代号；本部分代号；c)c)制造单位名称；制造单位名称；d)d)出厂序号；出厂序号；e)e)制造年月；制造年月；f)f)每个绕组的绝缘系统温度。第一个字母代表高压绕组，每个绕组的绝缘系统温度。第一个字母代表高压绕组，第二个字母代表低压绕组。当有多个绕组时，则字母应按第二个字母代表低压绕组。当有多个绕组时，则字母应按从高压绕组到低压绕组的顺序依次排列；从高压绕组到低压绕组的顺序依次排列；注注 1 1：当各绕组的绝缘系统温度相同时，可只标注一个字母；：当各绕组的绝缘系统温度相同时，可只标注一个字母；注注 2 2：当无法用字母标注时，可改用温度（绝缘系统温度的摄氏度）：当无法用字母标注时，可改用温度（绝缘系统温度的摄氏度）标注。标注。g)g)相数；相数；h)h)每种冷却方式的额定容量；每种冷却方式的额定容量；i)i)额定频率；额定频率；j)j)额定电压，包括各分接电压（如果有）；额定电压，包括各分接电压（如果有）；k)k)每种冷却方式的额定电流；每种冷却方式的额定电流；l)l)联结组标号；联结组标号；m)m)在额定电流及相应参考温度下的短路阻抗；在额定电流及相应参考温度下的短路阻抗；n)n)冷却方式；冷却方式；o)o)总重量；总重量；p)p)绝缘水平（铭牌上应标出所有绕组的额定耐受电压，绝缘水平（铭牌上应标出所有绕组的额定耐受电压，其标志的原则见其标志的原则见GB 1094.3GB 1094.3）；）；q)q)防护等级；防护等级；r)r)环境等级；环境等级；s)s)气候等级；气候等级；t)t)燃烧性能等级燃烧性能等级三、试验项目1 1、例行试验：（例行试验：（例行试验：（例行试验：（每台变压器都要承受的试验）每台变压器都要承受的试验）电压比测量和联结组别标号检定电压比测量和联结组别标号检定 绕组直流电阻测量绕组直流电阻测量 空载试验空载试验 负载试验负载试验 绝缘电阻绝缘电阻 工频耐压试验工频耐压试验 感应耐压试验感应耐压试验 局部放电试验局部放电试验2 2 2 2、型式试验（、型式试验（、型式试验（、型式试验（在一台有代表性的变压器上所进行的试验验，在一台有代表性的变压器上所进行的试验验，以证明被代表的变压器也符合规定要求）以证明被代表的变压器也符合规定要求）温升试验，冲击试验温升试验，冲击试验 3.3.3.3.特殊试验（特殊试验（特殊试验（特殊试验（除型除型 式式 试试 验和例行试验外，按制造厂和用验和例行试验外，按制造厂和用户协议所进行的试验户协议所进行的试验）声级试验，突发短路，零序阻抗试验，空载电流谐波测声级试验，突发短路，零序阻抗试验，空载电流谐波测量，绕组对地或绕组间的电容测定，环境试验，气候试验，量，绕组对地或绕组间的电容测定，环境试验，气候试验，燃烧性能试验燃烧性能试验四、电压比测量及联结组别标号检定1 1 1 1、电压比测量目的、电压比测量目的、电压比测量目的、电压比测量目的（1 1）、保证绕组各个分接的电压比在标准或合同技术要）、保证绕组各个分接的电压比在标准或合同技术要求的电压比允许范围之内。求的电压比允许范围之内。（2 2）、确定并联线圈或线段（例如分接线段）的匝数相）、确定并联线圈或线段（例如分接线段）的匝数相同。（短路、断路）同。（短路、断路）（3 3）、判定绕组各分接的引线和分接开关的连接是否正）、判定绕组各分接的引线和分接开关的连接是否正确确2 2 2 2、联结组别、联结组别、联结组别、联结组别如用户无其他规定，变压器的联结组建议用钟时序数为如用户无其他规定，变压器的联结组建议用钟时序数为5 5 或或11 11 的的Dyn Dyn 联结组别，中性点的连接应能承载额定相电联结组别，中性点的连接应能承载额定相电流流3 3 3 3、额定电压比、额定电压比、额定电压比、额定电压比一个绕组的额定电压与另一个具有较低或相等额定电压的一个绕组的额定电压与另一个具有较低或相等额定电压的绕组的额定电压之比。绕组的额定电压之比。4 4 4 4、有载调压、无载调压、有载调压、无载调压、有载调压、无载调压、有载调压、无载调压5 5 5 5、变压器并联运行条件、变压器并联运行条件、变压器并联运行条件、变压器并联运行条件（1 1）、比值相同）、比值相同（2 2）、联结组别）、联结组别（3 3）、）、S1S1：S2 1S2 1：3 3 （4 4）、阻抗相近）、阻抗相近6、分接5%5%，每级为，每级为2.5%2.5%（5 5 个分接位置）；个分接位置）；5%5%（3 3 个分接位置）。个分接位置）。五、绕组直流电阻测量1 1 1 1、绕组直流电阻测量目的、绕组直流电阻测量目的、绕组直流电阻测量目的、绕组直流电阻测量目的（1 1）、绕组导线连接处的焊接或机械连接是否良好，有）、绕组导线连接处的焊接或机械连接是否良好，有无焊接或连接不良的现象无焊接或连接不良的现象（2 2）、引线与套管、引线与分接开关的连接是否良好）、引线与套管、引线与分接开关的连接是否良好（3 3）、引线与引线的焊接或机械连接是否良好）、引线与引线的焊接或机械连接是否良好（4 4）、导线的规格，电阻率是否符合要求）、导线的规格，电阻率是否符合要求（5 5）、各相绕组的电阻是否平衡）、各相绕组的电阻是否平衡（6 6）、变压器绕组的温升是根椐绕组在温升试验前的冷）、变压器绕组的温升是根椐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，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，所以温升试验需要测量电阻。所以温升试验需要测量电阻。2 2 2 2、测量条件、测量条件、测量条件、测量条件（1 1）、应记录被试绕组温度及绕组端子间的电阻，且应）、应记录被试绕组温度及绕组端子间的电阻，且应使用直流进行测量使用直流进行测量（2 2）、在测量中，应注意将自感效应的影响降到最小程）、在测量中，应注意将自感效应的影响降到最小程度度（3 3）、测量前，变压器在恒定的环境温度下静止的时间，）、测量前，变压器在恒定的环境温度下静止的时间，不应少于不应少于3h3h（4 4）、绕组的温度应与绕组电阻同一时间测量）、绕组的温度应与绕组电阻同一时间测量3 3 3 3、检验标准、检验标准、检验标准、检验标准a a线线%2%a%2%a相相%4%4%（SN1600KVASN1600KVA）a%=a%=（Rmax-RminRmax-Rmin）/R/R平平*100%100%4 4 4 4、测量结果计算、测量结果计算、测量结果计算、测量结果计算（1 1）、）、R0=Rm*(235+T1)/(235+T2)R0=Rm*(235+T1)/(235+T2)铜铜235 235 铝铝225225（2 2）、线相电阻转换）、线相电阻转换 接接 Y Y接接5 5 5 5、测量过程中应注意事项、测量过程中应注意事项、测量过程中应注意事项、测量过程中应注意事项（1 1）、测量直流电阴所用的电流应取）、测量直流电阴所用的电流应取2%10%2%10%的额定电流，的额定电流，不要大于不要大于20%20%的额定电流，避免因电流引起的绕组发热温的额定电流，避免因电流引起的绕组发热温度升高带来的误差。度升高带来的误差。（2 2）、直流回路中有电流）、直流回路中有电流I I时，变压器铁心磁场，断开时时，变压器铁心磁场，断开时会产生高电压，可能危及人身安全和损坏仪表，所以需要会产生高电压，可能危及人身安全和损坏仪表，所以需要用放电回路使电流由用放电回路使电流由I I通过电阻上的损耗慢慢下聊，待电通过电阻上的损耗慢慢下聊，待电流很小时再断开线路流很小时再断开线路六、空载试验1 1 1 1、定义、定义、定义、定义 空载损耗是将额定频率下正弦波形的额定电压（主分空载损耗是将额定频率下正弦波形的额定电压（主分接）施加选定绕组，其余绕组开路，测量输入到变压器中接）施加选定绕组，其余绕组开路，测量输入到变压器中的有功功率叫空载损耗，空载损耗大部分发生在铁心内，的有功功率叫空载损耗，空载损耗大部分发生在铁心内，是由于磁通在硅钢片内以交流频率变化而产生的损耗，它是由于磁通在硅钢片内以交流频率变化而产生的损耗，它以热的形式散出。此外由于空载电流流经绕组，会在绕组以热的形式散出。此外由于空载电流流经绕组，会在绕组内产生空载电流的电阻损耗内产生空载电流的电阻损耗I I2 20 0R R，但损耗，但损耗I I2 20 0R R通常很小，通常很小，一般忽略不计。一般忽略不计。2 2、分类、分类变压器的空载电流产生磁势及磁通，由于磁通主要在铁心变压器的空载电流产生磁势及磁通，由于磁通主要在铁心中通过，因此在铁心硅钢片中产生一定的损耗，即空载损中通过，因此在铁心硅钢片中产生一定的损耗，即空载损耗；也称铁损。此损耗包括两个方面，一方面是磁滞损耗，耗；也称铁损。此损耗包括两个方面，一方面是磁滞损耗，当交流通过变压器时，通过变压器硅钢片的磁力线其方向当交流通过变压器时，通过变压器硅钢片的磁力线其方向和大小随之变化，使得硅钢片内部分子相互磨擦放出热能，和大小随之变化，使得硅钢片内部分子相互磨擦放出热能，从而损耗了一部分电能。另一方面是涡流损耗，当变压器从而损耗了一部分电能。另一方面是涡流损耗，当变压器工作时铁芯中有磁力线穿过，在与磁力线垂直的平面上就工作时铁芯中有磁力线穿过，在与磁力线垂直的平面上就会产生感应电流，由于此电流自成闭合回路形成环流，且会产生感应电流，由于此电流自成闭合回路形成环流，且成旋涡状，故称涡流，涡流的存在使铁芯发热，消耗能量。成旋涡状，故称涡流，涡流的存在使铁芯发热，消耗能量。3 3、要求、要求三相绕组变压器绕组容量不等时，空载电流基数无论由哪三相绕组变压器绕组容量不等时，空载电流基数无论由哪个绕组供电，均应换算到最大容量。损耗允许偏差个绕组供电，均应换算到最大容量。损耗允许偏差15%15%，空载电流偏差空载电流偏差30%30%。4 4、公式、公式 P P0 0=P=Pm m/（P P1 1+（U/UU/U1 1）2 2P P2 2）P P0 0=U=Um m*（U/U1U/U1）5 5、变压器不对称磁路情况、变压器不对称磁路情况在空载试验时，变压器的阻抗是空载阻抗，因为磁路三相在空载试验时，变压器的阻抗是空载阻抗，因为磁路三相不对称，因此三相阻抗是不对称的，不对称，因此三相阻抗是不对称的，V V相磁路最短，所需相磁路最短，所需励磁电流小，阻抗最大；励磁电流小，阻抗最大；V V相和相和W W相励磁电流大，阻抗小。相励磁电流大，阻抗小。七、负载损耗1 1、定义、定义负载损耗负载损耗U Up p是在变压器的一对绕组中，一侧绕短路，另一是在变压器的一对绕组中，一侧绕短路，另一侧绕组施加电压，通过额定电流时测到的损耗。侧绕组施加电压，通过额定电流时测到的损耗。2 2、分类、分类（1 1）、直流电阻损耗）、直流电阻损耗I I2 2R R（2 2）、附加损耗）、附加损耗 、绕组导线内的涡流损耗、绕组导线内的涡流损耗 、绕组内并联导线中不平衡电流损耗、绕组内并联导线中不平衡电流损耗 、铁心内的附加损耗、铁心内的附加损耗 、夹件等结构件内的附加损耗、夹件等结构件内的附加损耗3、短路阻抗（电阻、短路阻抗（电阻+漏阻）漏阻）在变压器一侧绕组中通过额定频率、正弦波形的额定电流，在变压器一侧绕组中通过额定频率、正弦波形的额定电流，另一侧绕组短路时的阻抗称为变压器的短路阻抗，一般用另一侧绕组短路时的阻抗称为变压器的短路阻抗，一般用相对于某一参考阻抗的百分数表示。在变压器负载试验中，相对于某一参考阻抗的百分数表示。在变压器负载试验中，同时测定变压器的负载损耗和变压器的短路电抗。同时测定变压器的负载损耗和变压器的短路电抗。4、公式、公式P P直直=1.5*(R=1.5*(R线线*I I2 21n1n+r+r线线*I I2 22n2n)P P附加附加=P=Patat-P-P直直P Patat=(I=(I额额/I/I测测)2 2*P*P测测U Uktkt=（I I额额/I/I测测）*U U测测5、短路阻抗在额定频率和参考温度下一对绕组中某一绕组端子之间的在额定频率和参考温度下一对绕组中某一绕组端子之间的等效串联阻抗等效串联阻抗Z=R+jXZ=R+jX，确定此值时另一绕组的端子短路，确定此值时另一绕组的端子短路而而其他绕组其他绕组(如果有如果有)开路开路对于三相变压器表示为每相的阻抗对于三相变压器表示为每相的阻抗(等值星形联结等值星形联结)，对于，对于带分接绕组的变压器是指指定分接位置上的如无另外规定带分接绕组的变压器是指指定分接位置上的如无另外规定是指主分接是指主分接。注此参数可用无量纲的相对值来表示即表示为该对绕组中注此参数可用无量纲的相对值来表示即表示为该对绕组中同一绕组的参考阻抗同一绕组的参考阻抗ZrefZref的分数值的分数值z z 若用百分数表示则有若用百分数表示则有z=100Z/Zz=100Z/Zrefref Z Zarfarf=U=U2 2/Sr/Sr式中式中U U、Z Z 和和Z Zarfarf 所属的绕组的电压所属的绕组的电压(额定电压或分接电压额定电压或分接电压)Sr Sr 额定容量基准值额定容量基准值(上述公式对三相变压器和单相变压器都适用上述公式对三相变压器和单相变压器都适用)此相对值也等于短路试验中为产生相应额定电流此相对值也等于短路试验中为产生相应额定电流(或分接或分接电流电流)时所施加的电压与额定电压时所施加的电压与额定电压(或分接电压或分接电压)之比此电压之比此电压称为该对绕组的短路电压通常用百分数表示称为该对绕组的短路电压通常用百分数表示6 6、零序阻抗、零序阻抗(三相绕组的三相绕组的)额定频率下三相星形或曲折形联结绕组中连接在一起的线额定频率下三相星形或曲折形联结绕组中连接在一起的线路端子与其中性点端子之路端子与其中性点端子之间的以每相欧姆数表示的阻抗间的以每相欧姆数表示的阻抗注由于零序阻抗还取决于其他绕组的连接方法和负载因而注由于零序阻抗还取决于其他绕组的连接方法和负载因而零序阻抗可有几个值零序阻抗可有几个值零序阻抗可随电流和温度变化特别是在没有任何三角形联零序阻抗可随电流和温度变化特别是在没有任何三角形联结绕组的变压器中结绕组的变压器中零序阻抗也可用与零序阻抗也可用与(正序正序)短路阻抗同样的方法表示为相对短路阻抗同样的方法表示为相对值值八、绝缘电阻1 1、目的、目的在变压器制造过程中，用来确定绝缘的质量状态及发现生在变压器制造过程中，用来确定绝缘的质量状态及发现生产中可能出现的局部或整体缺陷，并作为产品是否可以继产中可能出现的局部或整体缺陷，并作为产品是否可以继续进行绝缘强度试验的一个辅助判断手段。续进行绝缘强度试验的一个辅助判断手段。2、定义绝缘电阻是外施电压绝缘电阻是外施电压U U除以全电流除以全电流I I后的值。由于电流后的值。由于电流I I是是随时间变化的量，所以绝缘电阻也是随时间变化的量，只随时间变化的量，所以绝缘电阻也是随时间变化的量，只有当时间很长，全电流有当时间很长，全电流I I衰减到泄漏电流衰减到泄漏电流I1I1时，绝缘电阻时，绝缘电阻才达到稳定值。这种绝缘电阻随施加电压时间的变化称介才达到稳定值。这种绝缘电阻随施加电压时间的变化称介质吸收现象。绝缘电阻与施加电压时间的关系曲线，称为质吸收现象。绝缘电阻与施加电压时间的关系曲线，称为介质吸收曲线介质吸收曲线3 3、试验现象、试验现象在对绝缘施加直流电压时，流过绝缘介质的电流是随着时在对绝缘施加直流电压时，流过绝缘介质的电流是随着时间和增加而减小，并续渐趋于稳定值，这个电流是三种电间和增加而减小，并续渐趋于稳定值，这个电流是三种电流之和，它们分别是位移电流流之和，它们分别是位移电流Id(t)Id(t)、吸收电流、吸收电流IaIa及泄漏及泄漏电流电流I cI c。4、吸收比，极化指数吸收比R60/R15，极化指数R10/R15、注意事项、注意事项1、完成接地放电，判定2、与温度有关九、耐压试验1 1、方法（主要考验外部绝缘）、方法（主要考验外部绝缘）外施耐压试验应采用不小于外施耐压试验应采用不小于80%80%额定频率的任一合适的频额定频率的任一合适的频率，且波形尽可能接近于正弦波的单相交流电压进行。率，且波形尽可能接近于正弦波的单相交流电压进行。应测量电压的峰值应测量电压的峰值，试验电压值应是测量电压的峰值除以，试验电压值应是测量电压的峰值除以根号根号2 2试验试验 应应 从从 不大于规定试验值的不大于规定试验值的1/31/3的电压开始，的电压开始，并与测量相配合尽快地增加到试验值。试验完了，应将电并与测量相配合尽快地增加到试验值。试验完了，应将电压迅速地降低到试验值的压迅速地降低到试验值的1/31/3以下，然后切断电源。对于以下，然后切断电源。对于分级绝缘的绕组，本试验仅按中性点端子规定的试验电压分级绝缘的绕组，本试验仅按中性点端子规定的试验电压进行。进行。全电压试验值应施加于被试绕组的所有连接在一起的端子全电压试验值应施加于被试绕组的所有连接在一起的端子与地之间，加压时间与地之间，加压时间60s 60s。试验。试验时，时，其余绕组的所有端子其余绕组的所有端子、铁心、夹件铁心、夹件、箱壳等连在一起可接地。、箱壳等连在一起可接地。如果试验电压不出现突然下降如果试验电压不出现突然下降、放电击穿，、放电击穿，则试验合格则试验合格。1 1、绝缘水平、绝缘水平标称系统电压标称系统电压 额定雷电冲击耐受电压（峰值）额定雷电冲击耐受电压（峰值）（方均根值）（方均根值）设备最高电压，设备最高电压，UmUm（方均根值）（方均根值）额定短时外施耐受电压（方均根值）额定短时外施耐受电压（方均根值）组组 组组11 1.1 1.1 3 3 3 3 3.6 3.6 10 10 20 20 40406 6 7.2 7.2 20 20 40 40 60601010 12 12 35 35 6060 757515 15 17.5 17.5 38 38 75 75 95952020 24 24 50 50 95 95 12512535 35 40.5 40.5 70 70 145 145 1701702、高海拔处运行的变压器、高海拔处运行的变压器当变压器被规定为在海拔为当变压器被规定为在海拔为1000m3000m 1000m3000m 之间运行，而其之间运行，而其试验却是在正常海拔处进行时，其额定短时外施耐受电压试验却是在正常海拔处进行时，其额定短时外施耐受电压值，应根据安装地点的海拔超过值，应根据安装地点的海拔超过1000m 1000m 的部分，以每的部分，以每100m 100m 增加增加1%1%的方式来提高。至于在海拔超过的方式来提高。至于在海拔超过3000m 3000m 运行时，其运行时，其绝缘水平应由供、需双方协商而确定。绝缘水平应由供、需双方协商而确定。十、感应耐压1、方法（主要考验纵绝缘：层间、匝间、段间等内部绝缘；主绝缘：气道、端部、绝缘）耐受电压应等于两倍的额定电压。耐受电压应等于两倍的额定电压。在变在变 压压 器器 一个绕组的端子上施加交流电压，其波形应尽一个绕组的端子上施加交流电压，其波形应尽可能接近正弦波。为了防止试验时励磁电流过大，试验时可能接近正弦波。为了防止试验时励磁电流过大，试验时的频率应适当大于额定频率。的频率应适当大于额定频率。当试验频率等于或小于两倍当试验频率等于或小于两倍额定频率时，耐压时间应为额定频率时，耐压时间应为60s60s。当试验频率超过两倍额。当试验频率超过两倍额定频率时，其耐压时间应为：定频率时，其耐压时间应为：120 s*120 s*额定频率额定频率/试验频率，但不小于试验频率，但不小于15s15s十一、局部放电目的：验证变压器电场强度设计、结构、制作、浇注工艺水平是否正常，考核变压器是否能在长期工作电压下正常运行。十一、局部放电对于任何一种绝缘结构，包括变压器的绝缘结构，内部存在气泡(气隙)、杂质等是不可避免的，在同一电场下，介电常数小的气泡、杂质承受更高的电场强度，因此，理论上，当外施电压达到某一定值时，这些部位往往首先发生放电，这就是局部放电。注:局部放电测量应在全部绝缘试验完毕后进行局部放电测量应在全部绝缘试验完毕后进行十一、局部放电 变变压压器器在在长长期期的的运运行行过过程程中中，其其内内部部绝绝缘缘的的某某些些薄薄弱弱部部位位在在高高场场强强作作用用下下会会发发生生局局部部放放电电，虽虽然然短短时时放放电电量量较较小小，但但由由于于长长时时间间的的存存在在，局局部部放放电电附附近近的的绝绝缘缘材材料料性性能能会会下下降降，最终甚至造成产品绝缘体系的击穿。最终甚至造成产品绝缘体系的击穿。测测定定变变压压器器在在某某一一规规定定电电压压下下的的局局部部放放电电量量以以及及测测定定变变压压器器局局部部放放电电的的起起始始电电压压和和熄熄灭灭电电压压，对对评评估估干干式式变变压压器器产产品品的的设设计计结结构构和和制制造造质质量量十十分分重重要要。在在浇浇注注式式干干式式变变压压器器产产品品中中，由由于于绝绝缘缘材材料料为为固固体体结结构构，局局部部放放电电量量的的大大小小对对产产品品的的运运行行寿寿命命产产生生非非常常直直接接的的影影响响，因因此此控控制制干干式式变变压压器器产产品的局部放电量在较小水平是生产企业和用户的普遍共识。品的局部放电量在较小水平是生产企业和用户的普遍共识。十一、局部放电局放产生的原因:所采用的绝缘材料本身存在局部缺陷；绝缘结构中混入了气泡、水分或各种杂质；绝缘结构中存在某些电气连接不良；绝缘结构中个别区域电场强度过高；注注:电晕也是局部放电，这可通过改善导体外部形状、绝缘包裹、设置屏蔽等措施解决电晕也是局部放电，这可通过改善导体外部形状、绝缘包裹、设置屏蔽等措施解决十一、局部放电局部放电发生的机理局部放电发生的机理:局部放电是指高压电器中的绝缘介质在高电场强度的作用下，发生在局部放电是指高压电器中的绝缘介质在高电场强度的作用下，发生在电极之间但并未贯通的放电。这种放电可在导体附近发生，也可能不电极之间但并未贯通的放电。这种放电可在导体附近发生，也可能不在导体附近发生，它可以产生在固体绝缘的空穴中或不同介质特性绝在导体附近发生，它可以产生在固体绝缘的空穴中或不同介质特性绝缘的分界面上。缘的分界面上。变压器中不同电位的两个导体(如一个线圈的相邻两匝)，都可以看作一个电容Ca，当它内部某点发生局部放电时，可用左图所示等效电路来分析。图中C1为放电部分(如气泡)的电容，C2为与放电部分串联部分的电容，C3为其他部分的电容，总电容为Ca。当C1放电时，因为放电电弧有一定电阻R，C1相当通过电阻R被短路，其等效回路为左图，C1放电后相当于开关S闭合，C1两端的电压将从放电电压Ug下降到熄灭电压Ur，C1中放电的电荷为q1，这就引起C2和C3上电荷量的重新分配，使Ca上产生一个电压降U，C1放电试品局部放电等效回路 十一、局部放电 时，放电总电容时，放电总电容C C1 1 应为应为一次脉冲放出的电荷 q=(Ug-Ur)C1 (8-1)由于绝缘材料中气泡或缺陷较小，电容C3C2C1，当熄灭电压Ur=0时qUgC1 C1中C2、C3串联再与C1并联，当C1上电压变动Ug-Ur，C3上的电压变动应为 ，故Ca上的电压降 (8-2)由式(8-1)和式(8-2)可得 (8-3)试品局部放电时的电压和电流波形图 十一、局部放电 对应总电容对应总电容CaCa上的电荷变化为上的电荷变化为QQ，则，则(8-4)由式(8-3)和式(8-4)可得：在实际中，U和Ca都是可以测得的，因此Q是可以求得的，但式(8-1)中的Ug-Ur和C1都是无法测得的，因而q是无法求得的。q是真实放电量，Q是视在放电量。注意：视在放电量是指若把它同时视在放电量是指若把它同时注入试品两端，它将在测量注入试品两端，它将在测量仪器上产生和局放本身所产仪器上产生和局放本身所产生的相同的读数，局放是用生的相同的读数，局放是用一个标准方波电压注入试品一个标准方波电压注入试品所获得测量信号与实际放电所获得测量信号与实际放电产生的信号相比来计量的。产生的信号相比来计量的。十一、局部放电典型的局部放电检测回路：ZCxZmCkAuZCkZmCxAuZZmCxuCkZm A被试品一端接地被试品对地绝缘电桥平衡测量回路图中：Cx表示被试品电容，Ck表示耦合电容，Zm、Zm表示测量阻抗，Z表示低通滤波器电桥平衡测量回路要求Cx和Ck的电容量和介质损耗完全相等时，电桥才能完全平衡，才能消除掉各种频率的干扰，如果不等，则只能消除掉某一种频率的干扰。十一、局部放电单相变压器局部放电试验的基本测量电路 三相变压器局部放电试验的基本测量电路 十一、局部放电vv方波发生器方波发生器q=CoUoq=CoUo 方波陡度应方波陡度应0.10.1s s，方波电压，方波电压UoUo通常为通常为2 250V50V，校准电容，校准电容CoCo一般为：一般为：10pF 10pFCo0.1Ca(Co0.1Ca(试品电容试品电容)，对于油浸变，对于油浸变，CoCo可取可取5050100pF100pF，方波发，方波发 生器接线应尽量短，校正脉冲的重复频率数量级为励磁电压频率的生器接线应尽量短，校正脉冲的重复频率数量级为励磁电压频率的2 2倍或倍或 以上。以上。vv耦合电容耦合电容CkCk 耦合电容要求为无晕的，其电容量耦合电容要求为无晕的，其电容量Ck10CoCk10Co，我公司局放耦合电容的电容量，我公司局放耦合电容的电容量为为1000pF1000pF。vv低通滤波器低通滤波器 在在100kHz100kHz400kHz400kHz衰减要达到衰减要达到505060dB60dB。vv测试引线、屏蔽线测试引线、屏蔽线(管管)应确保在试验电压下的最大场强应确保在试验电压下的最大场强1.5MV/m1.5MV/m。对局部放电检测设备的要求：对局部放电检测设备的要求：十一、局部放电局放回路的校准为了根据指示仪器(局放仪)上的读数计算出被试品上放电量的大小，必须进行刻度系数校准。刻度系数是指示仪器上单位刻度所代表的被试品上的视在放电电荷量。C0-方波校正用电容U0-方波电压H-仪器上显示的刻度方波发生器C0CxCkZm局放仪十一、局部放电试验方法和判断标准：干式变压器：1.5Um1.1Um1/3Ur30s3min注意：在电压上升至1.5Um和从1.5Um下降过程中，可能出现局部放电的起始电压和局部放电的熄灭电压，应于记录。1/3Ur图中：Ur为产品额定电压局放测试时施加电压的时间顺序如果符合下列情况，则局放试验合格：v试验电压不出现突然下降；v在预加降至测量的5min内，局放量在规定的要求内；v局部放电量无明显上升趋势；十一十一,局放定位与干扰排除局放定位与干扰排除090180270典型的绝缘内部放电波形高压端电晕放电波形只在负半周出现，幅值相同，间距相等，试验电压增加时，根数增加，幅值不变9018002700低压端电晕放电波形靠近高压侧的绝缘内部放电波形901800270901800270靠近低压侧的绝缘内部放电波形900270电接触噪音十一.局放测试时干扰及防止措施1.1.高压试验线路中的电晕放电高压试验线路中的电晕放电 防止措施：防止措施：1)1)采用足够直径的高压连线，可考虑采用蛇皮管；采用足够直径的高压连线，可考虑采用蛇皮管；2)2)在连线转弯处或突出尖锐部分加金属球或双环状的屏蔽罩；在连线转弯处或突出尖锐部分加金属球或双环状的屏蔽罩；3)3)采用局放仪器上的开窗功能避开电晕放电波形。采用局放仪器上的开窗功能避开电晕放电波形。2.2.电源侧干扰电源侧干扰 防止措施：防止措施：1)1)采用隔离变压器和低通滤波器；采用隔离变压器和低通滤波器；2)2)减少接地回路长度，确保接地良好。减少接地回路长度，确保接地良好。3.3.高压电气连接中的放电高压电气连接中的放电 防止措施：防止措施：确保高压连线不存在接触不良现象，确保试区内不存在悬浮电位的金属确保高压连线不存在接触不良现象，确保试区内不存在悬浮电位的金属 物体。物体。4.4.空间电磁波干扰空间电磁波干扰 防止措施：防止措施：1)1)采取屏蔽措施，如建屏蔽实验室；采取屏蔽措施，如建屏蔽实验室；2)2)对空间固定干扰可开窗滤除；对空间固定干扰可开窗滤除；3)3)采用桥式平衡电路。采用桥式平衡电路。十二、温升试验所考虑部位的温度与外部冷却介质温度之差1 1、冷却介质、冷却介质空气（自冷，强迫风冷）、水空气（自冷，强迫风冷）、水2、绕组温升限值、绕组温升限值绝缘系统温度绝缘系统温度 额定电流下的绕组平均温升限值额定电流下的绕组平均温升限值K K105105（A A）6060120120（E E）7575130130（B B）8080155155（F F）100100180180（H H）125125200 135200 135220 150220 1503、高海拔处的温升修正、高海拔处的温升修正当所设计的变压器是在海拔超过当所设计的变压器是在海拔超过1000m1000m处运行，而其试验处运行，而其试验却是在正常海拔处进行时，如果制造单位与用户间无另外却是在正常海拔处进行时，如果制造单位与用户间无另外协议，则按所给的温升限值应根据运行地点的海拔超过协议，则按所给的温升限值应根据运行