变压器部分特性试验

,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,41,配电变压器部分特性试验,孙朗熙,配电变压器,变压器特性试验的目的,变压器试验的主要目的是判定变压器在运输、安装过程中和运行中是否受到损伤或发生变化，以及验证变压器性能是否符合有关标准和技术条件的规定。,变压器试验的判断原则是与出厂试验和历史数据比较，有关标准和技术条件的各项条款试验判据也是依据这一原则制定的。,电力变压器的试验可分为： 例行试验、型式试验、特殊试验,例行试验：,1、绕组电阻测量,2、,电压比测量,和联结组标号检定 3、短路阻抗和负载损耗测量 4、空载电流及空载损耗测量 5、,绕组间及对地绝缘电阻,或介损tg测量 6、绝缘例行试验 7、有载分接开关试验 8、绝缘油试验,型式试验：,1、温升试验,2、绝缘型式试验,特殊试验：,1、绝缘特殊试验 2、绕组对地和绕组间电容测定 3、暂态电压传输特性 4、三相变零序阻抗测量 5、短路承受能力试验 6、声级测定 7、空载电流谐波测量 8、风扇和油泵电机吸收功率测量,变压器测试安全措施,a) 测量前应断开变压器与引线的连接，并应有明显断开点；,b) 对于容量较大的变压器试验前应充分放电，防止残余电荷对试验人员的伤害。,c) 为保证人身和设备安全，要求必须在试验设备周围设围栏并有专人监护。负责升压的人要随时注意周围的情况，一旦发现异常应立刻断开电源停止试验，查明原因并排除后方可继续试验。,d) 接地线应牢固可靠。,e) 注意对试验完毕的变压器绕组必须充分放电。,f) 进行直流泄漏电流试验过程中，如发现泄漏电流随时间急剧增长或有异常放电现象时，应立即停止试验断开电源，将被测变压器绕组接地充分放电后再进行检查。,变压器试验条件,变压器本体及铁芯接地施工完毕。,变压器本体及其附件均安装结束，并经质检验收合格。,变压器本体及分接头切换开关已注油至运行油位，且静止20小时以上。,变压器附近的有关沟道施工完毕，现场已清理平整。,变压器技术文件和出厂试验报告齐全。,当变压器处于真空状态下时，禁止任何试验测试。,测量配电变压器直流电阻并计算三相绕组不平衡系数,测量变压器绕组直流电阻的目的：,1、检查绕组接头的焊接质量和绕组有无匝间短路；,2、电压分接开关的各个位置是否接触良好;,3、分接开关的实际位置与指示位置是否相符；,4、引出线有无断裂；,5、多股导线并绕的绕组是否有断股等情况。,变压器绕组直流电阻的测试是变压器在交接、大修和改变分接头位置后必不可少的试验项目，也是故障后的重要检查项目。,测量方法,一、电流电压表法,二、平衡电桥法,三、微机辅助测量法,平衡电桥法,应用电桥平衡原理来测量直流电阻的方法称为电桥法。,常用的直流电桥有单臂电桥和双臂电桥两种。,由于导线电阻和接触电阻的存在，用单臂电桥测量1以下的电阻时误差很大。为了减少误差，可改用双臂电桥。,单臂电桥原理图,R1为被测电阻 R2、R3、R4为可调电阻 P为检流计 E为电池,电桥平衡条件：对臂电阻乘积相等。,R,1,R,4,=R,2,R,3,当电桥平衡时，a点电位等于b点电位，无电流通过检流计P。,QJ24单臂电桥,单臂电桥的使用方法,1、先将检流计的锁扣打开（内 外），调节调零器把指针调到零位。,2、把被测电阻接在“Rx”的位置上。,要求用较粗较短的连接导线，并将漆膜刮净。接头拧紧，避免采用线夹。因为接头接触不良将使电桥的平衡不稳定，严重时可能损坏检流计。,3、估计被测电阻的大小，选择适当的桥臂比率，,使比较臂的四档都能被充分利用,。这样容易把电桥调到平衡，并能保证测量结果的4位有效数字。,4、先按电源按钮B（锁定），再按下检流计的按钮G（点接）。,5、调整比较臂电阻使检流计指向零位，电桥平衡。若指针指“+”，则需增加比较臂电阻，针指向“-”，则需减小比较臂电阻。,6、读取数据：比较臂比率臂=被测电阻,7、测量完毕，先断开检流计按钮，在断开电源按钮，然后拆除被测电阻，再将检流计锁扣锁上，以防搬动过程中损坏检流计。,通过电桥调节R2、R3、R4数值，当电桥平衡时有：R1=R2（R3/R4）从而可以测量出被测电阻。,从图可以看出：R1被测电阻包括了引线电阻和接触面接触电阻，故实际电阻应减去引线电阻和接触面接触电阻，被测电阻越小，引线的误差越大，所以单臂电桥常用来测量1欧以上的电阻，一般量程为1100K。,对于开关接触电阻一般在微欧级，不宜使用此电桥，因为引线电阻为毫欧级，无法测量，此时可以使用双臂电桥。,QJ44型双臂电桥,双臂电桥原理图,精确测定低值电阻的关键，在于消除接线电阻和接触电阻的影响 。,测量电阻时，正确的接线方法是：,将通电流的接头（电流接头C）和测量电位差的接头（电压接头P）分开，并且把电压接头P放在里面（靠近被测电阻），可以避免接触电阻和接线电阻对测量低值电阻的影响。,C,p,错误,C,p,正确,C,p,错误,四端连接正确接线,双臂电桥测纯电阻方法,1、检查电源正常，如用外接电源，应将内置1.5V电池取出。,2、“K,1,” 开关切到“通” 位置，等稳定后(约5分钟)，调节检流计指针在零位。,3、灵敏度旋钮放在最低位置。,4、将被测电阻，按四端接线法，接在电桥相应的C1、 P1 、 C2 、 P2的接线柱上。如图所示：A B之间为被测电阻。,5、估计被测电阻值大小，选择适当倍率位置，先按“G”按钮，再按“B”按钮，调节步进读数和滑线读数，使检流计指针在零位上。,如发现检流计灵敏度不够，应增加其灵敏度，移动滑线盘4小格，检流计指针偏移零位1小格，就能满足测量要求。,在改变灵敏度时，会引起检流计指针偏离零位，在测量之前，随时都可以调节检流计零位。,被测电阻按下式计算：,被测电阻值=倍率读数（步进读数+滑线读数）,双臂电桥测线圈电阻方法,前面1、2、3、4、步骤与测电阻相同。,5、应先按下“B”按钮，后按下“G”按钮，断开时步骤相反。,6、按“G”按钮后若指针满偏，应立即松开“G”，调步进值后再按“G”，以免烧坏检流计。,7、被测电阻至电桥的接线电阻应小于0.01.,8、测量完毕后，应将开关“K”扳于断开位置。 “B” 和“G”按钮松开。,9、仪器长期不用，应取出电池，松开按钮。,不平衡率计算及分析判断,1、线间电阻的不平衡率应不大于2%。,2、各相绕组电阻与以前相同部位、相同温度下的历次结果相比，不应有明显差别，其差别一般应不大于2%.,不同温度的电阻值按下式换算：,R2=R1（T+t1）/(T+t2),式中R1、R2分别为在温度t1、t2下的电阻值；T为电阻的温度系数，铜导线235，铝导线225。,注意：,因变压器绕组具有较大的电感，在测量过程中，如果突然切掉充电电源，绕组两端会产生很高的感应电压，足以对试验人员和仪器造成威胁。所以，测试完毕后，应先将变压器绕组短接，然后才可以切断电源和连接线。,二、测量配电变压器绝缘电阻及吸收比,测量变压器的绝缘电阻，是检查其绝缘状态最简单的辅助方法，在现场普遍用兆欧表测量绝缘电阻。,由于测绝缘电阻有助于发现电气设备中影响绝缘的异物、绝缘受潮和脏污、绝缘油严重劣化、绝缘击穿和严重热老化等缺陷，因此测量绝缘电阻是电气检修、运行和试验人员都必须掌握的基本方法。,绝缘电阻测试工具兆欧表,兆欧表（摇表）,原理图,L-线路端,E-接地端,G-屏蔽端,（保护环）,兆欧表使用方法,兆欧表,又称绝缘电阻摇表，是一种测量高电阻的仪表，经常用它测量电气设备或供电线路的绝缘电阻值。是一种可携带式的仪表，兆欧表的表盘刻度以兆欧（M）为单位。,兆欧表,的种类很多，工作原理有手摇直流发电机；如：ZC7、ZC11等；还有用晶体管电路的，如：,HIOKI 3453,、,HIOKI 3455-20,等型号。,兆欧表,的选择：,主要是根据不同的电气设备选择,兆欧表,的电压及其测量范围。,对于额定电压在500V以下的电气设备，应选用电压等级为500V或1000V的,兆欧表,；,额定电压在500V以上的电气设备，应选用1000-2500V的,兆欧表,。,测试前的准备：,1、测量前将被测设备切断电源，并短路接地放电3-5分钟，特别是电容量大的，更应充分放电以消除残余静电荷引起的误差，保证正确的测量结果以及人身和设备的安全；被测物表面应擦干净，绝缘物表面的污染、潮湿，对绝缘的影响较大，而测量的目的是为了解电气设备内部的绝缘性能，一般都要求测量前用干净的布或棉纱擦净被测物，否则达不到检查的目的。,2、,兆欧表,在使用前应平稳放置在远离大电流导体和有外磁场的地方；测量前对,兆欧表,本身进行检查。开路检查，两根线不要绞在一起，将发电机摇动到额定转速，指针应指在“,”位置。短路检查，将表笔短接，缓慢转动发电机手柄，看指针是否到“0”位置。若零位或无穷大达不到，说明兆欧表有毛病，必须进行检修。,接线：,一般兆欧表上有三个接线柱，“L”表示“线”或“火线”接线柱；“E”表示“地”接线柱，“G”表示屏蔽接线柱。一般情况下用“L”和“E”接线柱，用有足够绝缘强度的单相绝缘线将“L”和“E”分别接到被测物导体部分和被测物的外壳或其他导体部分（如测相间绝缘）。 在特殊情况下，如被测物表面受到污染不能擦干净、空气太潮湿、或者有外电磁场干扰等，就必须将“G”接线柱接到被测物的金属屏蔽保护环上；以消除表面漏流或干扰对测量结果的影响。,测量：,将兆欧表稳定平放后，摇动发电机使转速达到额定转速（120转/分）并保持稳定。一般采用一分钟以后的读数为准，当被测物电容量较大时，应延长时间，以指针稳定不变时为准。,拆线：,测量线圈绝缘时，应先断开测量端后才停止转动手柄，防止自感电势反击损坏表计。,兆欧表,没停止转动和被测物没有放电以前，不能用手触及被测物和进行拆线工作，必须先将被测物对地短路放电。,温度为20时，10KV变压器绝缘电阻应大于300 M,35KV变压器绝缘电阻应大于400 M 。,温度,最低值M,良好值M,10,600,900,20,300,450,30,150,225,40,80,120,50,43,64,60,24,36,70,13,19,80,8,12,吸收比和极化指数,一般将60s和15s时绝缘电阻的比值称为,吸收比(K,1,),。,即,K,1,=R,60s,/R,15s,测量这一比值的试验叫做吸收比试验。,绝缘受潮时K下降，K,1,的最小值为1。,变压器绝缘要求K,1,值大于1.3,。,吸收比试验与温度和湿度有关，必要时可进行温度换算。,对于吸收过程较长的大容量设备，如变压器、发电机、电缆等，吸收比K,1,不能真实的反应设备绝缘状况，此时可采用较长时间的绝缘电阻比值进行衡量。,我们把加压10分钟时的绝缘电阻与1分钟时的绝缘电阻的比值成为,极化指数K,2,。,即 K,2,=R,10min,/R,1min,极化指数测量加压时间较长，测定的吸收比率与温度无关。,变压器极化指数K,2,一般应大于1.5,绝缘较好时其值可达到34。,双电压表法测电压比,三相变压器的电压比可用三相或单相电源测量。用三相电源测量比较简便，用单相电源比较容易发现故障相。,试验电源应施加在变压器电源侧,不低于额定电压的30%。,当用单相电源测量Y,d或D，y连接的变压器的电压比时，,三角形接线绕组的非被试相应短接,，从而使非被试相中没有磁通，使加压相磁路均匀。,电压比一般按线电压计算，它是变压器的一个重要重要的性能指标。,测量变压器变压比的目的：,、保证绕组各个分接的电压比在技术允许的范围之内；,、检查绕组匝数的正确性；,、判定绕组各分接的引线和分接开关连接是否正确。,单相电源双电压表法测电压比接线图,K,L,-线电压比,谢谢,