電(diàn)力變壓器(qì)和(hé)電(diàn)抗器(qì)的δ≤(de)交流耐壓試驗方法

衆所周知(zhī)，交流耐壓是(shì)考核電(diàn)力變壓•&器(qì)絕緣強度的(de)最有(yǒu)效的(de)方法。随著(zhe)試驗裝§₽λ置的(de)開(kāi)發，故在《預規》中規定對(duì)更換εβ繞組的(de)變壓器(qì)均應進行(xíng)耐壓試驗，對(duì÷>π)10kV及以下(xià)的(de)變壓πγ器(qì)為(wèi)1～5年(nián)做(zuò)定期耐壓試驗，對≠ ✘(duì)66kV及以下(xià)的(de'¥∑∞)變壓器(qì)在大(dà)修後做(zuò)耐壓試驗。進行(xín☆≥&g)此項試驗必須在其他(tā)試驗都(dōu)正常的(deα€¥)情況下(xià)進行(xíng)，如(rú)絕緣電(diàn)阻、吸收比、極化(huà)指數(shù)、洩漏電(diàn)流‍‌、tgδ及絕緣油耐壓等試驗。如(rú)發現(xiàn)有(yǒu)缺陷，應在處理(lǐ)完好(h≥ ǎo)後再進行(xíng)耐壓，以免造成不(bù)應有(yǒu)的(de)絕緣擊穿∏≤÷→。耐壓試驗方法如(rú)下(xià)。

1、外(wài)施電(diàn)壓法(加1min工(gōng)頻(pín)電>↔ ​(diàn)壓)，它用(yòng)于全絕☆<≈緣變壓器(qì)或分(fēn)級絕緣的(de)中性點耐壓及低(dī)壓≠₹‍繞組的(de)耐壓試驗。

2、倍頻(pín)感應法。它用(yòng)于→δ↔'分(fēn)級絕緣變壓器(qì)的(de)耐壓試驗。

3、操作(zuò)波感應試驗法。它是(shì)用(yò​δng)來(lái)考核變壓器(qì)絕緣耐操作(zu≠Ω✘→ò)過電(diàn)壓的(de)能(néng)力的(de)試驗，對(duì)22•∑§0kV大(dà)型變壓器(qì)，允許用↔•(yòng)操作(zuò)波耐壓代替倍頻(pín)感應耐壓來(lái)考核變壓器(qì)的(deδ♦)主絕緣和(hé)縱絕緣。

一(yī)、測量方法

1、外(wài)施電(diàn)壓法

(1)按被試變壓器(qì)的(de)電(diàn)≥♦€壓，容量和(hé)電(diàn)容來(lái)選擇試驗變壓器(qì)。其應輸出的(de)電(diàn)流為(wèi)：

       I＝& ωC_X×U(MA)

       ω＝2&p☆λδi;ƒ

式中 C_X一(yī)一(yī)變壓器(qì)電(diàn)容量，μF；

       U一≈™(yī)一(yī)試驗電(diàn)壓，kV。

其所需電(diàn)源容量為(wèi)P＝ωC_XU₂×10^-3(kVA)，一(yī)般不(bù)得(de)✘‌超載運行(xíng)。當試驗變壓器(qì)不(bù)能(néng)滿足耍求時(shí)，可(kě)以采用(yòng)串聯諧振成套試驗裝☆<置。其他(tā)的(de)設備還(hái ₽)有(yǒu)調壓器(qì)，過流保護，電(diàn)壓測量裝置，保"☆護球間(jiān)隙，保護電(diàn)阻，控制(zhì)裝置等，一(yī×₽)般在成套設備中都(dōu)已經配備好(hǎo)，但(dàn)需要(yào) ÷≤進行(xíng)調試。

(2)在進行(xíng)耐壓前，其他(tā)試驗必須合格。油浸變壓器(qì)若經濾油或×σ運輸，應靜(jìng)置一(yī)段時(shí)間(jiān)再試驗。(對×$(duì)500kV的(de)72h以上(shàng)，220及330kV的(de)"δ 48h以上(shàng)，110kV及以下(xià)的(de)24h以上(✘$shàng)。)

(3)接上(shàng)被試變壓器(qì)，接通(tōn¶±♥↑g)電(diàn)源，從(cóng)零開(kāi)始升壓，升壓速度從(cóng)75%試驗​↕α電(diàn)壓後應以每秒(miǎo)2%試驗電(di​≠àn)壓均勻升壓。

(4)升壓過程中，應監視(shì)高(gāo)壓回路(lù)∏ ↓☆和(hé)變壓器(qì)有(yǒu)無異常。如(rú)有(yǒu)異常，應查明(míng)原因并降£₽壓停電(diàn)。升到(dào)試驗電(diàn)壓後保持1min，然後降壓并斷開(kā'✔£γi)電(diàn)源。并對(duì)變壓器(qì)進行(x¶π≤íng)放(fàng)電(diàn)。

(5)試驗前後應測量絕緣電(diàn)阻且應無明♣©&ε(míng)顯差别。

2、操作(zuò)波試驗

由于操作(zuò)波試驗具有(yǒu)簡單、經濟、便于現(xiàn)場(‍>•‌chǎng)使用(yòng)的(de)優點，故允許用(y•₩òng)來(lái)代替倍頻(pín)感應耐壓來(lái)考核變壓器(qì)的(de"∑)主絕緣和(hé)縱絕緣。

(1)波形及試驗電(diàn)壓。波形如₩€♣(rú)圖4-3所示。其中波頭時(shí)間(jiān)(T_cr)應≥1OOμS；波尾(T_Z)時(shí)間(jiān)應≥1000μS；超過90%規定峰值持續∑ε時(shí)間(jiān)(T_d(90))應≥200μS，反峰電(diàn)壓值(U_2m)不(bù)大(dà)于試驗電(diàn)壓的(de)50%(試驗電(dΩ'≥>iàn)壓值可(kě)參見(jiàn)預規的(de)表6)。

圖4-3 操作(zuò)波波形圖

(2)基本接線方式。單相(xiàng)變壓器(qì)接線如(rú δ)圖4-4所示，三相(xiàng)變壓器(‌↑>qì)接線如(rú)圖4-5及圖4-6所示。

圖4-4 單相(xiàng)變壓器(qì)試驗接線       圖4-5 330kV、500kV三相(xiàng)變壓器(qì)試∏✘↕驗接線

試驗的(de)具體(tǐ)接線及各元件(jiàn)的(deβ≥)參數(shù)，對(duì)于不(bù)同電(diàn)壓等級和(hé)容量的(de)變≠≥÷壓器(qì)，可(kě)根據具體(tǐ)情況計(jα≈₩↕ì)算(suàn)而得(de)。(詳見(jiàn)DL↕≠¥ 474.6-1992導則部分(fēn))

(3)将全電(diàn)壓與0.5、0.75倍♠γ¥☆試驗電(diàn)壓下(xià)的(de)電(diàn)✔‌♣₹壓、電(diàn)流進行(xíng)比較，便可(kě)判斷變壓器(qì)是(shì)否出現(xi∞€★₹àn)故障。當主絕緣擊穿時(shí)，電(diàn)壓突然截斷并産生(sh≥>ēng)振蕩，電(diàn)流也(yě)突然上€₩ ☆(shàng)升。當匝間(jiān)或段間(jiā✘₽n)絕緣損壞時(shí)，(如(rú)短(duǎn)路(l ±λλù))被試端電(diàn)壓幅值降低(dī)，波頭時(shí)間(j ε←★iān)變短(duǎn)，波尾時(shí)間(jiān)縮短(duǎn)，中性點示傷∑β電(diàn)流峰值超前于電(diàn)壓過零時←$✘'(shí)間(jiān)。

圖4-6 110kV、220kV三相(xiàn&₽♠g)變壓器(qì)試驗接線

(4)具體(tǐ)的(de)安全注意事(shì)項可(kě)δ₩∞參見(jiàn)《DL 474.6-199≠™≥™2導則》。

二、實例說(shuō)明(míng)

1、實例1-1 試驗變壓器(qì)的(de)選擇

某變電(diàn)所有(yǒu)二台變壓器(qì)&φ，容量為(wèi)8000kVA，電(diàn)壓為(wèi)35kV ≥∏≤。要(yào)對(duì)其進行(xíng)工(gōn'σε₹g)頻(pín)交流耐壓試驗，選擇試驗變壓器(qì)。已知(zhī)其高(gāo)壓對(duì)低(dī)壓及地(dì)(外(wài)殼)的φ≈(de)電(diàn)容為(wèi)7000PF。→ 

根據《預規》要(yào)求：35kV變≠₽&壓器(qì)的(de)定期試驗電(dià↔₩n)壓值按部分(fēn)交換繞組電(diàn)壓值，即72kV考慮，交接試驗電(diàn)®§←壓值按全換繞組考慮，即85kV。按上(shàng)述計(jσ<ì)算(suàn)公式，I＝U_WC_X＝72×10³×314×7000×10^-12＝158×10^-3A，P＝100×10³×158×10^-3＝15.8kVA，選擇100kV原因是(shì)考慮δ✔到(dào)35kV系統的(de)其他(t≤ ā)高(gāo)壓設備也(yě)可(kě)使用(yòng)。(電(diàn₽♠♥)流和(hé)電(diàn)壓互感器(qì)為(wèi)72kV， Ω↑↔少(shǎo)油斷路(lù)器(qì)為(wèi∞φβ)95kV，絕緣子(zǐ)為(wèi)100kV，閥式避雷器(qì)為(wè'§γγi)50kV，隔離(lí)開(kāi)關為(Ω↑✘✘wèi)95kV)。

按上(shàng)述計(jì)算(suàn)可(kě)選取ZC-↓≤501A-20kVA/100kV型試驗變壓器(qì)。

2、實例1-2 避免誤判斷

一(yī)台三相(xiàng)電(diàn)力變壓器(qì)，容量90MVA，電(di★♥>βàn)壓220kV進行(xíng)操作(zuò)波感應耐壓試驗。試驗接線如(rú)圖4-7所示。

圖4-7 操作(zuò)波試驗接線圖

在50%試驗電(diàn)壓下(xià)的(de)電(diàn)壓波形出現(xiàn)↔₽異常，波峰處波形出現(xiàn)一(yī€©)個(gè)凹陷，如(rú)圖4-8所示。

分(fēn)析放(fàng)電(diàn)回路(lù)，G₁擊穿後，C₁通(tōng)過R2向C₂、T₃放(fàng)電(diàn)，由于T₃中電(diàn)流不(bù)能(néng)突變，實際上(shàng↓✔)是(shì)C₁向C₂充電(diàn)，而C₁＞C₂形成波形的(de)上(shàng)升部分↑"(fēn)，經T_cr時(shí)間(jiān)後UC₂≈UC₁，并維持大(dà)于200μS時(shí)間(jiān)，若球隙G"↓₁間(jiān)隙調得(de)過大(dà)，造成G±£♥↕₁熄弧，熄弧後，C₂向T₃放(fàng)電(diàn)，C₂上(shàng)電(diàn)壓下(xià)降，當£☆ UC₁＞UC₂時(shí)，G₁又(yòu)被擊穿，C₁又(yòu)向C₂，T₃放(fàng)電(diàn)，UC₂回升，這(zhè)就(jiù)形成波形中的(de)凹陷，最後C₁，C₂共同向T₃放(fàng)電(diàn)，形成試驗電(diàn↕←↑✘)壓波形的(de)波尾部分(fēn)。經調整G₁後，凹陷便消失，避免了(le)誤判斷。

圖4-8 實測操作(zuò)電(diàn)壓波形

3、實例1-3 從(cóng)波形圖分(fēn)析故障性質

對(duì)某台變壓器(qì)進行(xíng)操作(zuò)波試驗♣ φ時(shí)，在示波圖上(shàng)出現(xiàn)如(rú)圖4γ₩-9(a)所示波形，即電(diàn)壓升¶•★至擊穿點後便突然下(xià)跌，随之産生(shēng)振蕩，而電(dià↓•×n)流則同時(shí)突升。這(zhè)種波形屬于永久性的(de)主φ®♦絕緣擊穿。

對(duì)另一(yī)台變壓器(qì)進行÷™•(xíng)操作(zuò)波試驗時(shí)，電(diàn)壓波下(xià)降後又✔₩§(yòu)回升，形成馬鞍形，如(rú)圖4-9(a)所示，電(diàn)流則發生(shēn∑∏↓g)突變和(hé)振蕩，此種波形屬于由于油的(de)滅弧作(zuò)用(yòn™λg)使故障點絕緣恢複。

對(duì)一(yī)台有(yǒu)金(jīn)屬性匝間(jiān)短(duǎn)路(lα© ù)變壓器(qì)進行(xíng)試驗時(shí)，₽ £其電(diàn)壓幅值由于匝電(diàn)流去(qù)磁作(zuò)用(yò♥₽βng)而降低(dī)，同時(shí)由于短(duǎn)路(lù)點損耗使電(diàn)容放(← $fàng)電(diàn)加快(kuài)，波尾部分(fēn)電(diàn)壓明(mínεδg)顯下(xià)凹，而電(diàn)流則基本不(bù)變，第二峰值提前出現(xi©∏àn)(電(diàn)阻損耗影(yǐng)響)，如(rú)圖4-9(c)所示。

對(duì)匝間(jiān)發生(shēng)火(huǒ)花(huā)放(fàng)電β€(diàn)的(de)情況，由于火(huǒ)花(huā←☆₹✘)熄滅使電(diàn)壓下(xià)跌又(yòu)回升，形成一(yī)個(gè)凹陷，電(dià ↕n)流在對(duì)應點有(yǒu)振蕩$∏¶，整個(gè)波形無明(míng)顯變化(huà)，如(rú)圖4-9(d)所示。

圖4-9 波形圖
(a)主絕緣永久性擊穿波形；(b)擊穿後主✘÷♥∑絕緣恢複波形；(c)金(jīn)屬性匝間(jiān)短(duǎn)路(lù)波形；(₹™®✔d)匝間(jiān)火(huǒ)花(huā)放(fàng)電(diàn)波形​★