大型电力变压器电气试验分析与探讨难题待解 |
| 2012-09-26 17:18 作者：杜洪波1，赵德中2 来源：硅谷网 HV： 编辑： 【搜索试试】
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【硅谷网9月26日讯】原文载于《科技与生活》杂志2012年第14期，文章介绍了大型电力变压器安装时所应进行的电气试验项目，分析了各试验项目的测试标准和试验要点，同时结合实例有针对性的阐述了大型电力变压器电气试验中碰到的问题及解决办法。
关键词变压器；电气试验
电力变压器是电力系统的核心电气元件之一，其安装过程中的电气试验分析是控制设备安装质量的关键环节。电气试验必须严格遵循技术规范要求，认真分析试验数据，对于超标数据必须找出原因，及时消除隐患，才能确保电力系统安全。
1电气试验的项目及分析
大型电力变压器由于励磁方式、电压等级、结构型式等不同，其电气试验项目及判断标准也存在差异，本文以某2×600MW超临界发电工程#1主变压器为例进行分析。该工程主变压器型号DFP-240000/500，户外、双绕组、强迫油循环风冷单相电力变压器组，无励磁调压方式，分接比为525/22.5%/22kV。
1.1安装过程中的电气试验项目
1）铁芯和夹件的绝缘测试：测试时需分别测两组数据：铁芯/夹件、外壳，夹件/铁芯、外壳，测试电压为2500V、时间1分钟，要求吸收比不低于1.6。
2）套管CT的试验：该项试验必须在安装前完成，主要是通过试验确保CT的各参数指标符合设计要求。该试验共有5个项目：变流比测试、极性测试、伏安特性试验、绝缘测试、二次直流电阻测试。变比试验时非被试绕组一定要短接接地，否则会感应高电压伤及人身安全。
3）套管试验：主要判断套管在运输过程中是否受到伤害，以及套管是否受潮。该试验包括4个项目：主回路/外壳的绝缘，主回路/外壳的介质损耗，末屏/外壳的绝缘，末屏/外壳的介质损耗。主回路的绝缘宜采用5000V电压测试，末屏绝缘宜采用2500V电压测试，要求吸收比不低于1.3。介质损耗测试，宜采用正接法。由于介损测试极易受外界因素影响，测试前必须将瓷瓶擦拭干净，套管倾角不宜低于45°，空气湿度应控制在60%以下。主回路测试电压为10kV，末屏测试电压为2.5kV。要求测试电容值应在出厂值的（1±5%）内，介质损耗角正切值tanδ（%）不大于0.5。
4）低压套管与绕组连接处的接触电阻测试：该试验重点检验电气连接的可靠性，本工程要求测试值≤2μΩ。
5）电力变压器安装结束，还需再次测量铁芯、夹件的绝缘电阻：以检验安装过程中是否有遗物在变压器内。
变压器安装完成后，需进行真空注油、滤油，直至油样合格，同时静止72小时后方可进行其他试验项目。
1.2安装完成后的电气试验项目
1）绝缘试验：根据规程所要求的项目进行测试，记录15s、60s、600s绝缘数据，计算吸收比和极化指数。要求吸收比和极化指数在常温下，不小于1.3。
2）变压器绕组连同套管的直流电阻测试：主变高压侧需测量每个分接位置的直流电阻，要求各相直阻最大差值要小于平均值的2%，并和出厂报告比较换算至同一温度下，相应变化不能大于2%。由于低压侧绕组时间常数较大，费时较长，建议采用助磁法。
3）各分接位置的变压比测试及连接组别的检查：与制造厂铭牌数据相比应无明显差别，其电压比的允许误差在额定分接头位置时为±0.5%；变压器的连接组别必须符合设计要求。
4）测量铁芯、夹件的绝缘电阻：测试方法和要求同上。
5）测量绕组连同套管的介质损耗角正切值tanδ：该试验包括3个测试项目：绕组/外壳，高压绕组/低压、外壳，低压绕组/高压、外壳，采用反接法，测试电压选择10kV。要求被测绕组的tanδ值不应大于出厂试验值的130%。
6）测量绕组连同套管的直流泄漏电流：本工程高压绕组测试电压为60kV，低压绕组测试电压为20kV。要求常温下高压侧泄漏电流不大于30μA，低压侧泄漏电流不大于50μA。
7）变压器绕组变形试验：主要检验变压器运输过程中是否受到伤害，对于66kV及以上电压等级变压器，宜采用频率响应法测量绕组特征图谱。
8）低压侧绕组的交流耐压试验：在本工程采用变频谐振耐压装置，通过调谐有效降低了试验电流，提高了试验效率。
9）绕组连同套管的长时感应电压试验带局部放电测量：要求试验电压波形尽可能接近正弦，试验电压值为测量电压的峰值除以，试验时应在高压端监测。外施交流电压试验电压的频率应为45Hz～65Hz，全电压下耐受时间为60s。
10）其他试验项目：在额定电压下对变压器的冲击合闸试验，进行5次，每次间隔时间宜为5min；变压器的相位检查，应和设计相位一致；电压等级为500kV的变压器，还应在额定电压及额定频率下测量噪音，噪音值不应大于80dB（A）；变压器绝缘油的测试。
2遇到的问题及解决方法
1）在进行变压器C相高压侧套管试验时，多次测得末屏/外壳的介质损耗为3.5%，将近出厂值的10倍。但是绝缘合格，因此判断末屏并非绝缘损坏，一定是存在和外壳距离过近的点而发生放电。考虑末屏的结构，该点最有可能存在于法兰结合部，根据工作经验，怀疑问题出在末屏小套管的引出线上，这个位置比较容易靠近外壳。将套管平放检查，果然有一小段引出线离外壳最近距离为3mm，发生了放电，处理好之后，测试数据符合要求。
2）在进行变压器B相绕组连同套管的介质损耗测试时，发现低压侧绕组的介质损耗值达到1.6%，明显偏大。通过分析首先排除了变压器油的问题，因为如果是油的问题那么高压绕组的数据也不应合格。难道低压绕组和外壳的绝缘存在缺陷？我们于是再次对低压绕组与铁芯夹件之间的绝缘进行测试，发现绝缘良好。问题限入困境，后来联想到连云港工程主变高压侧也出现类似情况，当时是由于套管的末屏接地不良造成的。于是检查末屏，果然发现该接地螺帽松动，造成接地不良。处理好后，测试结果符合要求。
3结束语
电气试验是一项技术性很强的工作，做好电气试验重点要抓好理论学习，通过理论来指导实践，同时还应善于总结积累实际工作经验。
作者简介
杜洪波（1982-），女，汉族，山东济宁人，助理工程师，从事电气试验及继电保护工作；赵德中（1982-），男，汉族，河南周口人，工学学士，工程师，主要从事发电厂电气专业技术管理工作。
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