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(中核核电运行管理有限公司,浙江 海盐 314300)
【摘 要】本文简要介绍了大容量电力变压器预防性试验的重要性,变压器一般分为电力变压器和特种变压器两大类,电力变压器是根据国家标准设计、制造的产品,是符合国家标准的,用途广泛,使用群体众多；特种变压器是根据用户的需要,论文范文的产品,它的设计、制造标准也是符合国家标准的,特殊用途,使用群体较少.在本文内容里我们讨论标准的电力变压器,以下简称电力变压器.电力变压器可分为升压变压器、降压变压器、配电变压器和联络变压器.电力变压器是电力系统的重要设备,工业、农业以及日常生活等方面都离不开,它的安全运行影响到各行、各业,可见它的重要性,其预防性试验是保证电力变压器安全运行的重要措施,有计划的安排预防性试验项目.通过预防性试验,可以有效地发现变压器存在的风险隐患,消除隐患,确保电力变压器安全、稳定、运行.
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【关键词】变压器；试验；故障；对策；消除
在这里着重讨论电力变压器（某厂1#主变）绝缘的预防性试验项目、测试手段以及试验结果的分析和判断.
1.#主变的名牌：
型式：论文范文P7-400000/220 周率：50Hz 阻抗压降：14%
一次电压：236KV±2*2.5% 一次电流：978.6A 相数：三相
二次电压：18KV 二次电流：12830A 冷却方式：ODAF
接线组别：YN.D11 铁芯重：17200kg 油重：34000kg
总重：250000kg 出厂编号：875S01-1
制造日期：87.2 制造厂：保定变压器厂
1. 测量1#主变的绝缘电阻和吸收比
绝缘电阻和吸收比主要检查变压器状况是否良好,灵敏度高,操作简便,能在效地检查出变压器绝缘整体受潮、表面受潮或脏污以及贯穿性的集中缺陷,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通性或金属性短路.
１．１ 1#主变220KV侧高压套管绝缘电阻测量
规程中要求63KV及以上电容型套管,使用2500V兆欧表,其量程不低于10000M Ω,在这里使用2500V,50000 M Ω,Z论文范文8-1型兆欧表.
根据交接、预试历年所测量的套管绝缘电阻来看,主变220KV侧高压套管绝缘电阻很高,从而可以判断出套管绝缘性能良好,没有受潮、脏污等现象.
１．２ 1#主变绝缘电阻和吸收比的测量（H/LE、 L/HE）（表2）
规程中要求对于额定电压为1000V以上的线圈用2500V兆欧表,其量程一般不低于10000MΩ,现使用Z论文范文8-1型兆欧表.
绝缘电阻在一定各方上反映线圈的绝缘情况,但是它受绝缘结构、运行方式、环境和设备温度、绝缘油的油质状况及测量误差等因素影响很大,因此,很难规定一个统一的判断标准,往往强调综合判断,相互比较,绝缘电阻不应有显著下降,由于1#主变绝缘电阻是在不同温度下测的,只有换算到同一温度下相互比较,绝缘电阻的温度换算数学表达式为：
Rit2等于Rit1*10ɑ(t1-t2)
Rit1——温度为t1时测得的绝缘电阻值MΩ
Rit2——换算到温度t2时的绝缘电阻值MΩ
ɑ——绝缘的温度系数,对于油浸式变压器为1/58等于0.01724
测得绝缘电阻值主要依靠各线圈历次测量结果相互比较进行判断,为便于综合判断和相互比较,参考有关资料：
①在安装时,绝缘电阻（R60″）不应于低于出厂试验值的70%（同温下）.
②在预试时,绝缘电阻（R60″）不应低于安装或大修后投入运行前的测量值的50%（相同温度下）.
③无原始资料可查时,参照《电气设备预防性试验规程》附录C中的表C2.
吸收比系指用兆欧表对变压器绝缘加压时60秒和15秒时,测得绝缘电阻的比值,R60″/R15″吸收比时绝缘受潮反应比较灵敏,当绝缘温度为10～30℃时,110～330KV级的变压器其吸收比不低于1.3,由于吸收比和变压器的电容量有关,所以《电气设备预防性试验规程》标准中不便统一规定一个最值,应根据现场的实际经验来定.
根据93.2、95.1、96.1预试报告,预试过程中,不管H/LE,还是 L/HE绝缘都比交接所测得的绝缘电阻值要高,符合前面所述的②、③条的标准,尽管吸收比有的偏低,然而根据三次预试所测得绝缘电阻值来分析,判定1#主变H/LE（高压/低压地）、L/HE（低压/高压地）绝缘良好.
１．３ 1#主变铁芯对地绝缘电阻测量（表3）
使用Z论文范文8-1型兆欧表
在1993年2月22日预试中发现铁芯/地的绝缘电阻值为零,用万用表实测为25Ω,从数据判断1#主变铁芯接地.
大型变压器铁芯通常只有一点与接地体连接,以保证铁芯在高电场中电位等于零.如果运行过程中,铁芯出现两点接地,相当于铁芯两侧短路,就会产生一定的电流,这个电流导致局部过热,损耗增加,甚至使接地片熔断,使铁芯产生悬浮电位,这是决不允许的.另一点,在运行过程中,铁芯以及另外一个接地点由于所处的电场位置不同,产生的电位也不同,当两点电位差达到能够击穿两者之间的绝缘时,相互之间便产生火花放电,这种放电是断续的,放电后两点电位相同,停止放电,再产生电位差,再放电,如此循环,其后果是使变压器油裂化分解,并且容易将固体绝缘损坏,导致变压器事故的发生.
分析原因及预案：（１）从变压器设计、图纸、文件以及制造过程,表明变压器铁芯都是一点接地；（2）从变压器出厂、运输、抵达现场,安装、调试后的数据分析,变压器铁芯还是一点接地；（3）从1993年2月22日预试铁芯/地的绝缘电阻值为零,铁芯是接地的；（4）确定检修方案：变压器吊钟罩检查.
变压器吊起钟罩后,发现了铁芯另外一个接地点,是变压器盖板上部的水银温度计座弯曲造成铁芯接地,原因是安装时碰弯了水银温度计座,当时水银温度计座没有直接碰到铁芯,但两者之间的间隙很小,交接时测的铁芯对地的绝缘电阻值为7MΩ,1#主变经过几年的运行,在电场力的作用下,铁芯产生震动,造成本已弯曲的水银温度计座接触到铁芯,产生铁芯两点接地,拆除水银温度计座后,使用Z论文范文8-1型兆欧表实测铁芯对地绝缘电阻值为3000 MΩ,故障排除了,避免了事故的扩大,确保了变压器的安全运行.变压器正常运行时,铁芯只能点接地,以后通过1995年、1996年预试,测得的铁芯对地绝缘电阻值分别为5000 MΩ、8000MΩ,由此可见,铁芯对地绝缘性能良好.
１．４ 影响绝缘电阻的因素
１．４．１ 温度的影响
温度对绝缘电阻的影响很大,一般绝缘电阻是随温度上升而减小,原因在于当温度升高时,绝缘介质中的极化加剧,电导增加.致使绝缘电阻值降低.
１．４．２ 湿度的影响
湿度对表面泄漏电流的影响较大,绝缘表面吸附潮气,瓷套表面形成水膜,常使绝缘电阻显著降低,此外,由于某些绝缘材料有毛细管作用,当空气中的相对湿度较大时,会吸收较多的水分,增加了电导,也使绝缘电阻值降低.
１．４．３ 放电时间的影响
每测完一次绝缘电阻后,应将被试品充分放电,放电时间应大于充电时间,以便将剩余电荷放尽,否则,在重复测量时,由于剩余电荷的影响,其充电电流和吸收电流将比第一次测量时小,因而造成吸收比减小,绝缘电阻值增大的虚假现象.
２ 测量1#主变线圈连同套管一起的泄漏电流
测量变压器的直流泄漏电流与测量绝缘电阻的原理基本相同,不同之处是：直流泄漏试验的电压一般比兆欧表电压高,并可任意调节,兆欧表则不然；比兆欧表发现缺陷的有效性高,能够灵敏地反应瓷质绝缘的裂纹.夹层绝缘的内部受潮以及局部松散断裂、绝缘油劣化,绝缘的沿面炭化等.
泄漏电流的大小与变压器的绝缘结构、试验温度、测量方法等因素有关.测量泄漏电流的仪器为武汉高压器厂生产的YDJZ高压试验变压器,测试中将试验变压器电压升至试验电压后,在高压侧读取微安表一分钟时的直流电流,即为泄漏电流.
泄漏电流分为表面泄漏电流和体积泄漏电流.表面泄漏电流大小主要决定于被试品设备的表面情况,如受潮、脏污,而体积泄漏电流才能真实地反映变压器内部绝缘状况,但在实际测量中,表面泄漏电流往往大于体积泄漏电流,给分析判断带来困难,要消除表面泄漏电流对真实测量结果的影响,被试品表面要清洁.高压端导线与接地端要保持足够的距离,测试原理图如图1：
上述接线的特点：微安表处于高压端,带屏蔽层,因此不受高压对地杂散电流的影响,测量的泄漏电流较准确.
２．１ 测量结果的分析判断
主要与历年试验所测得泄漏电流值相互比较,不应有显著的变化,“规程”中也不作规定,一般情况下,每次测量值不应大于初次测量值的150%,互相比较应换算到同一温度下,数学表达式为：
It2等于It1*eɑ(t2-t1)
It1——在温度t1时测得的泄漏电流值μA
It2——换算到温度t2时的泄漏电流值μA
ɑ——温度系数0.05~0.06/℃
２．２ 无原始资料可查时,参考《电气设备预防性试验规程》附录C中的表C3
交接、预试所测泄漏电流值换算到10℃时,见前面表中所列高压时低压地（H/LE）：93.2、95.1测得泄漏电流值分别为11.6、2.84μA,比交接12.1μA要小,且符合上述1、2条的规定,判定泄漏电流值合格.96.1所测H/LE泄漏电流为31.7μA（已换算到10℃）,虽然比交接12.1μA要大,并没有超过12.1μA的150%,且符合《电气设备预防性试验规程》附录C中的表C3规定33μA,判定泄漏电流值合格.低压对高压地（L/HE）：95.1测得泄漏电流值为28.8μA（已换算到10℃）,比交接14.9μA（已换算到10℃）要大一些,并未超过交接14.9μA的150%,且符合《电气设备预防性试验规程》附录C中的表C3规定33μA,也判定泄漏电流值合格.
２．３ 影响泄漏电流值大小的因素和分析
①高压连接导线对地泄漏电流的影响：由于与变压器连接的导线通常暴露在空气中（不加屏蔽时）,对地产生泄漏电流,影响测量的准确度,所以用增加导线直径、增加对地距离、缩短导线,可减小对测量泄漏电流的影响.
②空气湿度对表面泄漏电流的影响：空气湿度大时,表面泄漏电流远远大于体积泄漏电流,变压器表面脏污易于吸潮,使表面泄漏电流增加,所以必须擦净变压器套管、器身等.
③温度的影响：温度对泄漏电流影响极为显著,因此,对所测的电流值均换算到相同温度下,才能进行分析比较,最好在变压器温度为30~80℃时作试验,因为在这样的温度范围内泄漏电流变化较明显,而低温时变化较小.
④残余电荷的影响：测试绝缘中的残余电荷是否放尽,直接影响泄漏电流的数值,所以试验前必须使变压器充分放电.
３ 变压器介质损失角的测量
所谓的介质损失,是指电介质在一定电压作用下所产生的多种形式的损失,用电介质中统过的电流的有功分量IR和无功分量IC的比值来表示,即Tgδ它与电介质的体积尺寸大小无关.
测量变压器线圈绝缘的介质损失角正比值Tgδ,主要用于检查变压器是否受潮,绝缘老化、油质劣化,绝缘上附着油泥及严重的局部缺陷,Tgδ测量结果常受表面的泄漏和外界条件（如电场干扰、空气湿度等）的影响,故要采取相应的措施,使测量的结果准确、真实.一般是测量线圈连同套管在一起的Tgδ,有时为了检查套管的绝缘状态,可单独测量套管的介质失角Tgδ,测量Tgδ值.使用QS1型高压交流平衡电桥（也称西林电桥）其原理图如图2：
３．１ 1#主变高压侧套管介质损失尖角测量
高压套管用于变压器、断路器、母线穿墙等,按套管的绝缘结构可公为纯瓷套管、充油套管、电参型套管.纯瓷套管主要用于6~35KV电压等级的穿墙套管,过去充油套管曾大量用于110KV级以电压等级的变压器和断路哭上,现已遂渐为电参型套管新时代.电参式套管又分为油纸电参式和胶纸电参式,比充油套管的体积小、重量轻.油纸电参式套管多用于110KV级以上的电气设备,胶纸电参式套管用于35KV多油断路器上.
使用QS1电桥（西林电桥）,采用正接线,当电桥平衡时,检流计G内无电流通UAB等于0、
３．２ 套管的介损角,Tgδ是在不同温度下测的,为了互相比较必须将Tgδ值换算到20°C的值,介质损尖角Tgδ温度换算分类,可参考水利电力出版社出版的《高压电气设备试验方法》一书附录二.
３．３ 试验标准参照《电气设备预防性试验规程》中套管试验标准.从交接、予试中新测的Tgδ值,换算到20°C时互相比较,符合《电气设备预防性试验规程》中标准,1#主变220KV测A、B、C、O套管的介损尖角Tgδ合格.
３．４ 影响Tgδ值的因素
①温度的影响：一般情况,Tgδ值是随温度的上升而增加,尽可能在10~30°C的下进行测量,低于5°C不易进行Tgδ值测量,因为有些绝缘在温度低于某一临界值时,其Tgδ可能随温度的降低反而上升.
②在现场试验时,往往受到电场、磁场及被试品表面电导等干扰作用,不能测得真实的Tgδ,消除这些外界的干扰.
③温度的影响：介质吸湿后电导损耗增大,Tgδ将大为增加.
３．５ 1#主变本体Tgδ的测量
使用QS1电桥（西林电桥）由于变压器的外壳直接接地所以只能采用QS1电桥反接线,反接线和正接线区别是：高压、低压端恰与正接线相反,D点接往高压而C点接地,此时,被拭品高压电极连同引线的对地?生电参将与被试品电参Cx美工联而造成测量误差,尤其是Cx较小时更为显著,能以反接线比正接线测的Tgδ值的误差要大,当检流计G为零时,QS1电桥平衡,推导为：
从交接、予试壳中,可以看出变压器的介质损尖角Tgδ值弯化不大（换算到20°C时Tgδ值互相比交）,符合《电气设备预防性试验规程》的变压器介损试验标准,说明1#主变整体介损合格.
３．６ 影响1#主变介质损尖角Tgδ的因素
①外部的影响：现场试验时往往由于电场、磁场及变压器套管表面电导等干扰作用,测得的Tgδ不能真实的反映出,给判断绝缘状况带来一定的困难,所以可消除这一切.
②温度的：温度时Tgδ有直接影响,影响的程度随材料、结构的不同而异,Tgδ是随满意度的升高而增大,尽可能在10~30°C的下进行测量.
③湿度的影响：变压器吸湿后电导损耗增大,测得的介质损尖角Tgδ值要增加.
４ 1#主变直流电阻的测试
测量变压哭绕组直流电阻的目的是：检查绕组接头的焊接质量和绕组有无匝间生路,电压分接开关的各个位置接触是否良好及妥接开关实际位置与指示是否相符咒引出线有无断裂,多股导线并绕的绕组是否有断股等情况.
使用保定市精艺电力仪器厂生产的3381型变压器直流电阻测试仪（表8）.
为了与出厂及交接、予试历年测量的数据相互比交,应将不同温度下一的直流电阻,换算到同一温度,其数学表达式为：
Ra—温度为ta时测得的电阻Ω；
Rx—换算至温度为tx的电阻Ω；
T—系数、铜墙铁壁线为235,铝线为225.
《电气设备预防性试验规程》中规定：①1600KVA以上的变压器,各相绕组电阻相互间的差别不应大于三相平均值的2%；②测得的相间差与以?（交接时）相应部位测得的相间差比较,其弯化也不应大于2%.在95年1月2日,1#主弯直流电阻测试中,发现低压测直流电阻严重超标：（Rob-Rca）/[(Rob+Rbc+Rca)/3]为17.738%怀疑变压器是否脱焊、断股、经放油打开低太套,检查中发现主变低太测引出到套管连接线螺丝松动,造成直流电阻不合格,如果三相电阻不平衡,造成A、B、C相电压、电流不平衡,给变压哭的安全运行带来危害,影响到核电厂发电的安全运行.
５ 1#主变变压器油绝缘电气强度试检
《电气设备预防性试检规程》中规定：用于63~220KV等级的油,运行中绝缘油电气强度不小于35KV.使用DI论文范文—60电脑控制油试检机,在95年1月的予试中,1#主变油耐压6次,每35分钟一次,测得49.8KV、54.2KC、49.6KV、52.8KV、51.9KV、51.0KV,6次平均值为51.4 KV>,>,35KV,说明1#主变油耐压合格.
６ 结束语
众所周知,电气设备在制造和运输过程式中可能有潜伏性缺陷,在运行过程中,全受到电、热、化学和机械力的作用以及大气条件的影响,在这些外界因素的影响下,可能逐渐产生缺陷,使绝缘性能损坏,通过电气设备的预防性试检,可以判断出电气设备能否继续投入运行,通过历年的预试可以做到对设备绝缘状况心中有数,发现问题,找到原因所在最终解决问题,以预防为主,防患于未然,这就是我所要说明的,电气设备预防性试检的重要性.
【参考文献】
［１］西南电业管理局试验研究所．高压电气设备试验方法[M]．水利电力出版社．
［２］DL/T596-1996电力设备预防性试验规程[S]．中华人民共和国电力工业部．
［责任编辑：丁艳］
总结：这篇绝缘变压器论文范文为免费优秀学术论文范文,可用于相关写作参考。
全绝缘变压器引用文献:
[1] 变压器技师方向论文选题 变压器技师论文题目怎么定
[2] 电力变压器保护方向论文选题 电力变压器保护论文标题如何定
[3] 经典电力变压器论文题目 电力变压器毕业论文题目怎样定
