項(xiàng)目二　電力變壓器試驗(yàn)

【項(xiàng)目描述】

變壓器試驗(yàn)的主要目的是判定變壓器在安裝和運(yùn)行中是否受到損傷或發(fā)生變化以及驗(yàn)證變壓器性能是否符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)條件的規(guī)定。本項(xiàng)目以油浸式變壓器為例，介紹了變壓器交接驗(yàn)收、預(yù)防性試驗(yàn)、檢修過程中的常規(guī)電氣試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)、作業(yè)程序、試驗(yàn)結(jié)果判斷方法和試驗(yàn)注意事項(xiàng)等。

【知識要求】

◆掌握變壓器故障原因及類型。

◆掌握變壓器預(yù)防性試驗(yàn)。

◆掌握變壓器特性試驗(yàn)。

【技能要求】

◆能掌握電力變壓器的試驗(yàn)項(xiàng)目，做好安全措施。

◆能簡單講述各電氣設(shè)備的功能。

◆能掌握各設(shè)備之間的電氣連接關(guān)系。

電力變壓器是電力系統(tǒng)中重要的電氣設(shè)備之一，它一旦發(fā)生事故，則所需的修復(fù)時(shí)間較長，造成的影響也比較嚴(yán)重。隨著我國電力工業(yè)的迅速發(fā)展，電網(wǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大，電力變壓器的單機(jī)容量和安裝容量隨之不斷增加，電壓等級也在不斷地提高。一般而言，容量越大，電壓等級越高，變壓器故障造成的損失也就越大。

變壓器按絕緣材料可以分為干式變壓器、油浸式變壓器、六氟化硫變壓器。其中油浸式變壓器應(yīng)用比較廣泛，絕緣油起著絕緣和散熱的雙重作用，每臺油浸式變壓器都要用大量的油、紙等絕緣材料。變壓器絕緣對變壓器的體積，重量，造價(jià)有很大的影響，變壓器絕緣的質(zhì)量以及運(yùn)行中對絕緣的維護(hù)，對變壓器可靠運(yùn)行的影響就更為突出。變壓器所發(fā)生的事故中，相當(dāng)大的部分是由于絕緣問題造成的，根據(jù)110kV及以上的變壓器所發(fā)生的事故統(tǒng)計(jì)，其中由絕緣引起的故事占80％以上。因此，認(rèn)真研究和正確處理變壓器的絕緣問題，是保證變壓器安全可靠運(yùn)行的重要環(huán)節(jié)。

變壓器故障的原因主要有如下幾種：

1.選用材料或安裝不當(dāng)

包括絕緣等級選擇錯(cuò)誤，電壓分接頭選擇不當(dāng)以及保護(hù)繼電器、斷路器不完善等。

2.制造工藝質(zhì)量不好

由于選取的制造材料（導(dǎo)電材料、磁性材料、絕緣材料等）不好，或是設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)不合理，裝配工藝水平不高，造成變壓器發(fā)生故障。

3.運(yùn)行、維護(hù)不當(dāng)

由于操作不當(dāng)或其他故障造成變壓器過負(fù)荷或者檢修維護(hù)時(shí)造成連接松動(dòng)，甚至使異物進(jìn)入變壓器，都會(huì)使變壓器發(fā)生故障。

4.異常電壓

主要是雷電過電壓和內(nèi)部過電壓。過電壓的作用時(shí)間雖然很短，但是過電壓的數(shù)值卻大大超過了變壓器的正常工作電壓，因而容易造成變壓器絕緣損壞，導(dǎo)致變壓器不能正常工作。

5.絕緣材料老化

這一方面是由于絕緣材料的自然老化而造成的；另一方面，當(dāng)變壓器過負(fù)荷運(yùn)行或內(nèi)部出現(xiàn)某些異常（如局部放電、局部過熱等）時(shí)，將會(huì)加速變壓器絕緣材料的老化，從而引發(fā)故障。

變壓器故障的種類可以分為內(nèi)部故障和外部故障。

電力變壓器的內(nèi)部故障主要有過熱性、放電性及絕緣受潮等類型，主要發(fā)生在油箱、附件和其他外部裝置故障等。變壓器的內(nèi)部故障包括繞組故障（絕緣擊穿、斷線、變形）、鐵芯故障（鐵芯疊片絕緣損壞、接地、鐵芯的穿芯螺栓絕緣擊穿等）、裝配金具故障（焊接不良、部件脫落等）、電壓分接開關(guān)故障（接觸不良或電弧）、引線接地故障（對地閃烙、斷裂）、絕緣油老化等。

變壓器外部故障主要是變壓器油箱外部絕緣套管及其引出線上發(fā)生的各種故障，其主要類型包括絕緣套管閃絡(luò)或破碎而發(fā)生的單相接地（通過外殼）短路，引出線之間發(fā)生的相間故障等。

運(yùn)行的變壓器發(fā)生不同程度的故障時(shí)，會(huì)產(chǎn)生異常現(xiàn)象或信息。根據(jù)這些現(xiàn)象或信息進(jìn)行分析，從而判斷故障的性質(zhì)、嚴(yán)重程度和部位，能及時(shí)發(fā)現(xiàn)局部故障和輕微故障，以便采取措施消除故障，防止變壓器損壞而停運(yùn)，提高電力系統(tǒng)運(yùn)行可靠性，減少損失。

變壓器故障診斷中應(yīng)綜合各種有效的檢測手段和方法，對得到的各種檢測結(jié)果要進(jìn)行綜合分析和評判，變壓器常規(guī)故障綜合診斷如圖2-1所示。

在電氣性能方面，為了使變壓器絕緣能在額定工作電壓下長期運(yùn)行，并能耐受可能出現(xiàn)的各種過電壓的作用，國家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了各種變壓器的耐壓試驗(yàn)項(xiàng)目和相應(yīng)的試驗(yàn)電壓值。變壓器絕緣應(yīng)能承受規(guī)定電壓下的各種耐壓試驗(yàn)的考驗(yàn)，例如交流耐壓，沖擊耐壓等。

【技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)】

按“電氣裝置安裝工程電氣設(shè)備交接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)”（中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)GB 50150—2006），DL/T 596—1996電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程，中國南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Q/CSG 10007—2004《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》。電力變壓器的試驗(yàn)項(xiàng)目，應(yīng)包括下列內(nèi)容：

（1）絕緣油試驗(yàn)或SF6氣體試驗(yàn)；

（2）測量繞組連同套管的直流電阻；

（3）檢查所有分接頭的電壓比；

（4）檢查變壓器的三相接線組別和單相變壓器引出線的極性；

（5）測量與鐵芯絕緣的各緊固件（連接片可拆開者）及鐵芯（有外引接地線的）絕緣電阻；

（6）非純瓷套管的試驗(yàn)；

（7）有載調(diào)壓切換裝置的檢查和試驗(yàn)；

（8）測量繞組連同套管的絕緣電阻、吸收比或極化指數(shù)；

（9）測量繞組連同套管的介質(zhì)損耗角正切值tanδ；

（10）測量繞組連同套管的直流泄漏電流；

（11）變壓器繞組變形試驗(yàn)；

（12）繞組連同套管的交流耐壓試驗(yàn)；

（13）繞組連同套管的長時(shí)感應(yīng)電壓試驗(yàn)帶局部放電試驗(yàn)；

（14）額定電壓下的沖擊合閘試驗(yàn)；

（15）檢查相位；

（16）油中溶解氣體色譜分析；

（17）測量噪聲。

實(shí)際上，由于現(xiàn)場條件限制，變壓器的絕緣試驗(yàn)項(xiàng)目主要有：

（1）測量繞組連同套管絕緣電阻和吸收比、極化指數(shù)；

（2）測量繞組連同套管直流電阻；

（3）測量繞組連同套管直流泄漏電流；

（4）測量介質(zhì)損耗角正切值tanδ；

（5）油中溶解氣體色譜分析試驗(yàn)；

（6）繞組的電壓比、極性與接線組別；

（7）工頻交流耐壓試驗(yàn)；

（8）感應(yīng)耐壓試驗(yàn)。

綜合上述試驗(yàn)項(xiàng)目，試驗(yàn)流程見圖2-2，具體操作可以參考本項(xiàng)目任務(wù)八電力變壓器現(xiàn)場交接試驗(yàn)方案。