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變壓器的試驗原理及方法
發(fā)布日期:2019-05-22 點擊:4008次
規(guī)程規(guī)定它是變壓器大修時、無載開關調級后、變壓器出口短路后和3~5年1次等必試項目。
在變壓器的所有試驗項目中是一項較為方便而有效的考核繞組縱絕緣和電流回路連接狀況的試驗。它能夠反映繞組匝間短路、
繞組斷股、分接開關接觸狀態(tài)以及導線電阻的差異和接頭接觸不良等缺陷故障,也是判斷各相繞組直流電阻是否平衡、調壓開關檔位是否正確的有效手段。
(1)變壓器容量在1.6MVA及以上,相間互差不大于2%(警示值),同相初值差不超過±2%(警示值),
(繞組直流電阻相互間差別不應大于2%;無中性點引出的繞組線間差別不應大于三相平均值的1%)。
狀態(tài)檢修試驗規(guī)程要求相繞組電組互差不大于2%,所謂互差,指任意兩相繞組電阻之差,除以兩者中的小者,再乘以100%得到的結果。
在DL/T 596中,不是采用互差,而是采用與三相平均值比,這會降低了“信噪比”。例如,假設A、B、C三相繞組電阻的初始值都為1,因
某種缺陷,A相繞組電阻變化為1.03,變了3%,應該是超標了,但按DL/T 596方法計算,變化了1.98%,是合格的!
首先“信噪比”從3%降低為1.98%,其次,判斷結果也出現(xiàn)了差異。線間電阻要求換算到相繞組電阻的道理也一樣。
? 采用恒壓恒流源法的直阻測量儀。使用時可把高、低壓繞組串聯(lián)起來,應用雙通道對高、
低壓繞組同時測量,較好地解決了三相五柱式大容量變壓器直流電阻測試的困難。
(a) 零序阻抗法。該方法僅適用于三柱鐵心YN連接的變壓器。它是將三相繞組并聯(lián)起來同時通電,由于磁通
需經氣隙閉合,磁路的磁阻大大增加,繞組的電感隨之減小,為此使測量電阻的時間縮短。
(b) 磁通勢抵消法。試驗時除在被測繞組通電流外,還在非被測繞組中通電流,使兩者產生的磁通勢大小相等、
方向相反而互相抵消,保持鐵心中磁通趨近于零,將繞組的電感降到最低限度,達到縮短測量時間的目的。
實例1:2003年6月12日,由天津市電科院電氣室對北孫莊站#1主變(110kV) 進行預防性試驗過程中,發(fā)現(xiàn)
#1主變10KV側直流電阻三相嚴重不平衡,三相不平衡率已達8%。
實例2:110kV坪塘#2主變試驗發(fā)現(xiàn)低壓側直流電阻三相不平衡率嚴重超標,低壓側直流電阻ab、bc、ca分別為13.60mΩ、
11.62mΩ、11.67mΩ,折算成低壓a、b、c三相直流電阻分別為16.55mΩ、23.14mΩ、16.42mΩ,低壓側直流電阻三相不平衡率達到40.9%,判定低壓b相繞組存在燒壞可能。
某變壓器110kV側直流電阻不平衡,其中C相直流電阻和各個分接之間電阻值相差較大。A、B相的每個分接之間
直流電阻相差約為10~11.7u歐,而C相每個分接之間直流電阻相差為4.9—6.4 u歐和14.1~16.4 u歐,初步判斷C相回路不正常。
通過其直流電阻數(shù)據(jù)CO(C端到中性點O端)的直流回路進行分析,確定繞組本身缺陷的可能性小,有載調壓裝置
的極性開關和選擇開關缺陷的可能性也極小,所以,缺陷可能在切換開關上。經對切換開關吊蓋檢查發(fā)現(xiàn),
有一個固定切換開關的一個極性到選擇開關的固定螺絲擰斷,致使零點的接觸電阻增大,而出現(xiàn)直流電阻規(guī)律性不正常的現(xiàn)象。
2010年10月29日,冷水江電力局對禾青主變#1主變進行例行試驗。發(fā)現(xiàn)該變壓器本體油色譜中乙炔含量為10.89ul/l,
總烴165.81ul/l,用三比值法判斷為經判斷為內部電弧放電及過熱。調壓開關油色譜無異常。變壓器繞組直阻試驗
發(fā)現(xiàn)第四檔和第十六檔C相直阻遠遠高于其他兩相,其中第四檔不平衡系數(shù)達到了25.21%,第十六檔不平衡系數(shù)
也達到了19.57%,吊出切換開關后測量發(fā)現(xiàn)第四檔和第十六檔不平衡系數(shù)依然有16%以上。
一臺35kV變壓器側直流電阻不平衡率遠大于2%,懷疑分接開關有問題,所以轉動分接開關后復測,其不平衡率仍然很大,
又分別測其他幾個分接位置的直流電阻,其不平衡率都在11%以上,而且規(guī)律都是A相直流電阻偏大,好似在A相繞組中已
串入一個電阻,這一電阻的產生可能出現(xiàn)在A相繞組的首端或套管的引線連接處,是否為連接不良造成。經分析確
認后,停電打開A相套管下部的手孔門檢查,發(fā)現(xiàn)引線與套管連接松動(螺絲連接),主要由于安裝時未裝緊,且無墊圈而引起,經緊固后恢復正常。
變壓器的損耗是變壓器的重要性能參數(shù),一方面表示變壓器在運行過程中的效率,另一方面表明變壓器在設計制造
的性能是否滿足要求。變壓器空載損耗和空載電流測量、負載損耗和短路阻抗測量都是變壓器的例行試驗。
進行空載試驗的目的是:測量變壓器的空載損耗和空載電流;驗證變壓器鐵心的設計計算、工藝制造是否滿足
技術條件和標準的要求;檢查變壓器鐵心是否存在缺陷,如局部過熱,局部絕緣不良等。
變壓器的空載試驗就是從變壓器任一組線圈施加額定電壓,其它線圈開路的情況下,測量變壓器的空載損耗和
空載電流??蛰d電流用它與額定電流的百分數(shù)表示,即:
變壓器的短路試驗就是將變壓器的一組線圈短路,在另一線圈加上額定頻率的交流電壓使變壓器線圈內的
電流為額定值,此時所測得的損耗為短路損耗,所加的電壓為短路電壓,短路電壓是以被加電壓線圈的額定電壓百分數(shù)表示的:
進行負載試驗的目的是:計算和確定變壓器有無可能與其它變壓器并聯(lián)運行;計算和試驗變壓器短路時
的熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定;計算變壓器的效率;計算變壓器二次側電壓由于負載改變而產生的變化。
對于單相變壓器,可采用圖5-12所示的接線進行空載試驗。對于三相變壓器,可采用圖5-13和圖5-14
所示的兩瓦特表法進行空載試驗。
短路試驗時,在變壓器的一側施加工頻交流電壓,調整施加電壓,使線圈中的電流等于額定值;有時
由于現(xiàn)場條件的限制,也可以在較低電流下進行試驗,但不應低于額定電流的50%。
由于負載試驗所需容量較大,尤其對容量較大的變壓器,在現(xiàn)場試驗時,試驗電源和調壓器的容量很難滿足要求。
但負載試驗中,所加電流與測量電壓和損耗呈線性關系,因此規(guī)程允許降低電流進行負載試驗,并對所測量的數(shù)據(jù)作以下?lián)Q算:
e 換算至75℃阻抗壓降%:
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