电压等级为110kV的电力变压器需要做哪些预防性试验

1目的

用于电力变压器预防性试验(定期、大修、必要时)。

2范围

    电压等级为110kV的电力变压器。

3责任和权限

3.1负责试验技术的主管施工员应在试验工作前负责编写试验技术方案；并依据经批准的试验方案进行试验；负责对试验报告中数据的正确性进行审核；对试验数据中的疑点进行复核；必要时，通知该项试验人员重新复试。对试验报告中的试验项目、数据是否符合规范要求负责。

3.2参加试验的人员应该熟知试验工作内容、标准规范；依据试验方案中确定的方法进行试验；认真填写试验记录；维护试验仪器设备。对试验结果的真实性、正确性和有效性负责。

4依据标准

4.1《电力设备预防性试验规程》 DL/T  596-1996

4.2《电力设备交接和预防性试验规程》华北电力集团公司2000年

5工作程序

5.1使用的仪器设备

5.2试验环境条件

5.2.1试验环境温度不低于5℃；相对湿度：≯80%；

5.2.2试验区域内无交叉施工、无振动、无强电、磁场干扰等妨碍试验的工作。

5.2.3高压试验时，在试验区域内不得有造成其他人危险的因素。

5.2.4电源电压波动幅度不超过±5%；电源电压的畸变率不超过5%，试验电源频率与额定频率之差应在额定频率的1%以内。

5.3试验前的准备工作

5.3.1 制定试验技术方案，进行技术交底。

5.3.2 布置试验场地，对正常试验和特殊性试验必须有试验接线图。

5.3.3 试验接线后需经第二人按结线图复查，以保证接线正确。

5.3.4 试验前应检查工作电源及接地是否可靠。

5.4试验方法

5.4.1测量绕组的直流电阻

1) 试验周期为定期、无励磁调压变压器变换分接位置后、有载调压变压器的分接开关检修后（在所有分接侧）、大修后、必要时。

2) 测量应在正在运行的分接头位置上进行；无励磁调压变压器应在使用的分接锁定后测量；有载调压变压器可在经常运行的分接上下几个分接处测量。

3) 对1600kVA及以下三相变压器，各相测得值的相互差值不应大于三相平均值的4%，线间测得值的相互差值不应大于三相平均值的2%；1600kVA以上的三相变压器，各相测得值的相互差值不应大于三相平均值的2%，线间测得值的相互差值不应大于三相平均值的1%；三相电阻不平衡率计算：

4) 直阻测量方法：

1. 用感性负载速测欧姆计测量绕组直流电阻时，其接线及测量方法应符合测试仪器的技术要求。
   
2. 用双臂电桥测量时，双臂电桥测量引线的接线如下：
   

HDZRC-10直流电阻测试仪电桥测量接线图

5) 变压器的直流电阻，与同温下以前相同部位测得值比较，相应变化不应大于2%；将不同温度下的绕组直流电阻温度换算到同一温度：

(式中：Rx –换算至温度为t_x时的电阻； Ra-温度为t_a时所测得的电阻；

T-温度换算系数，铜线为235，铝线为225； t_x-需要换算R_x的温度；

 t_a-测量R_a时的温度)

6)由于变压器结构等原因，差值超过本条第3)款时，可只按本条第5)款进行比较。

5.4.2测量绕组的绝缘电阻、吸收比

1) 试验周期为定期、大修后、必要时。

2) 使用2500V或5000V兆欧表测量绝缘电阻和收比R₆₀/R₁₅， 测量前被试绕组应充分放电。

3) 绝缘电阻换算至同一温度下，与前一次测试结果相比应无明显变化；吸收比（10℃～30℃范围）不低于1.3。

4) 测量温度以顶层油温为准，尽量在相近的温度下试验。

5) 尽量在油温低于50℃时试验，不同温度下的绝缘电阻值一般可用下式换算：

                       R₂=R₁×1.5^{（t1-t2）/10}

式中R₁、R₂分别为在温度t₁、t₂下的绝缘电阻值

6) 吸收比不进行温度换算。

5.4.3测量绕组的介质损失角正切值tgδ

试验周期为定期、大修后、必要时。

容量为1600kVA及以下的变电所用油浸式电力变压器和容量为1600kVA以上的油浸式电力变压器进行此项试验。

试验电压为10kV。绕组额定电压10 kV以下，试验电压为Un。以双线圈变压器为例，根据现场条件一般采用反接法进行4次测量：

一次对二次及地；一次对地；二次对一次及地；二次对地。并用4 次测量得到的电容量来校验测量数据及接线的正确性4) 测量结果应符合以下规定：

a) 被测绕组的tgδ值与历年的数值比较不应有显著变化(一般不大于30%)；

b) 20℃时被测绕组的tgδ值不大于0.8%。                

5) 测量温度以顶层油温为准，尽量在相近的温度下试验。

6) 尽量在油温低于50℃时试验，不同温度下的tgδ值一般可用下式换算

式中tgδ_t 、tgδ₂分别为温度t1、t2时的tgδ值

5.4.4 测量电容型套管的tgδ和电容值试验周期为定期、大修后、必要时。容量为1600kVA及以下的变电所用油浸式电力变压器和容量为1600kVA以上的油浸式电力变压器进行此项试验。测量时记录环境温度及变压器顶层油温。试验方法、类别及试验标准按《套管试验作业指导书》进行。

5.4.5 绝缘油试验试验周期为定期、大修后、必要时。绝缘油试验方法、类别及试验标准应符合《绝缘油试验作业指导书》规定；

3) 绝缘油击穿电压试验标准如下：

投入运行前不应低于40kV；运行中不应低于35kV；

4) 投入运行前的绝缘油tgδ（%）标准为：90℃时，不应大于1；运行中的绝缘油的介损tgδ(%)标准为：90℃时，不应大于4 。

5) 油中溶解气体的色谱分析，应符合下列规定：油中H₂与烃类气体含量(体积分数)超过下列任何一项数值时应引起注意：总烃含量大于150×10^-6；H₂含量大于150×10^-6；C₂H₂含量大于5×10^-6测得的氢、乙炔、总烃含量，应无明显差别。烃类气体总和的产气速率大于0.25ml/h(开放式)和0.5 ml/h(密封式),或相对产气速率大于10%/月则可认为设备有异常。

6) 绝缘油其它详细试验项目见《绝缘油试验作业指导书》。

5.4.6测量铁芯(有外引接地线的) 及与铁芯绝缘的各紧固件的绝缘电阻测量铁芯(有外引接地线的)试验周期为定期、大修后、必要时；测量铁芯绝缘的各紧固件的试验周期为大修后、必要时。采用2500V兆欧表(对运行年久的变压器可用1000V兆欧表)测量；夹件引出对地的可单独对夹件进行测量；连接片不能拆开的可不进行。

进行器身检查的变压器，应测量可接触到的穿芯螺栓、轭铁夹件及绑扎钢带对铁轭、铁芯、油箱及绕组压环的绝缘电阻。

铁芯必须为一点接地，运行中铁芯接地电流一般不大于0.1A。测试结果与以前相比无显著差别。

5.4.7测量绕组的直流泄漏电流

试验周期为定期、必要时。1600kVA以上变压器定期进行此项试验；试验前首先对被试品充分放电。

110 kV绕组，试验电压为40 kV。 35 kV绕组试验电压为20 kV。6～10 kV绕组，试验电压为10 kV。

当施加电压达1min时，在高压端读取泄漏电流。与前一次测试结果相比应无明显变化。

5.4.8交流耐压试验

试验周期为更换绕组后、必要时。

试验电压的频率为50Hz，电压波形应尽可能接近正弦波形。试验所需电源容量按下式计算：

  P = ωC_xU_s²×10^-3   kV式中：ω——电源角频率U_s——试验电压(kV) C_x——被试品的电容量(μF)

4) 试验接线图

工频交流耐压试验接线图图中：  T₁---调压器；T₂---试验变压器；R₁---限流电阻；R₂---保护电阻；

R_C---阻容分压器；C_X---被试品；G---球间隙；K---短接开关；PA---毫安表。

5) 限流电阻按照0.2～1.0Ω/V选取，保护电阻按1.0Ω/V选取。球隙的放电电压应调整到试验电压的1.1～1.15倍。如果在试验中需要测量电容电流，可在试验变压器高压线圈尾端接入毫安表和与它并联的短路保护开关。

6) 变压器进行交流耐压前,绝缘油的击穿电压值及其它的试验项目试验应合格。如新补充油的变压器,应在注油二十四小时后方可进行耐压试验。进行交流耐压时,非被试侧绕组应短接后接地。

7) 油浸变压器交流耐压标准如下:

注: 括号内数值适用于不固定接地或经小电抗接地系统

油浸式变压器定期试验电压值按部分更换绕组电压值进行

5.4.9 测量绕组所有分接的电压比

1. 试验周期为分接开关引线拆装后换组后、必要时。各相分接头的电压比与铭牌值相比，不应有显著差别，且符合规律。
   

5.4.10 校核三相变压器的组别或单相变压器极性试验周期为更换绕组后。三相变压器的组别或单相变压器极性必须与变压器铭牌和顶盖上的端子标志一致。采用下述方法进行：

a) 采用直流法判断三相变压器接线组别的测试得出如下12组数据来确认接线组别：

b) 双电压表法是将变压器的一次侧A端与二次侧a端短接，并测量U_Bb、U_Bc、U_Cb并测量两侧线电压U_AB、U_BC、U_CA、U_ab、 U_bc、U_ca；并根据所测电压值按计算法、电压比较法、相量法来判断组别。

c) 相位表法：相位表法就是用相位表测量一次侧电源与二次侧电源之间的相位角，相位表电流线圈通过一个电阻接在二次侧；当变压器通入三相交流电源时，接在二次侧回路的电压与接在一次侧电压的相位即变压器一、二次的相位。

5.4.11测量空载电流和空载损耗试验周期为更换绕组后、必要时。试验电源可用三相或单相；试验电压可用额定电压或较低电压值(如制造厂提供了较低电压下的值，可在相同电压下进行比较)。试验结果与前次试验值相比,应无明显变化。

5.4.12测量短路阻抗和负载损耗试验周期为更换绕组后、必要时。

试验电源可用三相或单相；试验电流可用额定值或较低电流值(如制造厂提供了较低电流下的测量值，可在相同电流下进行比较)。

试验结果与前次试验值相比,应无明显变化。

5.4.13有载调压装置的试验和检查

试验周期为1年或按制造厂要求、大修后、必要时。有条件时进行。

检查动作顺序，动作角度。范围开关、选择开关、切换开关的动作顺序应符合制造厂的技术要求，其动作角度应与出厂试验记录相符。

操作试验：变压器带电时手动操作、电动操作、远方操作各2个循环。手动操作应轻松，必要时用力矩表测量，其值不超过制造厂的规定，电动操作应无卡涩，没有连动现象，电气和机械限位动作正

1. 检查和切换测试：测量过渡电阻的阻值。过渡电阻的阻值与出厂值相符测量切换时间。三相同步的偏差、切换时间的数值及正反向切换时间的偏差均与制造厂的技术要求相符；
   
2. 切换开关室绝缘油试验。符合制造厂的技术要求，击穿电压一般不低于25kV。二次回路绝缘试验。采用2500kV兆欧表，绝缘电阻一般不低于1 MΩ。
   

5.4.14测温装置、气体继电器、冷却装置的绝缘电阻测量和二次回路试验

试验周期为定期、大修后、必要时。

测量测温装置、气体继电器、冷却装置绝缘电阻，采用2500V兆欧表测量，绝缘电阻一般不低于1MΩ。

测温装置密封良好，指示正确，测温电阻值应和出厂值相符。

气体继电器整定值符合运行规程要求，动作正确。

冷却装置投运后，流向、温升和声响正常，无渗漏；强油水冷装置的检查和试验，按制造厂规定。

5.4.15 整体密封检查

试验周期为大修后。

110kV变压器在油枕顶部施加0.035MPa压力，试验持续时间24h无渗漏。

试验时带冷却器，不带压力释放装置。

5.4.16套管中电流互感器绝缘试验

试验周期为大修后、必要时。采用2500V兆欧表,绝缘电阻一般不低于1MΩ。

5.4.17全电压下空载合闸试验试验周期为更换绕组后。

全部更换绕组，空载合闸5次，每次间隔5分钟；部分更换绕组，空载合闸3次，每次间隔5分钟。

由变压器高压或中压侧加压，在使用分接上进行。110kV的变压器中性点接地。发电机变压器组的中间连接无断开点的变压器，可不进行试验。