变压器的试验测试技术.ppt

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1、欢迎大家,变压器设备的试验测试技术,四川省电力公司 张 湘 2011年9月,一、引言二、绕组绝缘电阻、吸收比和极化指数试验三、泄漏电流试验四、介质损耗因数tg试验五、直流电阻试验六、变压比及接线组别试验七、绕组变形测试八、外施工频耐压试验,目 录,一、引 言,一般电气试验的标准化流程,变压器的基本概念,2,1,引 言,一般电气试验的标准化流程,一、引言,标准化流程,试验阶段,整理阶段,准备阶段,一、引言,历史数据、初值设备参数运行工况确定试验方案,1、准备阶段,（1）了解试品并确定试验方案,（2）试验物品准备,1、准备阶段,（3）仪器选择,放电棒,用途：,放电棒通过导线接地释放仪器、电气设备及

2、其他导电体上存留的电荷。,试验所用仪器仪表、工器具等应在合格周期内。,1、准备阶段,（4）保证安全的组织措施,填写一种工作票，编写安全控制卡，工序质量控制卡，办理工作许可手续。,1、准备阶段,（4）保证安全的组织措施,向工作班成员交代工作内容、人员分工、带电部位，进行危险点告知，并履行确认手续后开工。,1、准备阶段,标准化流程,试验阶段,整理阶段,准备阶段,（1）现场安全措施,检查试品外壳，应可靠接地。,2、试验阶段,（2）现场安全措施,用放电棒将被试设备充分放电。,2、试验阶段,（3）现场安全措施,2、试验阶段,（4）现场安全措施,试验现场装设封闭围栏。,必要时派专人看守,2、试验阶段,（5

3、）现场安全措施,接取试验电源，先测量电源电压是否符合试验要求。电源线必须固定，防止突然断开。检查漏电保护装置是否灵敏动作，接取电源需两人进行。,2、试验阶段,（6）试验接线,用试验专用引线将测试仪接地端子接地。,2、试验阶段,（7）试验接线,接地采用压接，禁止缠绕。,2、试验阶段,（8）试验接线,检查接线正确后，工作人员与加压部位保持足够安全距离，操作人员取得试验负责人许可后可进行试验操作部分,2、试验阶段,标准化流程,试验阶段,整理阶段,准备阶段,（1）现场安全措施,试验结束后在进行拆接线操作前对被试品及周围导电体进行放电。操作人员向试验负责人汇报试验结束后，拆除试验线及短路线。,3、整理阶

4、段,（2）完成试验,测量全部完成后，记录试验条件：空气湿度 环境温度 使用仪器型号根据测试结果出具试验报告。对设备做出分析判断。,3、整理阶段,完成任务,变压器的基本概念,一、引 言,电力变压器在电力系统中的地位,一、引 言,变压器的基本原理是电磁感应原理。是“电生磁、磁生电”现象的一个具体应用。下图为一单相双绕组（或三相中一相）变压器。,变压器的工作原理,一、引 言,油浸式电力变压器,油浸式电力变压器的结构,器身,油箱,冷却装置,保护装置,出线装置,铁心、绕组、绝缘结构、引线、分接开关,油箱本体（箱盖、箱壁、箱底）和附件（放油阀门、油样活门、接地螺栓、铭牌,散热器和冷却器,储油柜（油枕）、油

5、位表、防爆管（安全气道）、吸湿器(呼吸器)、温度计、净油器、气体继电器（瓦斯继电器）,高压套管、低压套管,一、引 言,油浸式电力变压器,一、引 言,高压套管,低压套管,分接开关,散热器,铭牌,油箱,防爆管,油枕,油位表,瓦斯继电器,铁心和绕组是变压器中最主要的部件，他们构成了变压器的器身。1、铁心：构成了变压器的磁路，同时又是套装绕组的骨架。铁心由铁心柱和铁轭两部分构成。铁心柱上套绕组，铁轭将铁心柱连接起来形成闭合磁路。2、绕组：绕组是变压器的电路部分，它由铜或铝绝缘导线绕制而成。它们通常套装在同一个心柱上，一次和二次绕组具有不同的匝数，通过电磁感应作用，一次绕组的电能就可传递到二次绕组，且使

6、一、二次绕组具有不同的电压和电流。,油浸式电力变压器的结构,一、引 言,按用途：电力变压器、试验变压器、测量变压器等按绕组结构：双绕组变压器、三绕组变压器、自耦变压器按铁芯结构：芯式变压器和壳式变压器按相数：单相、三相、多相按冷却方式：油浸式（油浸自冷、油浸风冷、油浸水冷、强迫油循环风冷、强迫油循环水冷）、干式、充气式按调压方式：无激磁调压、有载调压按中性点绝缘水平：全绝缘和半绝缘,变压器的分类,一、引 言,变压器的绝缘,变压器绝缘,外绝缘,内绝缘,纵绝缘,全绝缘,主绝缘,分级绝缘,空气,高压线圈与低压线圈之间，线圈与铁心及油箱之间，不同相线圈之间的绝缘,线圈匝间、层间、饼间绝缘，即同一线圈不

7、同电位的各部分间的绝缘,一、引 言,本章小结,作为能量传递的电气设备，变压器的工作原理建立在电磁感应基础上，把一种电压等级的交流电能转化为另一种电压等级的交流电能。铁芯和绕组是变压器的最主要部件。,电气试验的标准化流程。,一、引 言,思考题,一、引 言,1、变压器传输电能是否可以改变频率？,一、引 言,二、绕组绝缘电阻、吸收比和极化指数试验,目 录1、试验目的2、试验原理3、仪器介绍4、接线和试验步骤5、注意事项6、试验标准,二、绝缘电阻、吸收比和极化指数试验,1、试验目的,能有效地检查出变压器绝缘整体受潮、部件表面受潮或脏污以及贯穿性的集中性缺陷。,如：绝缘子破裂、引线靠壳、器身内部有金属接

8、地、绕 组围裙严重老化、绝缘油严重受潮等缺陷。,是检查设备绝缘状态最简单和最基本的方法。,二、绝缘电阻、吸收比和极化指数试验,2、试验原理,电力设备中的绝缘材料（电介质）是不导电的物质，但并不是绝对的不导电。在直流电压作用下，电介质中有微弱的电流流过。根据电介质材料的性质、构成及结构等的不同，这部分电流可视为由三部分电流构成。,二、绝缘电阻、吸收比和极化指数试验,2、试验原理,(a)试验接线图,(b)绝缘介质的等值电路图,(c)吸收电流示意图,二、绝缘电阻、吸收比和极化指数试验,2、试验原理,i1为电容电流 直流电压作用到绝缘材料上，加压瞬间相当于给电容充电。这部分随时间较快衰减的电容电流与绝

9、缘材料的电容量和外加电压有关，它对时间的变化曲线如图2-1（c）i1 曲线所示。其电流回路在等值电路见图2-1（b)中用一个纯电容C1表示。,二、绝缘电阻、吸收比和极化指数试验,2、试验原理,i2为吸收电流 不均匀介质中吸收电流由缓慢极化和夹层式极化产生，即在直流电压加上的瞬间，介质上的电压按电容分布，而电压稳定后介质上的电压按电阻分布；由于不同介质的电容与电阻不成比例，因此在加上直流电压瞬间到稳定这一过程中，介质上电荷要重新分配，重新分配的电荷在回路中形成电流i2。其电流回路在等值电路 中用一个电容C和电阻r串联表示。吸收电流 随时间衰减的快慢与介质电容量大小有很大的关系，如图21（C）i2

10、 曲线所示。,二、绝缘电阻、吸收比和极化指数试验,2、试验原理,i3为泄漏电流 电介质中有极少数束缚很弱的或自由的离子，当介质在直流电压作用下，正负离子就分别向两极移动而形成电流，称为泄漏电流或传导电流。这部分电流是由介质的电导引起的，是一个恒定的电流，如图21（C）i3曲线所示。当电流回路在等值电路2-1（b)中用一个纯电阻R表示。,二、绝缘电阻、吸收比和极化指数试验,2、试验原理,三个电流加起来，即i=i1+i2+i3，可得到在直流电压作用下流过绝缘介质的总电流 i 随时间变化的曲线，通常称为吸收曲线，如图21（C）i 曲线所示。,从吸收曲线可以看出，所谓绝缘电阻就是指加于试品上的直流电压

11、与流过试品的泄漏电流之比，即 RU/i3式中 U加于试品两端的电压，V;i3对应于电压U，试品中的泄漏电流，A;R试品的绝缘电阻，M;,二、绝缘电阻、吸收比和极化指数试验,2、试验原理,由于i3 的大小取决于绝缘材料的状况，当介质受潮、老化、表面脏污或有其他缺陷（如有裂缝、灰化、气泡等）时，i3 会增大，R降低。因此测量绝缘电阻是了解电力设备绝缘的最简便常用的手段之一.,二、绝缘电阻、吸收比和极化指数试验,3、仪器介绍,绝缘电阻表是测量绝缘电阻的专用仪器 常见的绝缘电阻表根据电压等级有：500、1000、2500、5000V等几种；从使用形式上分：手摇式、电动式 常用的绝缘电阻表是:1000、

12、2500、5000V,3、仪器介绍,二、绝缘电阻、吸收比和极化指数试验,二、绝缘电阻、吸收比和极化指数试验,3、仪器介绍,绝缘电阻表的选择,二、绝缘电阻、吸收比和极化指数试验,3、仪器介绍,详细的仪器操作方法将在实训课时详述，这里不再赘述。,二、绝缘电阻、吸收比和极化指数试验,4、接线和试验步骤,（1）测试部位,二、绝缘电阻、吸收比和极化指数试验,4、接线和试验步骤,L,E,O,A,B,C,a,b,c,（2）高压侧绝缘电阻测试接线图,绝缘电阻表,二、绝缘电阻、吸收比和极化指数试验,4、接线和试验步骤,L,E,b,c,a,A,B,C,O,（3）低压侧绝缘电阻测试接线图,绝缘电阻表,二、绝缘电阻、

13、吸收比和极化指数试验,2.根据表面脏污及潮湿情况决定是否采取表面屏蔽或者需要烘干及清擦干净表面脏污，以消除表面脏污对绝缘电阻的影响。,1.试验前先检查安全措施，被试品电源及一切对外连线应拆除.被试品接地放电,至少放电5min。勿用手直接接触放电导线。,4.变压器按测试项目并参考接线图进行接线和测试。,3.检查绝缘电阻表是否正常。,6.记录被试品设备铭牌、运行编号、本体温度、环境温度及使用的绝缘电阻表型号。,5.试验完毕对变压器测试部位放电接地。,（4）,每次试验应选用相同电压、相同型号的绝缘电阻表。,测量时宜选用高压屏蔽线。,非被测部位短路接地应良好。,1,3,2,4,测量应在天气良好的情况下

14、进行，且空气相对湿度测试条件不高于80%。,5、注意事项,二、绝缘电阻、吸收比和极化指数试验,变压器接地放电时间至少5min以上。,变压器测试的外部条件（指一次引线）应与前次条件相同。,6,5,7,禁止在有雷电或临近高压设备时使用绝缘电阻表，以免发生危险。,5、注意事项,二、绝缘电阻、吸收比和极化指数试验,二、绝缘电阻、吸收比和极化指数试验,6、试验标准,什么叫吸收比K：通常把60S时的绝缘电阻与15S时的绝缘电阻之比称为吸收比。,什么叫极化指数P：通常把10min时的绝缘电阻与1min时的绝缘电阻之比称为极化指数。,二、绝缘电阻、吸收比和极化指数试验,6、试验标准,35kV等级以上，容量40

15、00kVA以上，应测量吸收比。变压器吸收比应大于1.3，当R60大于3000M，吸收比可不做考核要求。220kV等级以上，容量120MVA以上，宜测量极化指数。极化指数应大于1.5。（测得值与产品出厂值相比，应无明显差别。）当R60大于10000M，极化指数可不做考核要求。绝缘电阻换算至同一温度下，与出厂试验值或前一次测试结果相比，绝缘电阻值不低于70%。,二、绝缘电阻、吸收比和极化指数试验,6、试验标准,变压器绕组绝缘电阻测量应尽量在50时测 量，不同温度（t1、t2）下的电阻值（R1、R2）可按以下公式换算：,三、泄漏电流试验,目 录1、试验目的2、试验原理3、仪器介绍4、接线和试验步骤5

16、、注意事项6、试验标准,三、泄漏电流试验,1、试验目的,能灵敏地反映变压器瓷质绝缘的裂纹、夹层绝缘的内部受潮及局部松散断裂、绝缘油劣化、绝缘的沿面炭化等缺陷。,三、泄漏电流试验,2、试验原理,泄漏电流测量与绝缘电阻测量的原理基本相同。,优点：,（1）、试验电压较高，并且可随意调节。,（2）、用微安表监测泄漏电流，灵敏度高。,（3）、根据泄漏电流测量值可以换算出绝缘电阻值。,三、泄漏电流试验,直流泄漏电流测试原理图：,1,2,I1,I0,I2,微安表1的读数,微安表2的读数,=I0+I1+I2,=I0+I2,三、泄漏电流试验,3、仪器介绍,1、Z-V型60KV便携式超轻型直流高压发生器(ZV大功

17、率机箱、倍压筒、微安表)；2、HV-A型交直流高压测量系统；,三、泄漏电流试验,3、仪器介绍,三、泄漏电流试验,3、仪器介绍,详细的仪器操作方法将在实训课时详述，这里不再赘述。,三、泄漏电流试验,4、接线和试验步骤,（1）测 试 部 位,三、泄漏电流试验,4、接线和试验步骤,O,A,B,C,a,b,c,（2）高压侧直流泄漏测试接线图,直流发生器,三、泄漏电流试验,4、接线和试验步骤,b,c,a,A,B,C,O,（3）低压侧直流泄漏测试接线图,直流发生器,三、泄漏电流试验,b.将变压器表面擦拭干净，进行接线。检查接线正确后，拆除（高压、中压或低压）接地线，开始试验。,用专业短线将直流发生器与变压

18、器外壳接地线可靠连接。,d.打开高压通按钮，旋转调压按钮，缓慢的升高电压，到试验电压值，记录1min 钟的泄漏电流值，降压到零。,C.检查调压器在零位。将过电压保护整定设置为1.15-1.2倍测试电压值。,（4）,三、泄漏电流试验,f.拆除试验接线，整理现场。,e.待电压表指示基本为零时，断开试验电源，对变压器充分放电，挂接地线。,（4）,非被测部位短路接地要良好。,为保证测量测量准确，一般应在高压测量泄漏电流。,由于残余电荷会直接影响泄漏电流的数值，故变压器接地放电时间至少5min 以上。,1,3,2,4,测量应在天气良好时进行，且空气相对湿度不高于80%。,5、注意事项,三、泄漏电流试验,

19、在试验时，由于泄漏电流存在吸收过程，故加压速度对泄漏电流测量结果有一定的影响。,试验结束后，必须先经适当的放电电阻对试品进行放电。,6,5,5、注意事项,三、泄漏电流试验,6、试验标准,（2）判断 a、20时变压器泄漏电流不大于50A。b、与历年数据相比不应有明显变化。,三、泄漏电流试验,(1)加压标准,6、试验标准,三、泄漏电流试验,油浸电力变压器绕组直流泄漏电流参考值,四、介质损耗因数tg试验,目 录1、试验目的2、试验原理3、仪器介绍4、接线和试验步骤5、注意事项6、试验标准,四、介质损耗因数tg试验,1、试验目的,主要是检查变压器整体是否受潮，绝缘油及纸是否劣化，绕组上是否附着油泥及存

20、在严重局部缺陷等。它是判断变压器绝缘状态的一种较有效的手段，近年来随着变压器绕组变形测试技术的开展，测量变压器绕组的tg及电容量可以作为绕组变形 判断的辅助手段之一。,四、介质损耗因数tg试验,2、试验原理,油纸绝缘是有损耗的，在交变电场作用下有极化损耗和电导损耗。因此，绝缘中通过的电流就不是超前电压90，而是比90 小了一个角度，亦即引起了损耗。当外施电压为交流电压时，绝缘中的视在功率UI 可以分成两组成部分，有功功率P 和无功功率Q，其比值称为介质损耗因数tag。,四、介质损耗因数tg试验,3、仪器介绍,交流自动变频介损测试仪,面板,仪器接地,正接法接测量线,电源开关,高压允许开关,操作部

21、分,四、介质损耗因数tg试验,后面板,接加压线,四、介质损耗因数tg试验,四、介质损耗因数tg试验,4、接线和试验步骤,(1)测 试 部 位,四、介质损耗因数tg试验,4、接线和试验步骤,(2)试验接线,1、正接线：采用这种接线，被试品一端接高压，另一端接至电桥的低压端，被试品必须与地绝缘。,2、反接线：采用这种接线，被试品一端接电桥测量端，另一端接地。,四、介质损耗因数tg试验,4、接线和试验步骤,O,A,B,C,a,b,c,（2）高压侧介损测试接线图,四、介质损耗因数tg试验,4、接线和试验步骤,b,c,a,A,B,C,O,(3)低压侧介损测试接线图,四、介质损耗因数tg试验,2.拆除或断

22、开变压器对外的一切连线。,将变压器各绕组接地放电，对大容量变压器应充分放电。,4.将接地线一端接在地网上，另一端可靠接于仪器面板的接地螺栓上，且地网的接地点应具有良好的导电性。,3.用万用表测量试验电源电压，应为220V。,6.测量结束后，用放电棒对试品加压部位进行放电。,5.按图接线，确认接线无误后，开始试验，严格按照测试仪器操作步骤进行。,（4）,测量应在天气良好、试品及环境温度不低于+5，湿度80%以下的条件下进行。,必要时可对被试变压器外瓷套表面进行清洁或干燥处理。,测量温度以变压器上层油温为准，尽量使每次测量的温度相近。,1,3,2,4,试验时被试变压器的每个绕组各相应短接（包括中性

23、点引线）,5、注意事项,四、介质损耗因数tg试验,尽量缩短测量引线。,采取措施消除电磁场干扰。,6,5,7,试验电压的选择10KV,5、注意事项,四、介质损耗因数tg试验,6、试验标准（1）不同温度下 tg值的换算公式为：tg2=tg1 1.3（t2-t1）/10（2）20时，tg值不应大于下表所列数 据。（3）tg值与历次测量数据比较，不应有显著变化（一般不大于30%）。,四、介质损耗因数tg试验,五、直流电阻试验,目 录1、试验目的2、试验原理3、仪器介绍4、接线和试验步骤5、注意事项6、试验标准,五、直流电阻试验,1、试验目的,（1）检查绕组内部导线接头的焊接、压接质量。（2）调压分接开

24、关接触是否良好。（3）绕组有无匝、层间短路现象，多股导线并绕的绕组是否有断股出现。,五、直流电阻试验,2、试验原理,？,？,2、试验原理,五、直流电阻试验,2、试验原理,五、直流电阻试验,增加测量电流,提高铁芯的饱和程度,减小铁芯的导磁系数,自感降低,减小L,2、试验原理,五、直流电阻试验,五、直流电阻试验,3、仪器介绍,面板图,背板图,五、直流电阻试验,3、仪器介绍,五、直流电阻试验,3、仪器介绍,详细的仪器操作方法将在实训课时详述，这里不再赘述。,五、直流电阻试验,4、接线和试验步骤,五、直流电阻试验,4、接线和试验步骤,O,A,B,C,a,b,c,（1）高压侧直流电阻测试接线图,直阻仪,

25、五、直流电阻试验,4、接线和试验步骤,A,B,C,O,（2）低压侧直流电阻测试接线图,直阻仪,a,b,c,三相变压器有中性点引出时，应测量各相绕组的电阻，无中性点引出时，可以测量线间电阻。,五、直流电阻试验,4、接线和试验步骤,五、直流电阻试验,4、接线和试验步骤,现场测试图,（1）有载调压变压器应在所有分接头上测量直流电阻，无载调压变压器大修后或交接时应在各侧绕组的所有分接头位置上测量直流电阻，运行中更换分接头位置后，只在使用分接头位置上测量直流电阻。,五、直流电阻试验,5、注意事项,（2）测量时用的四根线,电压线应接在被测绕组内侧，电流线应接在被测绕组外侧。,五、直流电阻试验,5、注意事项

26、,r,r,五、直流电阻试验,5、注意事项,（3）温度对直流电阻的影响很大，测量时要记录变压器 及。,环境温度和湿度,顶层油温,五、直流电阻试验,5、注意事项,（4）为了与出厂及历次测量的数值比较，应将不同温度下测量的直流电阻换算到同一温度，以便于比较。,五、直流电阻试验,5、注意事项,五、直流电阻试验,5、注意事项,6、试验标准,五、直流电阻试验,（1）1.6MVA以上变压器，各相绕组直流电阻，不大于三相平均值的，无中性点引出的 不大于。,1.6MVA 及以下的变压器，其 一般应不大于三相平均值的,其 不大于三相平均的,2%,1%,线间不平衡率,4%,相间不平衡率,2%,线间不平衡率,相间不平

27、衡率,6、试验标准,五、直流电阻试验,不平衡率计算公式：,6、试验标准,五、直流电阻试验,（2）变压器中性点无引出线时，三相线电阻不平衡如值超过 2 时，则需将 换算成，以便找出缺陷相。,线电阻,相电阻,五、直流电阻试验,6、试验标准,线电阻换成相电阻公式：Ra=(Rab+Rac-Rbc)/2,Rb=(Rab+Rbc-Rac)/2,Rc=(Rbc+Rac-Rab)/2,五、直流电阻试验,6、试验标准,思考题,五、直流电阻试验,1、如何把三角形接线绕组的线电阻换成相电阻？,2、做直流电阻的时候非被试绕组为什么是开路？如果是短路接地会有什么情况？,五、直流电阻试验,六、变压比及接线组别试验,目 录

28、1、试验目的2、试验原理3、仪器介绍4、接线和试验步骤5、注意事项6、试验标准,六、变压比及接线组别试验,1、试验目的,变压器联结组别是变压器的重要参数之一，是变压器并联运行的重要条件，在很多情况下都需要进行测量。,六、变压比及接线组别试验,1、试验目的,在变压器空载运行的条件下，高压绕组的电压和低压绕组的电压之比称为变压器的变压比：它是变压器的一个重要的性能指标，测量变压器变压比的目的是：（1）保证绕组各个分接的电压比在技术允许的范围之内；（2）检查绕组匝数的正确性；（3）判定绕组各分接的引线和分接开关连接是否正确。,六、变压比及接线组别试验,原边输入电压，则在绕组中产生的磁通在绕组原、副边

29、产生电势E1及E2。变压器在空载时U1E1，U2E2（因内部压降和漏抗很小），根据电动势平衡关系，则：（V）（V）因此，变压器的电压比为：电压比就等于匝数比。,2、试验原理,六、变压比及接线组别试验,3、仪器介绍,仪器面板图,仪器背板图,六、变压比及接线组别试验,六、变压比及接线组别试验,3、仪器介绍,详细的仪器操作方法将在实训课时详述，这里不再赘述。,六、变压比及接线组别试验,4、接线和试验步骤,O,A,B,C,a,b,c,（1）高压侧对低压侧变压比测试接线图,变比测试仪,接测试线前必须对变压器进行充分放电。,试验电源应与使用仪器的工作电源一致。,接测试线时必须知晓变压器的极性或接线组别。,

30、1,3,2,4,变压器需换挡测量时，必须停止测量，再进行切换。,5、注意事项,六、变压比及接线组别试验,6、试验标准,六、变压比及接线组别试验,1、电压35KV以下，电压比小于3的变压器，允许电压偏差为1%；,2、其它所有变压器：额定分接位置0.5%，其它分接位置应在阻抗电压值的1/10,但不得超过1%。,3、各相应分接头的变比与铭牌值相比，不应有 显著差别，且应符合规律。,七、绕组变形测试,目 录1、试验目的2、试验原理3、仪器介绍4、接线和试验步骤5、注意事项6、试验标准,什么叫绕组变形,指电力变压器绕组在机械力或电动力作用下发生的轴向或径向尺寸变化，通常表现为绕组局部扭曲、鼓包或位移等特

31、征。变压器在遭受短路电流冲击或运输过程中遭受冲击时，均有可能发生绕组变形现象，它将直接影响变压器的安全运行。,1、试验目的,变压器是电力系统中最重要的电力设备，直接关系着电网的安全运行。一旦变压器发生故障可能会给整个电网带来极大的危害，造成巨大损失。变压器绕组变形引起的事故占变压器事故的1/4以上。因此，测试变压器绕组变形，对保证电网的安全稳定运行是极为重要的。,七、绕组变形测试,2、试验原理,（1）采用频率响应测试法。,七、绕组变形测试,（2）采用正弦信号扫频的方法，从某个绕组的一端对地注入扫频信号，在绕组的另一端测量传递过来的信号，计算传递函数。通常将该传递函数的幅值随频率的变化关系称为幅

32、频响应，其相位随频率的变化关系称为相频响应，统称为该绕组的频率响应。通过比较同一绕组不同时期，同一变压器同一电压等级绕组不同相间，同类变压器同类绕组的频率响应，判断被试绕组是否有变形情况。,七、绕组变形测试,变压器绕组简化等效电路,典型频谱曲线图,（3）频率响应法绕组变形分析理论,频段分析概念相关系数概念,频段分析概念:f1MHz 1kHzf1MHz 1kHzf100kHz低频段 100kHzf600kHz中频段 600kHzf1MHz高频段,七、绕组变形测试,频段分析概念:低频段a.当频响特性曲线低频段（1kHz100kHz）的谐振峰发生明显变化时，通常预示着绕组的电感变化或发生整体变形现象

33、。因为频率较低时，绕组的对地电容及饼间电容所形成的容抗较大，而感抗较小，如果绕组的电感发生变化，势必会导致其频响特性曲线低频部分的谐振峰频率左右移动。对绝大多数变压器来说，其三相绕组低频段的响应特性曲线较为一致，如果发现不一致的情况，应慎重对待。,七、绕组变形测试,频段分析概念:中频段b.当频响特性曲线中频段（100kHz600kHz）的谐振峰发生明显变化时，通常预示着绕组发生扭曲和鼓包等局部变形现象。因为在该频率范围内，绕组的分布电感和电容均发挥作用，其频率响应特性具有较多的谐振峰，故而根据各个谐振峰频率的变化情况能够较灵敏地反映出绕组分布电感、电容的变化情况。对于那些遭受突发短路电流冲击的

34、变压器，如果其振峰频率的分布与短路冲击前对比有较大改变，例如谐振峰频率左右移动或谐振峰数目较少或增多，通常可认为绕组发生局部变形现象。,七、绕组变形测试,频段分析概念:高频段c当频响特性曲线高频段（600kH）的谐振峰发生明显变化时，通常预示着绕组的对地电容改变。因为在高频条件下，绕组的感抗增大，基本被饼间电容所旁路，故对谐振峰变化影响程度相对较低，基本以电容的影响为主。由于绕组饼间电容通常较大，故对地电容的改变（如绕组整体移位或分接开关引线的对地距离发生变化）是造成该频段内频响特性曲线变化的主要因素。,七、绕组变形测试,相关系数概念:RLF为曲线在低频段(1kHz 100KHz)内的相关系数

35、；RMF为曲线在中频段(100KHz 600KHz)内的相关系数；RHF为曲线在高频段(600KHz 1000KHz)内的相关系数。,七、绕组变形测试,3、仪器介绍,七、绕组变形测试,频响测试仪,七、绕组变形测试,4、接线和试验步骤,O,A,B,C,a,b,c,（1）高压侧测试接线图,频响测试仪,(2)中、低压侧的接线相同。,七、绕组变形测试,b.在电脑中建立本次测试数据存档路径并录入各种测量信息。,a.将变压器各绕组接地充分放电，拆除或断开对外的一切连线。,d.测试完毕把所有测试数据存档。,C.按测试仪要求接好线，对变压器每一相进行测试。,（3）,5、注意事项,杂散电容的影响：变压器套管母线

36、的对地杂散电容往往是不固定的，为得出较为精确的诊断结果，测试应在变压器处于完全与电网隔离的状态下进行。测量前应拆除与变压器套管端头相连的所有引线，并使拆除的引线尽可能远离被测变压器套管，以减少其杂散电容的影响。,七、绕组变形测试,5、注意事项,分接开关的位置影响：变压器绕组的频率响应特性与分接开关的位置有关，测试时应检查并记录分接开关的位置。建议在最高分接位置下测量，以便能够包含整个绕组的图谱信息；或者应保证每次测量时分接开关均处于相同的位置（一般选额定分接），以便对试验结果进行前后比较。,七、绕组变形测试,5、注意事项,静电电荷影响：为避免绕组中储存的静电电荷损坏测试系统，变压器绕组变形测量

37、需在直流试验项目之前进行。如果被测变压器刚刚完成直流试验项目，则在连接测试回路前须对变压器绕组进行充分放电。,七、绕组变形测试,5、注意事项,连接的影响：因测量信号较弱，激励信号和响应信号测量端应与变压器绕组端头可靠联接，减小接触电阻。测量引线本身的杂散电容也会影响频响特性的测试结果，测试时应使用专门配置的测量电缆及连接引线，并尽可能使这些引线（包括注入单元和检测单元）远离被测绕组的套管。,七、绕组变形测试,5、注意事项,接地的影响：输入单元和检测单元的接地线应共同联接在变压器铁心接地处，接地线应尽可能短且不应缠绕。,七、绕组变形测试,6、试验标准,1.纵向比较法纵向比较法是指对同一台变压器、

38、同一绕组、同一分接开关位置、不同时期的频率响应特性进行比较，根据频率响应特性的变化分析绕组变形的程度。2.横向比较法横向比较法是指对变压器同一电压等级的三相绕组的频率响应特性进行比较，必要时借鉴同一制造厂在同一时期制造的同类型号变压器的频率响应特性，分析绕组的变形程度。,七、绕组变形测试,6、试验标准,七、绕组变形测试,相关系数与变压器绕组变形程度的关系(仅伪参考),八、外施工频耐压,目 录1、试验目的2、仪器介绍3、接线和试验步骤4、注意事项5、试验标准6、分析判断,1、试验目的,八、外施工频耐压,工频交流耐压试验对考核变压器主绝缘强度、检查局部缺陷，具有决定作用。该项目在油及绝缘试验等项目

39、合格后方可进行。工频交流耐压具有破坏性。,2、仪器介绍,八、外施工频耐压,成套耐压设备,2、仪器介绍,八、外施工频耐压,交直流分压器,2、仪器介绍,八、外施工频耐压,(1)试验仪器、设备的选择、工频试验变压器a、电压选择b、电流选择 I=CxU=2fc、容量选择 P=CxU(VA),、调压器容量P0=(0.751),、保护电阻R1=0.5/V 限流电阻R2=1/V 阻尼电阻,3、接线和试验步骤,八、外施工频耐压,依次对各绕组对地及各绕组之间进行交流耐压试验。试验时被测绕组的端头均应短接，非被测绕组应短路接地。变压器交流耐压试验接线见下图：,3、接线和试验步骤,八、外施工频耐压,R1=0.5/V

40、 限流电阻 R2=1/V 阻尼电阻Q：静电表（交直流分压器）球隙放电电压为1.11.2倍被试品耐压值,八、外施工频耐压,由于“容升”，不能通过变压器的变比从低压侧准确测量被试品上的电压,（1）“容升”现象,4、注意事项,八、外施工频耐压,4、注意事项,（2）非零值电压突然合闸（调压器没在零位合闸）合闸时回路中会产生高频振荡，当U0很高时，其高频振荡电压的幅值将危及变压器主绝缘，其陡度将危及变压器纵绝缘。,U0-电源开关S合闸瞬间折算到变压器原边 的电源电压值X1、X2-调压器和试验变压器的漏抗C1、C2-变压器原副边绕组的对地电容,在变压器注油后进行试验时，需要静置一定时间。通常500kV变压

41、器静置时间大于72h，220kV变压器静置时间大于48h，110kV变压器静置时间大于24h.。,5、试验标准,八、外施工频耐压,6、分析判断,八、外施工频耐压,（1）从仪表指示情况来分析、判断 a)在试验过程中，若仪表指示不抖动，说明被试变压器能承受所施加的试验电压而无异常。b)在试验过程中，若电流表指示值突然上升或下降，说明被试变压器内部绝缘击穿。,6、分析判断,八、外施工频耐压,（2）从放电或击穿的声音来分析、判断 a)油隙击穿放电；b)油中气体间隙放电；c)带悬浮电位的金属件放电；d)固体绝缘爬电；e)外部试验回路放电。,思考题,八、外施工频耐压,1、工频耐压试验接线中球隙及保护电阻有什么作用？,2、在工频耐压试验中，为什么要测量试验电压的峰值？,八、外施工频耐压,谢谢大家,