基于电力变压器预防性试验方法与数据分析研究与应用

发表时间:2021/7/20   来源:《当代电力文化》2021年9期   作者:张巍 杨玉戈
[导读] 电力变压器的预防性试验方法是保证试验数据正确性的前
       张巍  杨玉戈
       国网河南省电力公司长葛市供电公司  461500
       摘要:电力变压器的预防性试验方法是保证试验数据正确性的前提,而试验数据是对决定变压器能否安全运行重要的判断性依据,因此,对试验现场的环境、每个试验项目的试验方法、油色谱的取油样、连接试验线的正确性、试验过程的加压等每个环节,严格把握,才能对预防性试验的各项数据进行综合性判断、分析,而得出结论。
       关键词:电力变压器;预防性试验;数据分析
1 引言
       电力变压器的预防性试验的项目有绕组直流电阻、绕组绝缘电阻吸收比和极化指数、绕组连同套管交流耐压、绕组连同套管的tanδ、电容型套管的tanδ、铁芯及夹件的绝缘电阻、有载分接开关电压比、变压器套管、油中溶解气体试验;大修后与交接试验的项目有绕组连同套管交流耐压、穿芯螺杆(铁芯夹件、绑扎钢带、铁芯、线圈压环及屏蔽)绝缘电阻、绕组泄漏电流、绕组所有分接头电压比、三相变压器组别或单相变压器极性、空载电流和空载损耗、阻抗电压和负载损耗、绕组变形(频率响应)、局部放电、有载分接开关电压比、套管中电流互感器、全电压下空载合闸、变压器相位、零序阻抗电压等试验。
       每一种试验项目的试验目的、试验方法和对试验现场的环境各有不同,直接关系着试验数据的准确性,而试验数据是能否继续运行唯一性判据。
       当然,根据试验的结论,还要综合变压器的运行环境、承载运行的最高与平均负荷、变压器出现的最高温度和上次或出厂的试验数据进行全面研判,必要时,还要进行二次的试验再次确认第一次的试验数据的正确性。
       2试验现场的条件
       2.1试验现场环境是每一个试验项目在试验的过程中取得稳定控制的先决条件,温度宜在绝缘材料所能适应的范围内,均在-20℃~40℃之间;相对空气湿度是变压器试验端、试验线、接线夹和试验仪器保证其精度的关键性因素,试验现场的相对空气湿度≤85%。
       2.2试验现场的气体、污垢、灰尘等杂物,对电力变压器绝缘性能会产生不同程度的影响,试验人员要提前采用有效控制方法进行对杂物做好防控措施,避免电力变压器绝缘性能受到影响。
        2.3变压器不同的试验项目,会应用到试验项目相关试验仪器,安全、正确使用是试验工作顺利进行的基本保障,特别是绝缘电阻保证变压器运行的安全性,能够有效控制试验电源的稳定性,电力变压器的绝缘电阻不会因试验电源的不稳定,而对试验数据产生变化。
        2.4变压器高压试验中电压的稳定性非常重要,电压出现波动可以直接对变压器额定容量的造成破坏,因此需要应用稳压器将试验电源的电压控制在规定的范围以内,并保证变压器通风、散热性能。
       3 试验目的与试验方法
       3.1绕组的泄漏电流试验项目,其目的是检查变压器纯瓷性套管局部是否存在开裂性缺陷。


       测量方法是按照试验的要求,将试验的高压套管外表擦试干净;检查高压直流发生器电压调节旋扭确在“零”位,可靠连接试验线和试验电源,仪器的外壳应可靠接地;检查高压直流发生器电源指示灯亮后,并再次检查高压直流发生器电压调节旋扭确在“零”位,后合上高压直流发生器电源开关;试验升压应平缓均匀,在升压的过程中,注意观察微安表指示数值的变化,如果出现异常情况,停止升压试验工作,查明情况,消除异常;试验电压应符合油浸式变压器直流泄漏试验电压的规定:
绕组额定电压(kV)    6~10    35    220    500
直流试验电压(kV)    10    20    40    60
       试验电压升至规定值,时间1min后,读取泄漏电流数值;测量绕组对外壳有泄漏电流时,直接读取高压侧微安表指示的数值;测量绕组对铁芯有泄漏电流时,读取铁芯、夹件与外壳之间连接的微安表指示的数值。
       读取并记录试验数据后,将试验电压降至“零”位后,关闭电源,使用专用的接地放电棒对被试品多次并充分放电后,该项试验工作结束。
       3.2变压器的负载试验项目,其目的测量变压器的负载损耗与短路阻抗是否符合技术标准的规定,检查变压器的设计、制造质量是否存在缺陷。
       试验方法是采用三相短路法在绕组中产生需要的负荷电流,受试验电源、试验设备的限制,大型变压器在现场试验时,施加额定电流的10%的电流;在工厂的型式试验中,施加额定电流的50%~100%的电流;同容量的变压器施加不同试验电流值,其负载损耗所占据的比例出不完全一样,按照测量结果的数据计算出来的额定负荷下的损耗也有一定偏差,但阻抗电压在不同的短路电流所测量的数据偏差值是很小的。
       与空载试验项目的区别点是每次进行两个绕试验,从高压绕组加压,低压绕组用符合载流量的导体进行短路;对三绕组式变压器,从高对低、高对中和中对低依次进行试验;负载进行试验时,不需要读取平均电压值;试验电压较低而试验电流较大,PT变比通常比空载试验项目的数值小,CT变比比空载试验项目的数值大。
       试验数据计算方法:
       试验数据包括线圈直流电阻损耗和漏磁的附加损耗这两个部分的数据;按照出厂试验数据和铭牌的数据计算出试验温度t0C下的绕组的直流电阻R;按照试验电流I和绕组直流电阻R计算出一次和二次线圈在t0C下直流电阻的总损耗:
        ∑I2R=一次绕组直流电阻损耗+二次绕组直流电阻损耗
       对于星形(Y型)接线方式的绕组:三相绕组直流电阻的总损耗=3I2R相=1.5I2R线
       对于三角形(D型)接线方式的绕组:三相绕组直流电阻的总损耗=1.5I2R线=I2R相
       上式的I值为线电流值。
       计算参考温度750C下的负载损耗PK:
        PK=PKt+(K2-1)×∑I2R/K
        K=310/(235+t)=310/(235+25)=1.1923
       上式:PKt为温度t0C时,所测得的损耗数值;∑I2R为为温度t0C时一次绕组、二次绕组直流电阻损耗的之和值。
4 结束语
       电力变压器的试验项目在上述中仅举两个项目的试验方法与分析为例,而对每个试验项目的试验方法正确掌握与应用是保证安全试验、试验数据正确性的前提,而试验数据是判断变压器是否存在异常、隐患、缺陷、故障重要依据,因此,对试验现场的环境、每个试验项目的试验方法、连接试验线的正确性、试验过程的加压和数据的正确计算等每个环节,严格把握,才能对预防性试验的各项数据进行综合性判断、分析,而得出结论。
       参考文献:
[1]程林、任士焱“三相变压器空载与负载损耗在线检测方法研究”《仪器仪表学报》2005
[2]项昌清“提高变压器试验方法正确率”《工业设计》2011.07
[3]冀楠“基于电力变压器空载试验方法分析”《科技创新与应用》2013.36
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