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探討 | 電力變壓器高壓試驗的條件、方法

文章來源: 瀾海豚 人氣:128 發表時間:2021-03-10 17:41:59

一、電力變壓器高壓試驗的方法 

電力變壓器高壓試驗的方法為:(1)按照電力變壓器的接線原理圖進行引線的連接,并且保證變壓器與控制箱接地的安全性、可靠性;(2)在電力變壓器高壓試驗前,認真檢查各部分接線的接觸是否良好,并且檢查控制箱中的調壓器是否調整到“零"位; (3)在電力變壓器接通電源后,綠色指示燈點亮后,可以按下啟動按鈕;紅色指示燈點亮后,等待升壓;(4)試驗人員順時針、勻速旋轉控制箱中調壓器的手柄,緩慢進行升壓,并且密切觀察儀表的指示變化及試品運轉情況;(5)電力變壓器高壓試驗完成后,迅速將電壓調整至零位,并且按下停止按鈕切斷電源,解開試驗中連接的引線。 

二、電力變壓器高壓試驗的內容

為了保證電力變壓器高壓試驗結果的精確性、真實性,必須嚴格按照相關規定,合理選取試驗內容。電力變壓器高壓試驗的內容主要包括:絕緣電阻的測量、泄漏電流的測量、介質損耗因數測試、交流耐壓試驗等。


 

2.1絕緣電阻的測量 

在電力變壓器高壓試驗中,絕緣電阻測量是最為方便、簡單的預防性試驗。在變壓器的絕緣電阻測量中,絕緣的整體受潮程度、過熱老化程度、污穢情況等都可以同絕緣電阻的大小反映出來。以1臺高壓側電壓110kV、容量31 500kVA變壓器的絕緣電阻測量為例,絕緣的吸收比與溫度變化有著密切的聯系,當溫度達到35℃以上時,干燥絕緣的吸收比達到極限后開始下降,而受潮絕緣的吸收比則會發生不規則變化情況。因此,在變壓器的絕緣電阻測量中,一定要合理控制試驗室的溫度,以保證絕緣吸收比實測值的真實性。 

 

2.2泄漏電流的測量 
    在電力變壓器泄漏電流的測量中,主要使用數顯泄漏電流測試儀進行測量,其額定工作電壓一般在2.5kV以下,明顯低于變壓器的額定工作電壓。如果使用直流兆歐表無法滿足試驗中對于電壓的要求,可以采取加直流高壓的試驗方法,以確保變壓器泄漏電流測量結果的精確性。在高壓情況下,如果變壓器的泄漏電流明顯高于低壓情況下的電流,則表明變壓器的高壓絕緣電阻小于低壓絕緣電阻,即變壓器本身存在質量缺陷,防泄漏功能也無法滿足使用要求。

 


 

2.3局部放電試驗

電力變壓器的局部放電試驗是常見的“非破壞性”試驗項目,試驗方法主要有:(1)以工頻耐壓作為預激磁電壓,降至局部放電試驗電壓,持續時間10~15min后,測量局部放電量;(2)以模擬運行中的過電壓作為預激磁電壓,降至局部放電試驗電壓,持續1~1.2h,測量局部放電量。第2種試驗方法可以測量變壓器在長期工作電壓下,是否出現局部放電量現象,以保證電力變壓器在應用中的安全運行。另外,在電力變壓器的局部放電試驗中,絕緣結構設計、絕緣介質的承受場強、帶電與接地電極表面場、絕緣件加工與工藝處理等都要使局部放電量小于規定值來考慮,而不是以主、縱絕緣是否放電為主要依據。

 

在電力變壓器的局部放電試驗中,以工頻耐壓作為預激磁電壓時,試驗電壓的持續時間約為15min,適當延長局部放電試驗的電壓持續時間,對于絕緣性能測試具有一定的作用,如果變壓器的絕緣性能不理想,有可能引起不同程度的破壞性損壞。以模擬運行中的過電壓作為預激磁電壓時,局部放電試驗的電壓持續時間標準要求為1h,變壓器能承受多長時間的預激磁電壓與絕緣結構的伏秒特性有著密切的聯系。在電力變壓器的局部放電試驗中,局部放電量通常與帶電、接地電極表面的場強有關,而與電源的頻率則無關聯,所以,試驗地點的噪聲應盡量控制,電源的局部放電量也要進行隔離。 

 

2.4變壓比測量 

電力變壓器的變壓比測量方法主要有:雙電壓表法、變壓比電橋法等,其中變壓比電橋法是現場試驗中常用的方法,其主要具有以下優點:不受電源穩定程度的限制;準確度和靈敏度高;誤差可以直讀;試驗電壓可以調節,比較安全。在電力變壓器的變壓比試驗中,還可以同步完成連續組別的試驗,而結線組別相同則是變壓器并聯運行的基本條件之一。所以,判斷電力變壓器的結線組別也是高壓試驗中不可缺少的一項。常用的試驗方法有:交流電壓表法、相位表法、變壓比電橋法、直流感應法、組別表法等。組別表是一種常見的試驗電力變壓器組別、相序、極性的專用儀表,該表具有使用簡便、反映直觀、指示正確等優點。 

 

2.5介質損耗因數測試 

在電力變壓器的高壓試驗中,介質損耗因數測試是基本的絕緣預防性試驗項目之一,其主要試驗目的是根據介質損耗因數的大小,判定變壓器的絕緣性能。在變壓器正常運轉狀態下,介質損耗因數的變化與絕緣損耗的大小有著密切的聯系。在試驗過程中,試驗人員可以通過相關結果,掌握變壓器絕緣的整體受潮與劣化變質程度,從而得出精確的試驗結果。在電力變壓器的介質損耗因數測試中,其結果明顯優于絕緣電阻測量與泄漏電流測試,主要是因為測試過程中,與試驗電壓和設備大小等因素的關聯性較小,試驗人員可以準確地判斷變壓器的絕緣變化情況。

 
 

2.6交流耐壓試驗 

電力變壓器的交流耐壓試驗主要是應用于鑒定其絕緣強度的大小,采用這種試驗方法可以直接反映出變壓器的集中性性能缺陷,從而保證變壓器的絕緣性能提升,避免因絕緣老化而導致嚴重的安全事故。在進行電力變壓器的交流耐壓試驗前,必須仔細測量電壓器的絕緣電阻、泄漏電流、介質損耗因數等,在獲取相關試驗結果后,才能組織交流耐壓試驗的進行。如果相關試驗結果的統計與計算不合理,將直接影響到交流耐壓試驗結果的精確性。

 

三、電力變壓器高壓試驗的安全設計方法

在電力變壓器高壓試驗中,由于所需的試驗電壓較大,如果不能采取有效的安全設計方法,將直接關系到試驗結果的準確度,以及試驗人員的安全。因此,在電力變壓器高壓試驗過程中,必須注重安全設計方法的研究與應用,進而保障試驗工作的順利開展和進行。 
 

3.1防止感應電壓與放電反擊 

在電力變壓器高壓試驗中,在試驗設備與其他設備之間必須采取有效的防止感應電壓的措施,通常是將試驗設備與其他儀器、設備進行短接,并可靠接地。在高壓試驗室中,要根據試驗要求設置專用的短路接地井、接地系統,對于試驗室中閑置的各種電容設備也要按照要求進行短路接地。由于電力變壓器高壓試驗是在一個封閉的六面屏蔽體環境中進行,在試驗過程中有可能出現瞬間放電的現象,所以,對于試驗室中的高壓電纜必須加金屬管保護,并且埋地敷設。一般情況下,金屬保護管的長度應>15m,并且每隔5m與接地極進行連接,從而嚴格控制放電反擊現象的發生機率。 


 

3.2可靠的接地 

在電力變壓器高壓試驗中,必須保證試驗室的接地系統良好,接地電阻一般需要在0.5Ω以下,從而保障試驗設備與試驗人員的安全。在具備良好接地條件的情況下,還應將試驗室視為一個特殊的等電位體,試驗室中所有金屬儀器、設備的外殼都要保持良好接地,特別是在變電器與試驗設備之間必須有可靠、安全、穩定的金屬性連接。在高壓試驗室中,應明確標注接地點的位置,以防在試驗中出現人員觸電的現象。 

 

3.3防火、防爆 

在電力變壓器高壓試驗中,必須嚴防變壓器在運行中發生過載或短路的現象,特別要注意絕緣材料、絕緣油等因高溫、電火花作用等因素,而產生分解、膨脹,以致氣化,導致變壓器內部的壓力急劇增加,有可能引起變壓器外殼爆炸使大量絕緣油噴出燃燒,油流又會進一步擴大火災的危險。因此,在電力變壓器的高壓試驗過程中,必須注重對于安全問題的防范,以保證試驗的安全性。 

 

 

電力設備的高壓試驗是一項高技術復雜工程,在電力變壓器高壓試驗中,一定要選取合理的試驗條件、方法與內容,并且注重試驗過程中的安全設計,以保證試驗操作的順利進行,獲取相應的試驗數據,進而科學判定變壓器的綜合性能。


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