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干式变压器调试前应进行的例行试验?

时间:2023-03-10 阅读:

武汉特高压旗下的干式试验变压器可以帮助众多电力工作者更加方便的进行各类电力测试。

干式变压器的结构特点和形式(图1)

干式变压器是风冷的,正常的环境空气会冷却它们的绕组。它们专门设计有适当的通风,让循环空气在其翅片中流动以保持其工作温度,并使其在没有任何外部辅助的情况下高效运行。与其他变压器一样,它们也是静态设备。

这些变压器经济、安全且高效。它们专为室内和室外应用而设计,适用于较低负载。

干式变压器易于安装,因为它们不需要任何冷却油或其他介质。他们也不需要任何防火保险库。 

变压器的种类有哪些?

1) 树脂浇注干式变压器——这些变压器的绕组用环氧树脂封装以防潮。

2) 真空压力浸渍变压器 (VPI) – 这些变压器专为商业和工业应用而设计,可承受超高温,并带有防潮聚酯密封剂。它们使用真空压力浸渍制造,额定值高达 30 MVA。

对于较低的电压,绕组是连续层中的箔或带。而对于更高的电压,绕组由根据额定功率和电压串联或并联连接的圆盘组成。

3) 真空压力封装 (VPE) – 这些变压器使用硅基树脂代替聚酯进行绝缘。由于它会产生更厚的涂层,因此具有更高的防潮、防盐和防高湿性能。它们非常适合更恶劣的环境。

干式变压器的各种例行试验有哪些?

对这些变压器进行了各种类型的不同测试,以确认它们符合规格和声称的性能,分为两类 -

A) 制造商完成的变压器测试

型式试验——进行型式试验以确保变压器符合其设计遵守的规范、技术标准和法规。这些测试由认可的实验室或测试中心进行。

例行测试– 进行例行测试以确认来自生产批次的样本单元的操作性能。这些测试在制造变压器的场所进行。

特殊测试——这些测试不同于型式测试和例行测试,由制造商和购买者商定。

B) 在现场完成的变压器测试

预调试测试——这些测试在变压器在安装现场调试之前进行。进行这些测试是为了评估正确的安装,并将低压测试与工厂测试报告进行比较。

定期监测测试——这些测试是定期进行的,以监测变压器的状况,让它连续无故障地运行。

紧急测试——这些测试在紧急情况下进行,以便更好地了解紧急期间变压器的状态。它们通常用于检查变压器的整体绝缘强度。

所有干式变压器均接受以下例行测试 –

绝缘电阻测试

绕组电阻测试

电压比测试

极性测试

空载损耗测试

短路或满载测试

高压测试

介电测试

外加电压测试

感应电位测试

局部放电测试

磁化电流测试

功率因数测试

相位关系测试

声级测量

绝缘电阻 (IR) 测试

绝缘电阻测试确保绝缘的干燥。它以兆欧为单位进行测量,并且因变压器而异。绝缘电阻取决于温度,通常根据环境温度进行测量。以防万一,它是在更高的温度下测量的;那么在最终确定绝缘电阻值之前必须考虑修正系数。

出厂时测得的绝缘电阻值被认为是变压器的标准绝缘电阻值,随后与现场测量值进行比较,以考虑变压器的健康状况。

绝缘电阻是在高压绕组到低压绕组、高压绕组到地和低压绕组到地之间测量的。在测试变压器的其余部分时,未被测试的变压器的所有其他部分始终接地。

绕线电阻测试

本试验既作为常规试验又作为现场试验进行,采用电流-电压法进行测量。这里在绕组中注入测试电流,测量绕组两端相应的电压降,根据欧姆定律可知绕组电阻。 

进行此测试是为了确保所有电路的接线正确且连接紧密。

电压比测试

电压比定义为初级电压与次级电压 (VR) 之比。绕组的电压与线圈的匝数成正比。它使用变压器匝数比测试仪 (TTR) 进行,旨在确保初级匝数与次级匝数的正确匝数比。它让我们了解变压器内部的分接开关性能、绕组开路、绕组连接不正确、匝间短路和其他故障。

通过桥式电路在一个绕组上施加相电压,并在桥上测量感应电压的比值。

极性测试

进行极性测试以确保连接相似的绕组。变压器需要并联连接以提高整个系统的额定值,并为比变压器指定额定值更多的连接负载供电。相同极性的绕组相连。有两种类型的极性

1) 相加极性——如果连接了两个或多个变压器的绕组,则连接变压器的电压相加。

2) 减极性——如果连接相反的绕组,则会导致减极性。

如果变压器在并联运行中反极性连接,则会导致事故,从而损坏系统。

空载损耗测试

进行空载损耗测试以检查变压器的运行经济性。这些测试是在打开高压绕组的情况下进行的,并为另一个绕组提供额定电压和频率。只要变压器运行,就会发生这些损耗。

它们也被称为磁芯损耗,当在磁芯中感应出额定磁通密度时会产生这种损耗。即使变压器没有为任何负载供电或次级绕组开路时,也会发生这些损耗。

如果电压源不足以提供获得所需电流的先决条件电压,则使用电容器来满足该间隙。在进行测试之前,必须稳定变压器绕组温度。记录绕组温度和电阻。

施加的电流保持在额定电流的 25%-100% 之间,并迅速进行测量,以避免绕组温度升高,否则可能导致错误。

如果温度超过标准温度,即 75 摄氏度,则需要对读数进行必要的修正。

短路或满载测试

进行此测试以确定铜损,也称为绕组损耗。

本试验是将额定频率的试验电压通过自耦变压器连接到高压侧,低压侧保持短路。在HV侧施加低电压,缓慢且缓慢地增加,直到在HV侧获得额定电流。在此读数时,瓦特表代表变压器的总满载铜损,包括初级铜损和次级铜损。由于与额定初级电压相比,施加的电压仅为正常电压的 5% 至 10%,因此铁芯损耗可忽略不计,结果代表满载铜损。

高压测试

进行此测试以确保变压器在额定电气条件下的性能,从而确保变压器绝缘的有效性。

介电测试

进行介电测试以确保变压器声称的整体绝缘强度。在被测绕组与所有其他绕组、变压器磁芯和接地外壳之间施加全试验电压 60 秒。这些测试验证绝缘的介电强度并确认变压器能够承受标准中定义的测试水平。

对变压器进行了三种不同类型的介电测试-

应用电位测试

感应电位测试

脉冲试验(型式试验)

外加电压测试

其中,高压绕组所有三相的端子都被短接并连接到一点(比如点 1)。其他绕组的所有其他端子都连接到另一点(比如点 2),并且首先连接到油箱,然后连接到地面。根据变压器的规格,在这两点之间施加测试电压,通常以相应的频率持续一分钟。

同样,其他绕组也按照通常称为耐压电平的测试电压进行测试。

感应电位测试–

它确保绕组内的绝缘水平,如内层、匝间和截面间。该测试在所有绕组之间同时进行。I类变压器在额定电压的两倍下进行测试,而II类变压器以另一种方式进行测试。这里,变压器的增强电平电压首先感应较短的持续时间,通常为 1 分钟,然后是长时间的电压感应,通常为一小时,在此期间测量电压。它也被称为“独立电源耐压测试”。

局部放电测试 

局部放电是发生在变压器绝缘中的微小放电,它不会导致绝缘击穿,但会缓慢而缓慢地破坏变压器的绝缘,从而使系统恶化。此外,这些放电还会产生干扰无线电通信的射频电压。

局部放电可以以微伏为单位的无线电影响电压进行测量,也可以以皮库仑为单位进行测量。它通常与感应电压测试结合进行。     

局部放电电压是通过在变压器绕组和其他绝缘体之间施加升高的电应力来测量的。

磁化电流测试–

磁化电流测试可确保在铁芯中建立磁通量所需的磁路有足够的磁阻。它指示并定位磁芯结构中的缺陷、分接开关中的问题、匝间绝缘故障、绕组偏移等等。在进行测试之前测量直流电阻。

只要测得的励磁电流在先前进行试验的30%范围内,就认为该变压器可以使用。否则,如果在出厂检查时测得的励磁电流比计算值高50倍,则说明绕组有故障,需要进一步分析。

功率因数测试

进行此测试以确定变压器绝缘系统的功率损耗。它表示变压器绝缘的故障或衰减,并且是施加的交流电压与合成电流之间的功率角。

理想条件下的功率角为90度,但由于没有绝缘是完美的;因此,它从来都不是精确的 90 度,而是更接近它。相位角越接近 90 度,变压器越好。

功率因数是电流和电压之间相位角的余弦值。该测试使用功率因数测试套件进行,其值与变压器制造过程中获得的值进行比较。

相位关系测试

进行相位关系测试以确保两个或多个变压器之间的正确相位关系。它描述了变压器的角位移和相对相序。它是匝数比和极性测试的延续。比较变压器初级和次级绕组的相电压,可以知道它们之间的相位关系。

声级测量:

声级测量检查变压器在正常运行期间产生的声音。由于磁致伸缩现象,声音来自变压器的铁芯。这是因为非常小的机械振动,发生在 120 Hz 频率或更高次谐波处。

测试通过在额定电压和频率下对变压器通电进行,并在变压器周围四五个不同的地方测量产生的声音,以分贝(dB)为单位。这些数字的平均值就是变压器的声音。

结论——

变压器是任何装置的重要组成部分,无论是住宅、工业还是商业。因此,建议在安装前进行例行测试,而不是事后排除故障或更换变压器本身。事先进行测试和检查的成本可以忽略不计,而不是在以后浪费生产力、舒适度、精力、金钱和时间。


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