项目二　电力变压器试验

【项目描述】

变压器试验的主要目的是判定变压器在安装和运行中是否受到损伤或发生变化以及验证变压器性能是否符合有关标准和技术条件的规定。本项目以油浸式变压器为例，介绍了变压器交接验收、预防性试验、检修过程中的常规电气试验标准、作业程序、试验结果判断方法和试验注意事项等。

【知识要求】

◆掌握变压器故障原因及类型。

◆掌握变压器预防性试验。

◆掌握变压器特性试验。

【技能要求】

◆能掌握电力变压器的试验项目，做好安全措施。

◆能简单讲述各电气设备的功能。

◆能掌握各设备之间的电气连接关系。

电力变压器是电力系统中重要的电气设备之一，它一旦发生事故，则所需的修复时间较长，造成的影响也比较严重。随着我国电力工业的迅速发展，电网规模不断扩大，电力变压器的单机容量和安装容量随之不断增加，电压等级也在不断地提高。一般而言，容量越大，电压等级越高，变压器故障造成的损失也就越大。

变压器按绝缘材料可以分为干式变压器、油浸式变压器、六氟化硫变压器。其中油浸式变压器应用比较广泛，绝缘油起着绝缘和散热的双重作用，每台油浸式变压器都要用大量的油、纸等绝缘材料。变压器绝缘对变压器的体积，重量，造价有很大的影响，变压器绝缘的质量以及运行中对绝缘的维护，对变压器可靠运行的影响就更为突出。变压器所发生的事故中，相当大的部分是由于绝缘问题造成的，根据110kV及以上的变压器所发生的事故统计，其中由绝缘引起的故事占80％以上。因此，认真研究和正确处理变压器的绝缘问题，是保证变压器安全可靠运行的重要环节。

变压器故障的原因主要有如下几种：

1.选用材料或安装不当

包括绝缘等级选择错误，电压分接头选择不当以及保护继电器、断路器不完善等。

2.制造工艺质量不好

由于选取的制造材料（导电材料、磁性材料、绝缘材料等）不好，或是设计的结构不合理，装配工艺水平不高，造成变压器发生故障。

3.运行、维护不当

由于操作不当或其他故障造成变压器过负荷或者检修维护时造成连接松动，甚至使异物进入变压器，都会使变压器发生故障。

4.异常电压

主要是雷电过电压和内部过电压。过电压的作用时间虽然很短，但是过电压的数值却大大超过了变压器的正常工作电压，因而容易造成变压器绝缘损坏，导致变压器不能正常工作。

5.绝缘材料老化

这一方面是由于绝缘材料的自然老化而造成的；另一方面，当变压器过负荷运行或内部出现某些异常（如局部放电、局部过热等）时，将会加速变压器绝缘材料的老化，从而引发故障。

变压器故障的种类可以分为内部故障和外部故障。

电力变压器的内部故障主要有过热性、放电性及绝缘受潮等类型，主要发生在油箱、附件和其他外部装置故障等。变压器的内部故障包括绕组故障（绝缘击穿、断线、变形）、铁芯故障（铁芯叠片绝缘损坏、接地、铁芯的穿芯螺栓绝缘击穿等）、装配金具故障（焊接不良、部件脱落等）、电压分接开关故障（接触不良或电弧）、引线接地故障（对地闪烙、断裂）、绝缘油老化等。

变压器外部故障主要是变压器油箱外部绝缘套管及其引出线上发生的各种故障，其主要类型包括绝缘套管闪络或破碎而发生的单相接地（通过外壳）短路，引出线之间发生的相间故障等。

运行的变压器发生不同程度的故障时，会产生异常现象或信息。根据这些现象或信息进行分析，从而判断故障的性质、严重程度和部位，能及时发现局部故障和轻微故障，以便采取措施消除故障，防止变压器损坏而停运，提高电力系统运行可靠性，减少损失。

变压器故障诊断中应综合各种有效的检测手段和方法，对得到的各种检测结果要进行综合分析和评判，变压器常规故障综合诊断如图2-1所示。

在电气性能方面，为了使变压器绝缘能在额定工作电压下长期运行，并能耐受可能出现的各种过电压的作用，国家标准中规定了各种变压器的耐压试验项目和相应的试验电压值。变压器绝缘应能承受规定电压下的各种耐压试验的考验，例如交流耐压，冲击耐压等。

【技术标准】

按“电气装置安装工程电气设备交接试验标准”（中华人民共和国国家标准GB 50150—2006），DL/T 596—1996电力设备预防性试验规程，中国南方电网有限责任公司企业标准Q/CSG 10007—2004《电力设备预防性试验规程》。电力变压器的试验项目，应包括下列内容：

（1）绝缘油试验或SF6气体试验；

（2）测量绕组连同套管的直流电阻；

（3）检查所有分接头的电压比；

（4）检查变压器的三相接线组别和单相变压器引出线的极性；

（5）测量与铁芯绝缘的各紧固件（连接片可拆开者）及铁芯（有外引接地线的）绝缘电阻；

（6）非纯瓷套管的试验；

（7）有载调压切换装置的检查和试验；

（8）测量绕组连同套管的绝缘电阻、吸收比或极化指数；

（9）测量绕组连同套管的介质损耗角正切值tanδ；

（10）测量绕组连同套管的直流泄漏电流；

（11）变压器绕组变形试验；

（12）绕组连同套管的交流耐压试验；

（13）绕组连同套管的长时感应电压试验带局部放电试验；

（14）额定电压下的冲击合闸试验；

（15）检查相位；

（16）油中溶解气体色谱分析；

（17）测量噪声。

实际上，由于现场条件限制，变压器的绝缘试验项目主要有：

（1）测量绕组连同套管绝缘电阻和吸收比、极化指数；

（2）测量绕组连同套管直流电阻；

（3）测量绕组连同套管直流泄漏电流；

（4）测量介质损耗角正切值tanδ；

（5）油中溶解气体色谱分析试验；

（6）绕组的电压比、极性与接线组别；

（7）工频交流耐压试验；

（8）感应耐压试验。

综合上述试验项目，试验流程见图2-2，具体操作可以参考本项目任务八电力变压器现场交接试验方案。