變壓器泄漏及直流耐壓測(cè)試

1、.變壓器泄漏及直流耐壓測(cè)試一、測(cè)試目的測(cè)量變壓器的泄漏電流能靈敏地反映變壓器瓷質(zhì)絕緣的裂紋、夾層絕緣的內(nèi)部受潮及局部松散斷裂、絕緣油劣化、絕緣的沿面炭化等缺陷。在判斷局部缺陷上，測(cè)量泄漏電流比測(cè)量絕緣電阻更有特殊意義。二、測(cè)試儀器、設(shè)備的選擇根據(jù)不同試品的要求，試驗(yàn)電壓應(yīng)能滿足試驗(yàn)的極性和電壓值，還必須具有充分的電源容量，因此需對(duì)直流高壓成套設(shè)備的主要參數(shù)進(jìn)行選擇。(1)電源的額定輸出電流應(yīng)使試品電容在相當(dāng)短的時(shí)間內(nèi)充電。當(dāng)變壓器電容很大時(shí)，電源(包括儲(chǔ)能電容)還應(yīng)能供給泄漏電流和吸收電流，其電壓降不應(yīng)超過(guò)10%。(2)若試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間不超過(guò)60s時(shí)，在整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程中試驗(yàn)電壓測(cè)量值應(yīng)保持在規(guī)定電

2、壓值的1 %以內(nèi)；若試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間超過(guò)60s時(shí)，在整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程中試驗(yàn)電壓測(cè)量值應(yīng)保持在規(guī)定電壓值的3%以內(nèi)。(3)為了防止變壓器外絕緣的閃絡(luò)和易于發(fā)現(xiàn)絕緣受潮等缺陷，通常采用負(fù)極性直流電壓。三、危險(xiǎn)點(diǎn)分析及控制措施1.防止高處墜落應(yīng)使用變壓器專用爬梯上下，在變壓器上作業(yè)應(yīng)系好安全帶。對(duì)220kV及以上變壓器，需解開(kāi)高壓套管引線時(shí)，宜使用高處作業(yè)車(chē)，嚴(yán)禁徒手攀爬變壓器高壓套管。2.防止高處落物傷人高處作業(yè)應(yīng)使用工具袋，上下傳遞物件應(yīng)用繩索拴牢傳遞，嚴(yán)禁拋擲。3.防止人員觸電拆、接試驗(yàn)接線前，應(yīng)將被試設(shè)備對(duì)地充分放電，以防止剩余電荷、感應(yīng)電壓傷人及影響測(cè)量結(jié)果。試驗(yàn)儀器的金屬外殼應(yīng)可靠接地，儀器操作

3、試驗(yàn)人員必須站在絕緣墊上或穿絕緣鞋操作儀器，并與帶電部位保持足夠的安全距離。測(cè)試前應(yīng)與檢修負(fù)責(zé)人協(xié)調(diào)，不允許有交叉作業(yè)，試驗(yàn)人員之間應(yīng)分工明確，在測(cè)量時(shí)應(yīng)配合默契，測(cè)量過(guò)程中要大聲讀數(shù)。四、測(cè)試前的準(zhǔn)備工作1.了解被試設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)情況及試驗(yàn)條件查勘現(xiàn)場(chǎng)，查閱相關(guān)技術(shù)資料，包括該設(shè)備歷年試驗(yàn)數(shù)據(jù)及相關(guān)規(guī)程等，掌握該設(shè)備運(yùn)行及缺陷情況。2.測(cè)試儀器、設(shè)備準(zhǔn)備選擇合適的直流高壓成套設(shè)備、溫(濕)度計(jì)、高壓屏蔽線、接地線、放電棒、短路用裸銅絲、萬(wàn)用表、電源線(帶剩余電流動(dòng)作保護(hù)器)、絕緣棒、安全帶、安全帽、電工常用工具、試驗(yàn)臨時(shí)安全遮欄、標(biāo)示牌等，并查閱測(cè)試儀器、設(shè)備及絕緣工器具的檢定證書(shū)有效期。3.辦理

4、工作票并做好試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)安全和技術(shù)措施向其余試驗(yàn)人員交代工作內(nèi)容、帶電部位、現(xiàn)場(chǎng)安全措施、現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)危險(xiǎn)點(diǎn)，明確人員分工及試驗(yàn)程序。五、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試步驟及要求(一)測(cè)試接線變壓器直流泄漏試驗(yàn)項(xiàng)目見(jiàn)表1。表1 油浸式電力變壓器直流泄漏試驗(yàn)項(xiàng)目以三繞組變壓器中壓側(cè)泄漏電流測(cè)試為例，測(cè)試接線如圖1所示。圖1 變壓器泄漏電流測(cè)試接線圖(二)測(cè)試步驟(1)斷開(kāi)變壓器有載分接開(kāi)關(guān)、風(fēng)冷電源，退出變壓器本體保護(hù)等，將變壓器各繞組接地放電，對(duì)大容量變壓器應(yīng)充分放電(5min以上)，放電時(shí)應(yīng)用絕緣工具進(jìn)行，不得用手碰觸放電導(dǎo)線。拆除或斷開(kāi)對(duì)外的一切連線。(2)按表1試驗(yàn)項(xiàng)目并參考圖1進(jìn)行接線，將高壓屏蔽線的屏蔽層接至變壓

5、器屏蔽端子。(3)檢查確認(rèn)接線無(wú)誤后，通知其他人員離開(kāi)被試變壓器，并提醒試驗(yàn)人員要開(kāi)始加壓試驗(yàn)。(4)在不接試品的情況下進(jìn)行“空負(fù)荷試驗(yàn)”，合上控制箱“電源開(kāi)關(guān)”，將“升壓旋鈕”從零開(kāi)始均勻地升至試驗(yàn)電壓，記錄試驗(yàn)電壓下流過(guò)微安電流表的雜散電流值I1?！翱肇?fù)荷試驗(yàn)”結(jié)束后，降低電壓為零，斷開(kāi)控制箱“電源開(kāi)關(guān)”，并對(duì)濾波電容器進(jìn)行充分放電。表2 油浸式電力變壓器直流泄漏試驗(yàn)電壓標(biāo)準(zhǔn) (5)合上控制箱“電源開(kāi)關(guān)”，將“升壓旋鈕”從零開(kāi)始均勻緩慢地升高電壓，同時(shí)觀察“電壓測(cè)量”窗口。但也不必升壓太慢，以免造成在接近試驗(yàn)電壓時(shí)試品上的耐壓時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。從試驗(yàn)電壓值的75%開(kāi)始，以每秒2%的速度上升，直至升

6、到表2規(guī)定的試驗(yàn)電壓，待1min后讀取泄漏電流值I2。對(duì)大容量(120000kVA及以上)變壓器，升到規(guī)定的試驗(yàn)電壓，待23min后讀取泄漏電流值比較準(zhǔn)確。(6)降低電壓為零，斷開(kāi)控制箱“電源開(kāi)關(guān)”，用專用放電棒對(duì)測(cè)試部位進(jìn)行充分放電(放電時(shí)間不得少于5min)。(7)最后進(jìn)行其他繞組的泄漏電流測(cè)量。六、測(cè)試注意事項(xiàng)(1)非被測(cè)部位短路接地要良好，不要接到變壓器有油漆的地方，以免影響測(cè)試結(jié)果。(2)使用成套直流高壓裝置測(cè)量變壓器泄漏電流，它分為“高壓測(cè)量”及“低壓測(cè)量”。為保證測(cè)量的準(zhǔn)確，一般應(yīng)在高壓側(cè)測(cè)量泄漏電流。若使用“線芯”與“屏蔽層”絕緣良好，耐壓80kV，而“屏蔽層”與“地”有一定絕

7、緣的高壓屏蔽線時(shí)，高壓屏蔽線可以放在地上使用，屏蔽層應(yīng)接地，屏蔽線的芯線端與屏蔽層端應(yīng)有一定距離，且不小于0.4m。若使用“線芯”與“屏蔽層”絕緣一般、耐壓10kV、而“屏蔽層”與“地”有較小絕緣電阻的高壓屏蔽線時(shí)，高壓屏蔽線不能放在地上使用，屏蔽層不能接地，其與地及其他物體保持一定的距離，不應(yīng)小于2m，應(yīng)盡量懸空。(3)測(cè)量應(yīng)在天氣良好時(shí)進(jìn)行，且空氣相對(duì)濕度不高于80%。若遇天氣潮濕、套管表面臟污，則需要進(jìn)行“屏蔽”測(cè)量。在高壓側(cè)測(cè)量泄漏電流時(shí)，“屏蔽”測(cè)量常用的接線如圖2所示。高壓屏蔽線應(yīng)盡量懸空，“屏蔽層”接在變壓器引出線瓷套上的屏蔽環(huán)(用細(xì)銅線或細(xì)熔絲緊扎12圈)。而屏蔽環(huán)應(yīng)裝設(shè)在瓷套

8、靠近加壓的位置，遠(yuǎn)離法蘭部分。圖2在高壓側(cè)測(cè)量泄漏電流時(shí)進(jìn)行“屏蔽”測(cè)量常用的接線圖在低壓側(cè)測(cè)量泄漏電流時(shí)，“屏蔽”測(cè)量常用的接線如圖3所示。低壓屏蔽線應(yīng)采用“線芯”與“屏蔽層”絕緣良好，耐壓80kV，而“屏蔽層”與“地”有一定的絕緣的屏蔽線?！捌帘螌印苯釉谧儔浩饕鼍€瓷套上的屏蔽環(huán)(用細(xì)銅線或細(xì)熔絲緊扎12圈)。而屏蔽環(huán)應(yīng)裝設(shè)在瓷套靠近法蘭的位置，遠(yuǎn)離加壓部分。以免造成直流高壓設(shè)備過(guò)負(fù)荷，使端電壓急劇降低，影響測(cè)量結(jié)果。圖3 在低壓側(cè)測(cè)量泄漏電流時(shí)進(jìn)行“屏蔽”測(cè)量常用的接線圖(4)由于殘余電荷會(huì)直接影響泄漏電流的數(shù)值，故變壓器接地放電時(shí)間至少5min以上。(5)在試驗(yàn)時(shí)，由于泄漏電流存在吸收

9、過(guò)程，包括一定的電容電流和吸收電流，故加壓速度對(duì)泄漏電流測(cè)量結(jié)果有一定影響。因此加壓應(yīng)從零開(kāi)始緩慢均勻地升高電壓。(6)試驗(yàn)結(jié)束后，必須先經(jīng)適當(dāng)?shù)姆烹婋娮鑼?duì)試品進(jìn)行放電。如果直接對(duì)地放電，則可能產(chǎn)生頻率極高的振蕩過(guò)電壓，對(duì)變壓器的絕緣有危害。七、測(cè)試結(jié)果分析及測(cè)試報(bào)告編寫(xiě)(一)測(cè)試結(jié)果分析1.測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)及要求根據(jù)電氣裝置安裝工程電氣設(shè)備交接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)(GB 50150-2006)、電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程(DL/T596-1996)及燕山石化公司電力設(shè)備交接和預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程（試行）（2006）的規(guī)定：(1)當(dāng)變壓器電壓等級(jí)為35kV及以上，且容量在10000kVA及以上時(shí)，應(yīng)測(cè)量直流泄漏電流。(2)

10、試驗(yàn)電壓標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合表2的規(guī)定。當(dāng)施加試驗(yàn)電壓達(dá)1min時(shí)，在高壓端讀取泄漏電流值。 (3)繞組額定電壓為13.8kV及15.75kV時(shí)，按20kV級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)為18k時(shí)，按20kV級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。(4)分級(jí)絕緣變壓器仍按被試?yán)@組電壓等級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)，但不能超過(guò)中性點(diǎn)絕緣的耐壓水平。(5)油浸式電力變壓器繞組在各試驗(yàn)電壓及不同溫度時(shí)的直流泄漏電流值，見(jiàn)表3所示。表 3 油浸式電力變壓器繞組直流泄漏電流值2.測(cè)試結(jié)果分析(1)由于出廠試驗(yàn)一般不進(jìn)行直流泄漏測(cè)量，因此油浸式電力變壓器直流泄漏值應(yīng)符合表3有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。(2)溫度對(duì)泄漏電流影響很大，當(dāng)溫度升高時(shí)，泄漏電流將按指數(shù)規(guī)律上升，而且每次測(cè)量又難以在同一溫度下

11、進(jìn)行，因此泄漏電流測(cè)量最好在被試品溫度為3080范圍內(nèi)進(jìn)行。因?yàn)樵诖藴囟确秶鷥?nèi)，被試品絕緣的不同狀況，其泄漏電流變化較為顯著，為了能對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行分析，一般都將測(cè)量結(jié)果換算到同一溫度進(jìn)行比較。將測(cè)試結(jié)果換算至同一溫度下，與被試設(shè)備歷次試驗(yàn)相應(yīng)數(shù)據(jù)比較，應(yīng)無(wú)明顯變化。其換算公式為 (1)式中 It1、It2溫度為t1、t2時(shí)的泄漏電流；溫度系數(shù)，= 0.05s0.06。(3)通過(guò)記錄逐段試驗(yàn)電壓下的泄漏電流的關(guān)系曲線來(lái)分析。當(dāng)泄漏電流在規(guī)定電壓下，滿足表3的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，做出i=f(u)曲線，如圖4所示。圖4泄漏電流與所加電壓的關(guān)系曲線圖在圖4叫中，iW是規(guī)定的試驗(yàn)電壓u2下的泄漏電流， iU是試驗(yàn)電壓u1下的泄漏電流。在絕緣良好的狀態(tài)下，電流與電壓基本呈一條直線(見(jiàn)圖4中0AC)。當(dāng)絕緣有缺陷時(shí)，電流與電壓不呈一條直線(見(jiàn)圖4中0AB)，因此，可以通過(guò)繪制i=f (u)曲線來(lái)分析判斷，以發(fā)現(xiàn)某些局部缺陷。(4)試驗(yàn)前在不接試品的情況下升壓“空負(fù)荷試驗(yàn)”，記錄試驗(yàn)電壓下流過(guò)微安電流表的雜散電流值。因此，被試變壓器泄漏電流Ix按式(2)計(jì)算，即Ix=I1-I2 (2)式中 I1、I2“空負(fù)荷試驗(yàn)