變壓器試驗基礎培訓課件

變壓器試驗基礎培訓進行電氣試驗前，首先必須關注安全，我們必須時刻貫徹“安全第一，預防為主”的方針。安全要求

人員資質：參加高壓試驗技術和安全技術知識培訓并考核，取得高壓試驗資格證。試驗室：接地電阻不大于4Ω，對進行高壓耐壓、雷電沖擊、局部放電等試驗有要求的試驗室，其接地電阻應小于0.5Ω。地面平整、標志清晰、通道暢通，并具有消防通道，還應設置安全柵欄、警示牌、安全信號燈和警鈴。安全間距：試驗中應確保高壓引線、設備帶電部分對安全柵欄的安全距離大于下表1和表2。人體對電流的反映:

8~10mA手擺脫電極已感到困難,有劇痛感(手指關節(jié))

20~25mA手迅速麻痹,不能自動擺脫電極,呼吸困難

50~80mA呼吸困難,心房開始震顫

90~100mA呼吸麻痹,三秒鐘后心臟開始麻痹,停止跳動表1交流和直流試驗安全距離試驗電壓(kV)501002005007501000安全距離(m)1.21.535710表2沖擊試驗(峰值)安全距離試驗電壓(kV)250500100015002000安全距離(m)操作沖擊3571015雷電沖擊23579接地保護：接地線采用多股編織裸銅線，截面一般不小于4mm2，接地線必須先接接地端，再接導體端，拆除接地線的順序相反。監(jiān)護：高壓試驗必須至少2人，一人進行操作，另一人進行監(jiān)護。放電：對產品進行高壓試驗后，必須對試品進行放電，接地放電棒總長度不小于1000mm，其中絕緣部分700mm，握手部分300mm。放電時間一般不短于5min，對大電容量試品，一次放電可能不充分，要經(jīng)過多次放電后人員才能接觸設備，放電后放電操作棒直接掛在試品上，再次試驗時才取下。爬高：一般爬高超過2.5m人員需配安全帽，并盡量采用安全吊索。磁場及磁路基本理論

在永久磁體和通電導體的周圍均有磁場存在。磁場對電流(或運動電荷)有作用，而電流(或運動電荷)也將產生磁場。電流(或運動電荷)電流(或運動電荷)磁場

我們用磁力線來描述磁場。磁力線的密度就反映了磁場的大小。1.磁通

一、磁路的基本物理量

磁通

的單位:韋[伯](Wb),實用中還用電磁制單位麥克斯韋(簡稱麥，Mx）作為磁通的單位。它們之間的關系是:

1Mx=10-8Wb

磁通

：穿過垂直于磁場方向的面積

A中的磁力線

總數(shù)。

AΦ2.磁感應強度

磁感應強度B:

表示磁場內某點磁場強弱和方向的物理量。B的方向:

與電流的方向之間符合右手螺旋定則。磁感應強度B的單位:

特斯拉(T)，1T=1Wb/m2

均勻磁場:

各點磁感應強度大小相等，方向相同的

磁場，也稱勻強磁場。工程中常用到一個較小的單位Gs(高斯）來表示磁感應強度。

1Gs=10-4T真空的磁導率為常數(shù)，用

0表示，有：

3.磁導率磁導率

：表示磁場媒質磁性的物理量，衡量物質的導磁能力。相對磁導率

r：

任一種物質的磁導率

和真空的磁導率0的比值。磁導率

的單位：亨/米（H/m）自然界的所有物質可根據(jù)磁導率的大小，大體上可分為磁性材料和非磁性材料兩大類。非磁性材料的相對磁導率為常數(shù)且接近于1；磁性材料的相對磁導率則很大。4.磁場強度磁場強度H

：介質中某點的磁感應強度B與介質磁導率

之比。磁場強度H的單位：安培/米（A/m)。環(huán)形線圈半徑為R的閉合回線上各點的磁場強度H為上兩式表明，磁場強度的大小只決定于勵磁電流、導線的幾何形狀、匝數(shù)及位置，而與磁介質的性質無關。

磁場強度H是矢量。通電長直導線周圍點A的磁場強度H為二、磁路歐姆定律在電氣設備中，為了增強磁場，常把線圈繞在鐵心上，當線圈通電后產生很強的磁場。鐵心的磁導率比周圍空氣或其它物質的磁導率高的多，磁通的絕大部分經(jīng)過鐵心形成閉合通路，磁通的閉合路徑稱為磁路。1.磁路+–NIfNSS直流電機的磁路交流接觸器的磁路IN磁通Φ單相變壓器磁路2.磁動勢要使磁路中建立一定大小的磁通Φ，就必須在具有一定匝數(shù)N的線圈中，通入一定大小的電流I。實驗證明，增大電流I或增大線圈匝數(shù)N，都可以同樣達到增大磁通Φ的目的?？梢姡琋I乃是建立磁通的根源。定義：F=NI稱作磁路的磁動勢，簡稱磁勢。磁勢的單位：安（A）。

3.磁路歐姆定律（1）磁阻如果把相同的磁動勢加到不同的磁路中去，獲得的磁通也不相同。這說明磁通除了與磁動勢有關外，還與組成磁路的物質及尺寸有關。這里我們引出一個磁阻的概念。磁阻RM

：磁路對磁動勢建立磁通所呈現(xiàn)的阻力。其中：l——磁路的長度（m）；

A——磁路的截面積（m2）；

μ——磁路材料的磁導率。磁路的磁阻大小與構成磁路的材料性質及幾何尺寸有關，即單位：1／Ｈ（亨-1)

（2）磁路歐姆定律

若某磁路的磁通為，磁動勢為F

，磁阻為Rm，則

此即磁路的歐姆定律。它表明在磁路中，磁通Φ與磁動勢F成正比，與磁阻RM成反比。

用μ大的材料構成的磁路具有較小的磁阻,在同樣大的磁動勢作用下，就能產生較大的磁通。（3）均勻磁路和不均勻磁路下圖就是單相變壓器的一種磁路。它由同一種材料組成，且各段鐵心的橫截面積相等，這種磁路稱為均勻磁路。計算這種磁路時，Φ=NI/RM，其中RM為均勻磁路的磁阻。IΦN匝如下圖，假若磁路中有一很短的空氣隙，于是磁路就由鐵心和空氣隙兩種物質組成，這種磁路稱為不均勻磁路。計算不均勻磁路時，先將磁路分段:鐵心部分和空氣隙部分各成為一段磁路，這兩段磁路的磁阻分別是RM鐵、RM氣。若用磁路歐姆定律表示，則有ILOΦRM氣為氣隙磁阻，它比鐵心磁阻大很多倍。顯然，要在此磁路中產生和均勻磁路中相同的磁通，則需要很大的磁動勢。當線圈中通過變化的電流i時,在鐵心中穿過的磁通也是變化的。由于構成磁路的鐵心是導體，于是在鐵心中將產生感應電動勢和感應電流。由于這種感應電流是一種自成閉合回路的環(huán)流，故稱為渦流。

4.渦流在電機和電器鐵心中的渦流是有害的。因為它不僅消耗電能，使電氣設備效率降低，而且渦流損耗轉變?yōu)闊崃?，使設備溫度升高，嚴重時將影響設備正常運行。在這種情況下，要盡量減小渦流。減少渦流損耗措施：

提高鐵心的電阻率,鐵心用彼此絕緣的鋼片疊成,一般鐵心間的絕緣電阻為60～105Ω·cm2，在鐵心表面涂0.015～0.02mm的無機磷化膜就可以滿足要求,把渦流限制在較小的截面內。渦流雖然在很多電器中會引起不良后果，但在另一些場合下，人們卻利用渦流為生產、生活服務。例如工業(yè)上利用渦流產生熱量來熔化金屬，日常生活中的電磁灶也是利用渦流的原理制成的，它給人們的生活帶來很大的便利。變壓器磁路及工作原理+–+–+–+–1.變壓器的空載運行（變壓作用）一次側接交流電源，二次側開路。i0(i0N1)空載時，鐵心中主磁通是由一次繞組磁勢產生的。電壓變換（設加正弦交流電壓）有效值:同理：主磁通按正弦規(guī)律變化，設為則(1)一次、二次側主磁通感應電動勢(2)一次、二次側電壓變壓器一次側：對二次側，變壓器空載時:結論：當輸入電壓U1不變時，改變匝數(shù)比，就能改變輸出電壓U2。式中U20為變壓器空載電壓。故有（匝數(shù)比）K為變比K＞1，是降壓變壓器；K＜1，是升壓變壓器。

2.變壓器的負載運行（變流作用）+–+–i1i2+–e2+–u2Z一次側接交流電源，二次側接負載。i1(i1N1)i2(i2N2)

有載時，鐵心中主磁通是由一次、二次繞組磁勢共同產生的合成磁通。

可見，鐵心中主磁通的最大值m在變壓器空載和有載時近似保持不變。即有由上式，若U1、f不變，則m基本不變，近于常數(shù)?？蛰d：負載：一次、二次側電流關系:或：1.提供產生m的磁勢2.提供用于補償作用的磁勢(去磁）磁勢平衡式：空載磁勢負載磁勢一般情況下：I0(0.5~3)%I1N很小可忽略?；蚪Y論：一次、二次側電流與匝數(shù)成反比。上式表明，在不考慮變壓器本身損耗的理想狀態(tài)下，變壓器原繞組輸入的功率等于副繞組輸出的功率。這也說明變壓器是一種把電能轉換為“高壓小電流”或“低壓大電流”的電器設備，起著傳遞能量的作用。3.變壓器的阻抗變換作用

由圖可知：

結論：變壓器一次側的等效阻抗為二次側所帶負載的阻抗的K2倍。

+–+–+–4.三相變壓器磁路：三相磁路彼此無關的三個單相變壓器組成的三相變壓器組三相磁路彼此相關的三相變壓器，由于三相主磁通對稱，這時表明中間鐵心柱所通過磁通為零，可將中間鐵心柱去掉，并逐漸將三相鐵心布置在同一平面內。

概述

試驗目的：獲取產品性能數(shù)據(jù)，判斷產品合格與否，同時為設計和用戶提供第一手素材供改進和使用。試驗分類：工序試驗、成品試驗、產品組件試驗成品試驗分類：例行試驗：每臺產品出廠前必須進行的試驗。型式試驗：新設計的結構或采用新材料、新工藝，可能使產品某方面性能受到影響時而進行驗證的試驗。

特殊試驗：標準中規(guī)定的其他一些試驗，要求測定某些特定數(shù)據(jù)，這些試驗項目中的某些測試方法和技術要求由制造廠家和用戶共同商定，某些項目標準并不規(guī)定限定值。其他試驗：不在標準要求范圍之內，為驗證設計某些性能或用戶某些特殊要求而進行的試驗。試驗依據(jù)：

國際標準、國家標準、部頒標準或行業(yè)標準、企業(yè)標準、用戶技術要求等變壓器的試驗試驗相關標準：

GB1094.1-1996電力變壓器第1部分總則

GB1094.2-1996電力變壓器第2部分溫升

GB1094.3-2003電力變壓器第3部分絕緣水平、絕緣試驗和外絕緣空氣間隙

GB/T1094.4-2005電力變壓器第4部分電力變壓器和電抗器的雷電沖擊和操作沖擊試驗導則

GB1094.5-2003電力變壓器第5部分承受短路的能力

GB/T1094.10-2003電力變壓器第10部分聲級測定

GB6450-1986干式電力變壓器

GB/T6451-1999三相油浸式電力變壓器技術參數(shù)和要求

GB/T10228-1997干式電力變壓器技術參數(shù)和要求

JB/T10088-20046kV~500kV級電力變壓器聲級

JB/T10693-2007城市軌道交通用干式牽引整流變壓器(2007年7月1日起實施)JB/T501-2006電力變壓器試驗導則

IEC60076-11:2004干式變壓器

試驗前的準備：1.環(huán)境條件是否滿足試驗要求2.試驗儀器設備是否完好并在校準期內3.安全措施是否完好4.指定試驗負責人和監(jiān)護人例行試驗項目1.繞組電阻測量2.電壓比測量和電壓矢量關系校定3.絕緣電阻測量4.外施耐壓試驗5.感應耐壓試驗6.空載電流和空載損耗測量7.短路阻抗和負載損耗測量8.局部放電測量9.分接開關試驗(根據(jù)產品是否裝配進行)每臺產品出廠前都要進行的試驗項目型式試驗項目1.溫升試驗2.雷電沖擊試驗特殊試驗項目1.聲級測量2.短路承受能力試驗3.三相變壓器的零序阻抗4.空載電流的諧波測量國標GB6450規(guī)定，型式試驗報告有效期五年IEC60076-11:2004規(guī)定的三項特殊試驗1.氣候試驗（C1、C2）2.環(huán)境試驗（E1、E2）3.燃燒試驗（F1）新國標還未頒布，但國內已有部分廠家開始實施該三項試驗又稱熱沖擊試驗變壓器例行試驗1.繞組電阻測量目的是為了判別：①導線焊接或連接是否良好；②導線規(guī)格、電阻率是否符合要求；③各相電阻是否平衡；④為溫升試驗提供依據(jù)。

干變：對2500kVA及以下的配電變壓器，其不平衡率相為4％，線為2％；630kVA及以上電力變壓器，其不平衡率相(有中性點引出時)為2％，線(無中性點引出時)為2％。

油變：對1600kVA及以下的變壓器，其不平衡率相為4％，線為2％；2000kVA及以上變壓器，其不平衡率相(有中性點引出時)為2％，線(無中性點引出時)為1％。

1.1直流壓降法歐姆定律R=U/I原理，直觀簡單注意：測試時，先合上電流回路，待電流穩(wěn)定后再合上電壓表；測試結束時，先分電壓表，再分電流回路。測量小電阻接線圖測量大電阻接線圖缺點：準確度不高，靈敏度低1.2電橋法1.2.1單臂電橋(惠司登電橋)單臂電橋原理圖Rx=R*R1/R2其中：R1/R2為比例臂，一般測試大于10電阻1.2.2雙臂電橋(凱爾文電橋)雙臂電橋原理圖Rx=R*R1/R2雙臂電橋分開使用電流引線和電壓引線，使通過電流引線和接觸電阻的壓降不引入橋內，消除了接觸電阻和引線的影響，對小電阻測量準確度更高。1.3變壓器感性電阻速測歐姆計采用電子技術和微處理器技術，測試電流可高達50A，使得測試過程更加準確、簡單、可靠。成品變壓器應在各端子間測量電阻：三相變壓器Y接無中性點引出應測量其線電阻；如有中性點引出應測量其相電阻；對于中性點引線電阻所占比例較大的yn連接且低壓為400V配電變壓器，應測試其線電阻及中性點對一個線端電阻；D聯(lián)結的繞組，為開口三角形并引出端子的測試相電阻，無端子引出的封閉三角形測試線電阻。三相電阻的不平衡率是以三相電阻的最大值與最小值之差為分子，三相電阻平均值為分母進行計算1.4縮短電阻測量的方法1.4.1恒流源法此法不能改變電路時間常數(shù)τ＝L/R，但采用恒流源后，為達到同一穩(wěn)定電流的時間可以縮短。

恒流源法原理圖1.4.2減少時間常數(shù)法由于過渡過程的時間常數(shù)為τ＝L/R，增大電阻可減小τ，從而縮短測試時間，這就要求直流電阻測試設備的電源電壓相當高。減少時間常數(shù)法原理圖1.4.3非被測繞組短路去磁法在測量某相繞組電阻時，同一鐵心柱的非被測相進行短路可使測試時間縮短，這主要是利用非被測相繞組短路電流的去磁作用，相當于減少了測試相繞組的電感。非被測繞組短路去磁法1.4.4繞組串聯(lián)法在測試匝數(shù)較少的低壓電阻時，如測試時間較長，可將高壓繞組串入測試回路，并保持兩個繞組對鐵心的勵磁方向相同，這對鐵心快速達到飽和是極其有利的，從而減少鐵心的電感，以縮短測試時間。繞組串聯(lián)法1.4.5感應電動勢法利用另一側的感應電勢的過渡過程與測量側的一致性，通過平衡原理可將測量側的過渡過程通過另一側感應電勢相抵消，從而得出測量側的被測電阻。

U1－U2×WH/WL=iR感應電動勢法式中：U1為測量側電壓，

U2為感應電勢，

WH高壓繞組匝數(shù)，

WL為低壓繞組匝數(shù)，

i為測量側電流。測電阻時需注意幾點：環(huán)境溫度的記錄進行電阻測量時，變壓器應置于空氣流動性不大并且溫度相對穩(wěn)定的場所，干變取繞組表面不少于三點溫度的平均值作為環(huán)境溫度，油變應在油溫穩(wěn)定后，向油溫座內注入至少2/3深度的變壓器油并插入溫度計得到繞組溫度，對大型變壓器繞組溫度應取油平均溫度。鐵心為五柱式的變壓器因磁路關系較復雜，測試直流電阻時應采用助磁法，縮短測量時間，試驗后應注意消磁。由于直流電阻測量要對感性繞組充電，每次試驗完成后必須對測量回路充分放電后才能進行后續(xù)操作。測量電阻時，無勵磁分接開關應使定位裝置進入指定位置，有載分接應采用電動操作。當三相線電阻不平衡率小于1％時，線電阻和相電阻按下式：

Y形聯(lián)結

D形聯(lián)結當三相線電阻不平衡率大于1％時，線電阻和相電阻按下式：Y形聯(lián)結

D形聯(lián)結(a-y、b-z、c-x)2.電壓比測量和電壓矢量關系校定目的：①檢查繞組匝數(shù)與繞向是否符合圖樣技術要求；②檢查各分接引線與分接開關連接是否正確；③產品聯(lián)結方式及標識是否符合技術要求；④產品并聯(lián)運行必要條件。主分接：（1）規(guī)定電壓比的±0.5％；（2）實際阻抗百分數(shù)的±1/10。?。?）和（2）中低者。其他分接：按協(xié)議，但不低于（1）和（2）中較小者。2.1雙電壓表法屬傳統(tǒng)方法，使用兩臺準確度不低于0.2級的電壓表和準確度不低于0.1級的電壓互感器進行測試。測量較為繁瑣，準確度不高，現(xiàn)較少采用。2.2變比電橋法2.2.1電阻式變比電橋依據(jù)電阻線路，使被測變壓器T的一次側和二次側電壓和兩個電阻組成電橋，當指零儀表G指示中沒有電流通過時，電橋平衡，一次側電壓和二次側電壓之比等于電阻之比。電阻式電壓比電橋工作在交流50Hz，所以其電阻元件均要求是無感電阻。此外對電橋的各個旋鈕的質量要求比較高，要求其接觸電阻在各種工作條件下，接觸電阻值穩(wěn)定不變。電阻式變比電橋法2.2.2感應式變比電橋由標準PT電壓比得出，易于制成全自動電橋。感應式變比電橋法變比測量均為單相測量，因為對同一鐵心柱施加電壓，在該鐵心柱上的電壓和匝數(shù)是成正比的，使用三相電源時，電源可能不對稱，測出的結果將有很大偏差。電阻電橋的準確度要求不低于0.1級。示例：Dyn11變壓器的變比測試。UAB/Uab，短接高壓側A、C，則

U1＝kW1，U2＝kW2式中：U1、U2分別為高、低壓額定電壓；

W1、W2分別是高低壓匝數(shù)。則實測電壓比Dyn11變壓器接線圖2.3變壓器的聯(lián)結組2.3.1繞組的繞向繞組相對鐵心柱的旋轉方向有左繞向和右繞向。繞向不同時，其中通過電流時產生的磁場方向不同；當磁場變化時，繞組中感應的電動勢的方向不同。繞組的繞向是由起始繞線頭確定的，餅式繞組從最上一餅出頭看，導線按逆時針方向纏繞的是左繞向，導線按順時針方向纏繞的是右繞向。同一繞向的繞組中，其感應電動勢的方向是相同的。繞組的繞向決定了繞組間的向量關系，是判斷變壓器聯(lián)結組的基本條件2.3.2聯(lián)結組標號三相變壓器的三個相繞組或組成三相組的三臺單相變壓器同一電壓的繞組可以聯(lián)結成星形、三角形或曲折形。聯(lián)結成星形、三角形或曲折形時，對高壓繞組用大寫字母Y、D或Z表示；對中壓或低壓繞組用同一字母的小寫形式y(tǒng)、d或z表示；對有中性點引出的星形或曲折形聯(lián)結用YN(yn)或ZN(zn)表示。國際上通行采用時鐘法表示變壓器的聯(lián)結組。幾種典型的變壓器聯(lián)結組進行聯(lián)結組標號檢定的方法較多，可以采用雙電壓表法、直流法、相位表法、示波圖法和交流電橋法，現(xiàn)多采用交流電橋法。3.絕緣電阻測量目的：①確定絕緣狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)產品缺陷；②絕緣強度試驗的預判定；35kV及以下變壓器的絕緣電阻在標準中并未規(guī)定，但一般不低于左圖限值。

絕緣材料在直流電場作用下，一般呈現(xiàn)出三種電流，即位移電流、吸收電流、泄漏電流。而位移電流是絕緣材料電容充電時的電流，在極短時間內衰減；吸收電流是絕緣介質在電場下極化產生的電流，它也隨時間衰減，但較慢；泄漏電流是絕緣介質內部或表面帶電粒子的傳導電流，它不隨時間而變化。絕緣材料的電流－時間特性因此測試絕緣電阻必須當絕緣介質的電流衰減到泄漏電流時，絕緣電阻才能穩(wěn)定。使用手搖式絕緣電阻表，需保持手搖速度在120轉/分時測得的絕緣電阻值，試驗后注意放電。4.工頻耐壓試驗目的：考核繞組對地和繞組之間的主絕緣強度

試驗時，變壓器的被試繞組及其引線和與它相連的元件(如開關等)均承受同一試驗電壓，非被試繞組及夾件、外殼等則接地。對全絕緣變壓器(繞組首末端絕緣水平相同)，產品首末端工頻耐壓值相同。

不同運行電壓下干式變壓器繞組的額定耐受電壓(kV)系統(tǒng)標稱電壓(有效值)設備最高電壓Um(有效值)額定雷電沖擊耐受電壓(峰值)

全波額定短時感應或外施耐受電壓(有效值)最小空氣間隙mm33.640106067.2602590101275351251517.595381802024125502253540.517070340外施工頻耐壓試驗時，被試相和地之間只流過電容電流和絕緣介質中的泄漏電流，對絕緣性能良好的產品，其泄漏電流可忽略不計，因此被測產品相當于一個純電容元件。容升效應在某些情況下，在試品側的電壓可能會高于施加側的電源電壓，這時需注意監(jiān)視實際在試品兩端的電壓值。

容升效應原理圖外施耐壓試驗時，試驗電壓應從小于1/3的規(guī)定電壓開始，與測量相配合盡快增加到試驗值，維持電壓恒定持續(xù)60s，試驗結束，應迅速降低電壓至規(guī)定值的1/3以下，再切斷電源。試驗方法：應測量電壓的峰值，試驗電壓值應是測量電壓的峰值除以。試驗電壓測量一般采用電容分壓器配合峰值電壓表測量，準確度不低于3級合格判定準則：試驗過程中，電壓不突然下降、電流指示不擺動、沒有放電聲，試驗合格；如有輕微放電聲，在重復試驗中消失，也視為合格；如果放電聲較大，需檢查并采取必要措施，根據(jù)放電部位決定是否復試。當變壓器在海拔為1000～3000m之間運行，但試驗卻在正常海拔地點進行時，則其額定短時工頻耐受電壓值按安裝地點超過1000m的部分以每500m為一級增加6.25％。

GB6450規(guī)定：IEC60076-11規(guī)定：當變壓器在海拔為1000～3000m之間運行，但試驗卻在正常海拔地點進行時，則其額定短時工頻耐受電壓值按安裝地點超過1000m的部分以每100m為一級增加1％的方式提高。

5.空載損耗及空載電流測量目的：驗證鐵心設計計算、工藝制造的正確性，并檢查鐵心中是否存在缺陷。同時也可判斷產品是否存在匝間短路?？蛰d損耗包括鐵心的磁滯損耗、渦流損耗和附加損耗。國家標準規(guī)定：空載損耗允許偏差＋15％空載電流允許偏差+30%試驗方法：從試品的一側(一般為低壓繞組)施加額定頻率的額定電壓，其余繞組開路，使鐵心中產生額定磁通，此時測得的損耗即為空載損耗?？蛰d試驗時，需測量電壓的有效值、平均值和頻率，施加電壓以平均值(方均根值刻度)為準。測試平均值和有效值的目的，主要是確保電壓波形為正弦波。如平均值電壓表(有效值刻度)與有效值電壓表讀數(shù)偏差小于3％以內，按下式進行折算：如平均值電壓表讀數(shù)和有效值電壓表讀數(shù)偏差大于3％，需與用戶協(xié)商試驗結果的有效性。沈變所對干變產品不同性能水平代號空、負損的確定性能水平代號性能參數(shù)空載損耗負載損耗7符合GB/T10228-1997組II值符合GB/T10228-1997標準8符合GB/T10228-1997(不含組II)9比GB/T10228-1997平均下降10%(不含組II)比GB/T10228-1997平均下降10%10比GB/T10228-1997平均下降20%(不含組II)比GB/T10228-1997平均下降15%沈變所同時強調：對于9、10型的變壓器，其空、負損不得有正偏差，否則不予型號注冊。JB/T3837-1996標準對油變產品不同性能水平代號空、負損的確定

(變壓器類產品型號編制辦法)性能水平代號電壓等級kV性能參數(shù)空載損耗負載損耗76、10符合GB/T6451組II

符合GB/T6451≥

35符合GB/T645186、10符合GB/T6451組I≥

35比GB/T6451平均下降10％96、10配電變壓器符合表A6、10電力變壓器比GB/T6451組I平均下降10％比GB/T6451平均下降10％≥

35比GB/T6451平均下降20％106、10比GB/T6451組I平均下降20％比GB/T6451平均下降15％≥

35比GB/T6451平均下降30％116、10比GB/T6451組I平均下降30％≥

35比GB/T6451平均下降40％額定容量kVA空載損耗W負載損耗W3013060050170870632001040802501250100290150012534018001604002200200480260025056030503156703650400800430050096051006301200620080014007500100017001030012501950128001600240014500表AS9-30~1600/6、10配電變壓器產品性能參數(shù)表進行空載損耗的幾種測試線路:(只針對三相產品)1.三相三線、雙瓦特表法、無PT空載損耗測量線路12.三相三線、雙瓦特表法、帶PT空載損耗測量線路23.三相三線、三瓦特表法、帶PT空載損耗測量線路3空載損耗測量應注意的幾個問題：1.所用電流及電壓互感器的精度應不低于0.2級，所用儀表的精度應不低于

0.5級。功率測量應采用小于0.2的低功率因數(shù)的功率表(計)。2.當試驗電壓三相不對稱度小于2％時，可以三個線電壓的算術平均值或ac

間的線電壓為準施加電壓，測量空載數(shù)據(jù)。如三相電壓不對稱度大于2％但不超過5％，可分別以ab、bc、ca為準施加電壓，試驗數(shù)據(jù)取三次試驗的算術平均值。6.短路阻抗及負載損耗測量目的：驗證繞組設計計算，測試產品短路阻抗，為產品并聯(lián)運行及抗短路能力提供依據(jù)。國家標準規(guī)定：負載損耗允許偏差＋15％總損耗允許偏差＋10％短路阻抗主分接當阻抗值≥10％時，±7.5％當阻抗值<10％時，±10％其它分接當阻抗值≥10％時，±10％當阻抗值<10％時，±15％試驗方法：從試品的一個繞組施加額定頻率且近似正弦的電流，另一繞組短路，各相處于同一分接位置。且施加的電流應在50％～100％額定電流下，為減少繞組發(fā)熱產生的影響，測量過程應盡快。測試同時準確記錄繞組溫度。負載試驗應在額定分接進行，如調壓范圍超過±5％，還應測試兩個極限分接數(shù)據(jù)。

負載損耗是繞組通過額定電流時所產生的損耗，測量時應以三相電流的平均值為準。負載損耗測量線路(典型)負載損耗及短路阻抗的計算：負載損耗：式中：PkT---------參考溫度下的負載損耗Pkt---------繞組試驗溫度下的負載損耗Kt----------電阻溫度換算系數(shù)

------t℃

時被測一對繞組的電阻損耗三相變壓器一對繞組的電阻損耗應為兩繞組電阻損耗之和：Y接繞組D接繞組額定電流線電阻相電阻短路阻抗是在額定頻率和參考溫度下，一對繞組中某一繞組端子之間的等效串聯(lián)阻抗；其百分數(shù)等于短路電壓與額定電壓之比。測試溫度下的短路阻抗按標準需折算至參考溫度下的短路阻抗，如下：式中：Pkt---------測試溫度下的負載損耗，單位WSr

---------額定容量，單位kVA

Kt--------電阻溫度換算系數(shù)短路阻抗：參考溫度下短路阻抗的計算過程：短路阻抗由阻性分量和感性分量組成，如下式：其中：Pkt單位為W，Sr單位為kVA，故：代入上式：不同耐熱等級絕緣的參考溫度A絕緣耐熱等級絕緣系統(tǒng)溫度(℃)105E120B130F155H180C220對應的溫升(K)607580100125150在進行負載折算時，參考溫度為上表中的線圈最高溫升值再加上20K，如干變?yōu)镕級絕緣，其參考溫度為100＋20＝120℃。

7.感應耐壓試驗目的：驗證變壓器繞組相間、繞組縱絕緣(匝間、層間、段間)的耐受電壓強度。由于進行感應試驗的電壓為變壓器額定電壓的兩倍，如不提高測試電源的頻率，變壓器鐵心將嚴重飽和，并可能不能施加到2倍額定電壓，因此，感應試驗頻率一般要大于額定頻率。當試驗頻率等于或小于2倍額定頻率時，試驗時間為60s，如試驗頻率超過2倍額定頻率，試驗持續(xù)時間如下：額定頻率試驗頻率如果試驗頻率超過400Hz，持續(xù)時間應不小于15s。感應耐壓試驗線路(全絕緣)試驗電壓的測量應使用峰值表，電壓值應用峰值除以。合格判定準則：試驗過程中，電壓不突然下降、電流指示不擺動、沒有放電聲，試驗合格。8.局部放電試驗目的：驗證變壓器電場強度設計、結構、制作、澆注工藝水平是否正常，考核變壓器是否能在長期工作電壓下正常運行。對于任何一種絕緣結構，包括變壓器的絕緣結構，內部存在氣泡(氣隙)、雜質等是不可避免的，在同一電場下，介電常數(shù)小的氣泡、雜質承受更高的電場強度，因此，理論上，當外施電壓達到某一定值時，這些部位往往首先發(fā)生放電，這就是局部放電。局部放電測量應在全部絕緣試驗完畢后進行。

變壓器在長期的運行過程中，其內部絕緣的某些薄弱部位在高場強作用下會發(fā)生局部放電，雖然短時放電量較小，但由于長時間的存在，局部放電附近的絕緣材料性能會下降，最終甚至造成產品絕緣體系的擊穿。測定變壓器在某一規(guī)定電壓下的局部放電量以及測定變壓器局部放電的起始電壓和熄滅電壓，對評估干式變壓器產品的設計結構和制造質量十分重要。在澆注式干式變壓器產品中，由于絕緣材料為固體結構，局部放電量的大小對產品的運行壽命產生非常直接的影響，因此控制干式變壓器產品的局部放電量在較小水平是生產企業(yè)和用戶的普遍共識。局放產生的原因所采用的絕緣材料本身存在局部缺陷；絕緣結構中混入了氣泡、水分或各種雜質；絕緣結構中存在某些電氣連接不良；絕緣結構中個別區(qū)域電場強度過高；注意電暈也是局部放電，這可通過改善導體外部形狀、絕緣包裹、設置屏蔽等措施解決，1．局部放電發(fā)生的機理局部放電是指高壓電器中的絕緣介質在高電場強度的作用下，發(fā)生在電極之間但并未貫通的放電。這種放電可在導體附近發(fā)生，也可能不在導體附近發(fā)生，它可以產生在固體絕緣的空穴中或不同介質特性絕緣的分界面上。試品局部放電等效回路

變壓器中不同電位的兩個導體(如一個線圈的相鄰兩匝)，都可以看作一個電容Ca，當它內部某點發(fā)生局部放電時，可用左圖所示等效電路來分析。圖中C1為放電部分(如氣泡)的電容，C2為與放電部分串聯(lián)部分的電容，C3為其他部分的電容，總電容為Ca。當C1放電時，因為放電電弧有一定電阻R，C1相當通過電阻R被短路，其等效回路為左圖，C1放電后相當于開關S閉合，C1兩端的電壓將從放電電壓Ug下降到熄滅電壓Ur，C1中放電的電荷為q1，這就引起C2和C3上電荷量的重新分配，使Ca上產生一個電壓降ΔU，C1放電時，放電總電容C1'應為一次脈沖放出的電荷

Δq=(Ug-Ur)C1'(8-1)由于絕緣材料中氣泡或缺陷較小，電容C3?C2?C1，當熄滅電壓Ur=0時

Δq≈UgC1C1‘中C2、C3串聯(lián)再與C1并聯(lián)，當C1上電壓變動Ug-Ur，C3上的電壓變動應為

，故Ca上的電壓降

(8-2)由式(8-1)和式(8-2)可得

(8-3)試品局部放電時的電壓和電流波形圖對應總電容Ca上的電荷變化為ΔQ，則(8-4)由式(8-3)和式(8-4)可得：

在實際中，ΔU和Ca都是可以測得的，因此ΔQ是可以求得的，但式(8-1)中的Ug-Ur和C1‘都是無法測得的，因而Δq是無法求得的。Δq是真實放電量，ΔQ是視在放電量。視在放電量是指若把它同時注入試品兩端，它將在測量儀器上產生和局放本身所產生的相同的讀數(shù)，局放是用一個標準方波電壓注入試品所獲得測量信號與實際放電產生的信號相比來計量的。注意：典型的局部放電檢測回路：ZCxZmCkAuZCkZmCxAuZZmCxuCkZ’m

A被試品一端接地被試品對地絕緣電橋平衡測量回路圖中：Cx表示被試品電容，Ck表示耦合電容，Zm、Z’m表示測量阻抗，Z表示低通濾波器電橋平衡測量回路要求Cx和Ck的電容量和介質損耗完全相等時，電橋才能完全平衡，才能消除掉各種頻率的干擾，如果不等，則只能消除掉某一種頻率的干擾。局部放電測量回路和方法：單相變壓器局部放電試驗的基本測量電路三相變壓器局部放電試驗的基本測量電路

對局部放電檢測設備的要求：方波發(fā)生器q=CoUo

方波陡度應≤0.1μs，方波電壓Uo通常為2～50V，校準電容Co一般為：

10pF＜Co≤0.1Ca(試品電容)，對于油浸變，Co可取50～100pF，方波發(fā)生器接線應盡量短，校正脈沖的重復頻率數(shù)量級為勵磁電壓頻率的2倍或以上。耦合電容Ck

耦合電容要求為無暈的，其電容量Ck≥10Co，我公司局放耦合電容的電容量為1000pF。低通濾波器在100kHz～400kHz衰減要達到50～60dB。測試引線、屏蔽線(管)

應確保在試驗電壓下的最大場強≤1.5MV/m。

局放回路的校準：為了根據(jù)指示儀器(局放儀)上的讀數(shù)計算出被試品上放電量的大小，必須進行刻度系數(shù)校準?？潭认禂?shù)是指示儀器上單位刻度所代表的被試品上的視在放電電荷量。C0-------方波校正用電容U0-------方波電壓H--------儀器上顯示的刻度方波發(fā)生器C0CxCkZm局放儀試驗方法和判斷標準：≤1/3Ur1.5Um1.1Um＜1/3Ur30s3min局放測試時施加電壓的時間順序圖中：Ur為產品額定電壓注意：在電壓上升至1.5Um和從1.5Um下降過程中，可能出現(xiàn)局部放電的起始電壓和局部放電的熄滅電壓，應于記錄。如果符合下列情況，則局放試驗合格：試驗電壓不出現(xiàn)突然下降；在預加降至測量的5min內，局放量在規(guī)定的要求內；局部放電量無明顯上升趨勢；干式變壓器：一般在低壓繞組勵磁，采用對稱方式加壓并逐相進行測量，為防止電暈干擾，非勵磁高壓繞組出線端子應采用防電暈措施。GB6450-1986規(guī)定：如三相繞組采用Y接并且中性點經(jīng)小阻抗或直接接地，測量時可將中性點接地，三相同時測量；如采用Y接但中性點不接地或通過大阻抗接地，試驗時應將另一個線路端子接地，每相進行兩次局放測試，共需進行6次局放測試。施加的預加電壓為1.5Um歷時30s，測量電壓為1.1Um歷時3min。IEC60076-11:2004規(guī)定：對三相變壓器，可采用三相耦合電容，三相局放同時測量。施加的預加電壓為1.8Ur歷時30s，測量電壓為1.3Ur歷時3min。油浸式變壓器：ACSD試驗方法和判斷標準：≤1/3U21.1Um/U21.5UmU21.1Um/＜1/3U25min5min30s5min5min局放測試時施加電壓的時間順序圖中：U2為局放測試電壓1.3Um(相間電壓)，相對地電壓為1.3Um/

。注意：在電壓上升至1.3Um和從1.3Um下降過程中，可能出現(xiàn)局部放電的起始電壓和局部放電的熄滅電壓，應于記錄，測試過程中的背景局放小于100pC。如果符合下列情況，則局放試驗合格：試驗電壓不出現(xiàn)突然下降；在U2下的第二個5min期間，所有測量端子上的‘視在電荷量’的連續(xù)水平不超過300pC；局部放電量無持續(xù)上升趨勢；在1.1Um/下的視在電荷量的連續(xù)水平不超過100pC。對于Um=72.5kV且額定容量為10000kVA及以上和Um>72.5kV的變壓器，為驗證變壓器在運行條件下無局部放電，應測試變壓器的局部放電。對于全絕緣三相變壓器只進行相間局部放電試驗，對于分級絕緣三相變壓器應進行相對地和相間局部放電試驗。試驗分兩類：短時感應耐壓帶局部放電測試(ACSD)；長時感應耐壓試驗帶局部放電測試(ACLD).ACLD試驗方法和判斷標準：1.1Um/U2U11.1Um/＜1/3U25min5minB5min≤1/3U2U2A局放測試時施加電壓的時間順序上圖中：A為規(guī)定試驗時間(200Hz頻率下試驗時間為30s)，B≥60min(對于Um≥300kV)，B≥30min(對于Um＜300kV)，

U1＝1.7Um/，U2＝1.5Um/注意：在電壓上升至U2和從U2下降過程中，可能出現(xiàn)局部放電的起始電壓和局部放電的熄滅電壓，應于記錄，測試過程中的背景局放小于100pC。如果符合下列情況，則局放試驗合格：試驗電壓不出現(xiàn)突然下降；在U2下的長時試驗期間，局部放電量的連續(xù)水平不超過500pC；在U2下，局部放電不呈現(xiàn)持續(xù)增加的趨勢，偶然出現(xiàn)的較高幅值脈沖可以不計入；在1.1Um/下的視在電荷量的連續(xù)水平不超過100pC。對于Um=72.5kV、10000kVA及以上和72.5＜Um≤170kV的變壓器，ACSD為例行試驗、ACLD為特殊試驗；對于170＜Um＜300kV和Um≥300kV的變壓器，ACSD為特殊試驗、ACLD為例行試驗。局放定位與干擾排除：0°90°180°270°典型的絕緣內部放電波形高壓端電暈放電波形只在負半周出現(xiàn)，幅值相同，間距相等，試驗電壓增加時，根數(shù)增加，幅值不變90°180°0°270°180°0°低壓端電暈放電波形靠近高壓側的絕緣內部放電波形90°180°0°270°90°180°0°270°靠近低壓側的絕緣內部放電波形90°180°0°270°電接觸噪音局放測試時干擾及防止措施：1.高壓試驗線路中的電暈放電防止措施：

1)采用足夠直徑的高壓連線，可考慮采用蛇皮管；

2)在連線轉彎處或突出尖銳部分加金屬球或雙環(huán)狀的屏蔽罩；

3)采用局放儀器上的開窗功能避開電暈放電波形。2.電源側干擾防止措施：

1)采用隔離變壓器和低通濾波器；

2)減少接地回路長度，確保接地良好。3.高壓電氣連接中的放電防止措施：確保高壓連線不存在接觸不良現(xiàn)象，確保試區(qū)內不存在懸浮電位的金屬物體。4.空間電磁波干擾防止措施：

1)采取屏蔽措施，如建屏蔽實驗室；

2)對空間固定干擾可開窗濾除；

3)采用橋式平衡電路。

防止測試引線和屏蔽線(管、罩、環(huán))發(fā)生電暈的計算：前面在要求局放測試設備時已對測試引線和屏蔽環(huán)的最高場強進行了要求，規(guī)定：Emax≤1.5MV/m，下面對高壓導線和屏蔽環(huán)放電暈的措施進行計算：1.高壓測試引線的場強計算公式：2.屏蔽罩(一般設計成饅頭形，其上部為半球形，下部為單環(huán)形)的場強計算公式：3.屏蔽雙環(huán)的場強計算可采用圓環(huán)對平板電極的場強計算公式：式中U-----局部放電試驗電壓(MV)r------放暈導線半徑(m)d------放暈導線距地面的距離(m)式中r’------球的半徑(m)d’------球距地面的距離(m)式中r’’------單環(huán)小圓半徑(m)R------雙環(huán)中心線與單環(huán)小圓中心線的距離(m)9.有載開關試驗目的：在公司內的有載開關試驗主要是驗證開關的操控性能、絕緣水平及配合可靠性，以驗證該有載開關符合與相應變壓器配套工作的要求。有載分接開關包含分接選擇器和切換開關，對于小容量產品，一般分接選擇器和切換開關為組合結構，體積較小，高電壓大容量產品才采用分開式結構。有載分接開關按結構形式可分為組合式和復合式兩大類。

⑴組合式開關由分接選擇器和切換開關組合而成，分接選擇器動觸頭是在無負載下選擇分接頭之后，切換開關觸頭把負載電流轉換到已選的另一分接頭上。真空開關屬于組合式開關，切換開關觸頭使用真空開關管。目前用于干式變壓器的真空開關有10kV的柜式開關（10kV配電變用），如圖9-1所示,35kV的德國MR開關（35kV電力變和配電變用），如圖9-2所示圖9-110kV帶柜式開關一體化產品圖9-2帶MR開關的有載16000kVA產品

⑵復合式開關把分接選擇器和切換開關的功能結合在一起，其觸頭是在帶負荷下選擇分接頭。此時電動機構既可以完全獨立，也可以與分接開關結合一體?？諝忾_關屬于復合式開關，以空氣作絕緣和滅弧介質，空氣開關主要用于10kV配電變，如圖9-3所示。圖9-310kV空氣開關

圖3-39有載分接開關電路(a)組合式分接開關(b)復合式分接開關有載分接開關工作原理：干式變壓器有載分接開關的分接選擇器在進行分接選擇時無電流通過，在過渡過程中，分接繞組上電壓產生的循環(huán)電流通過過渡電阻形成回路，真空滅弧室主要承擔分斷或閉合回路時產生的電弧。過程原理圖如下：有載分接開關公司內試驗：一般性檢查(外觀檢查、型號銘牌技術參數(shù)核對等)；導電回路電阻測量(要求包括觸頭接觸電阻≤350μΩ)；動作順序試驗(符合技術要求的動作順序)；繼續(xù)運轉試驗(在不帶電情況下進行10次以上完整操作循環(huán))；絕緣強度試驗(相間及相對地)

真空泡工頻耐壓3kV，1min。電動機構試驗用模擬箱對控制線路的過流保護、相序保護、斷相保護、極限保護、同步保護和逐級控制保護功能進行試驗。通電切換1500次。電壓等級(kV)工頻耐壓(kV)雷電沖擊(kV)103575154510520551253585200自動控制器試驗手動、自動動作可靠，檔位指示清晰正確，儀表指示正確，電壓顯示（誤差±2V）。

變壓器裝配完成后，有載分接開關配套試驗：變壓器不勵磁，完成八個操作循環(huán)；變壓器不勵磁，且操作電壓降到額定電壓的85％時，完成一個操作循環(huán)；變壓器在額定頻率、額定電壓下空載勵磁時，完成一個操作循環(huán)；將變壓器的一個繞組短路，并盡可能使分接繞組中的電流達到額定值，在粗調選擇器或極性選擇器操作位置處或中間分接每一側的兩個分接范圍內，完成10次分接變換操作。變壓器型式試驗1.溫升試驗目的：驗證變壓器在標稱工作狀態(tài)下，主體所產生的損耗與散熱裝置熱平衡的溫度是否符合有關標準的規(guī)定，并驗證產品結構的合理性，發(fā)現(xiàn)產品是否存在局部過熱現(xiàn)象。國標GB6450規(guī)定：變壓器型式試驗報告有效期五年變壓器各部位的溫升限值是變壓器的特性參數(shù)之一，變壓器應承受規(guī)定條件下的溫升試驗。變壓器分接范圍在±5%內，只需在額定分接進行溫升試驗，超出±5%的變壓器一般應在最大電流分接進行試驗。為較高的環(huán)境溫度或為特殊空氣冷卻條件而設計的

變壓器的溫升降低值溫升試驗標準的制訂與變壓器產品所使用的絕緣材料直接相關，溫升水平也由產品中所使用的耐熱等級最低的絕緣材料決定。當冷卻空氣溫度超過干式變壓器許可最高環(huán)境溫度等于或小于5K時，繞組溫升應降低5K；當冷卻空氣溫度超過干式變壓器許可最高環(huán)境溫度大于5K但等于、小于10K時，繞組溫升應降低10K。為高海拔設計的變壓器的溫升降低值變壓器產品安裝地點海拔超過1000m時，每超過500m,自冷式變壓器繞組平均溫升限值按降低2.5%計算,風冷式變壓器按降低5%來計算。溫升試驗方法溫升試驗的地點應清潔寬敞，在試品周圍2～3m處不得有墻壁、熱源、雜物堆積及外來輻射氣流等干擾，室內可有自然的通風，但不應引起顯著的空氣回流。溫升試驗時，環(huán)境溫度應保持在10℃～40℃。

直接負載法相互負載法模擬負載法循環(huán)電流法零序法短路法直接負載法在變壓器的繞組一側供給額定勵磁，另一側繞組連接額定負載，這是最真實的溫升情況，但由于真正的額定負載要求很難滿足，在實驗室實際上很難實施。相互負載法利用一臺與試品電壓比和聯(lián)結組向量標號相同的輔助變壓器，其一側繞組與試品同名端并聯(lián)，供給額定勵磁，另一側繞組通過負載輔助變壓器與試品同名端并聯(lián)，通過調節(jié)負載輔助變壓器的輸入電壓來改變試品的負載電流，使其達到額定值。相互負載法溫升線路圖模擬負載法采用兩次溫升試驗，其中一次是空載損耗下的試驗，另一次是負載損耗下的試驗。在額定電壓下連續(xù)進行空載試驗直至穩(wěn)定狀態(tài)，然后測試相關線圈的熱電阻，此后，再進行短路負載試驗，施加規(guī)定的電流直至溫度達到穩(wěn)定狀態(tài)，測試相關繞組熱電阻。循環(huán)電流法將試品的一側與輔助變壓器同名端并聯(lián)，供給額定勵磁，另一側的同名端也相應并聯(lián)，靠試品與輔助變壓器在另一側的感應電勢差使負載電流接近試品額定電流；輔助變壓器的容量及勵磁側的電壓應分別大于或等于試品容量及額定電壓，靠調節(jié)輔助變壓器的分接或移圈調壓器的動圈所產生的電勢差，應盡量接近試品和輔助變壓器的試驗電流下的阻抗壓降之和。循環(huán)電流法溫升試驗線路零序法在繞組的一側供給額定勵磁，在另一側零序回路中供電，使繞組產生額定電流，兩側繞組的零序電流應分別有零序回路。。零序法溫升試驗線路采用零序法進行三相變壓器溫升試驗時，繞組中通過的是零序電流，因此三相磁通也是零序的，這樣零序磁通將形成漏磁通，會使鐵心夾件、拉螺桿等金屬件的附加損耗猛增，造成局部過熱；YN聯(lián)結的繞組，中性點電流將會等于3倍額定電流，因此試驗需特別處理。溫升試驗時溫度探頭的設置環(huán)境溫度監(jiān)測：溫度探頭應不少于3個，距離冷卻表面1m~2m，位于產品高度的一半，環(huán)境溫度監(jiān)測應避開吹風和熱輻射，溫度探頭應插入油不少于1000mL的懸空的金屬油杯中，其時間常數(shù)為2h左右，準確度不低于0.2℃。鐵心溫度監(jiān)測：溫度探頭3～5個，應放置于上鐵軛的中心處。繞組溫度監(jiān)測：溫度探頭盡可能靠近最內部的低壓線圈頂部處的導體，每相1個。

溫升試驗穩(wěn)定判斷依據(jù)：按GB6450-86：當溫升變化值每小時不大于允許溫升的2％或者每小時不大于2K(取小值)時，即認為溫升已經(jīng)穩(wěn)定。按IEC60076-11:當每小時溫升變化值不超過1K時，即認為溫升已經(jīng)穩(wěn)定。注意：繞組平均溫度的測定是利用測定熱電阻法來確定的，三相變壓器應測定中間柱上的繞組(B相或D接、無中性點引出Y接變壓器的AB相)。由于各變壓器的熱容量不同，熱時間常數(shù)也各異，故溫升穩(wěn)定并斷電后各變壓器溫度下降的快慢是不同的，熱容量大的變壓器其溫度下降慢，在熱電阻的測試時間內基本成一直線；熱容量小的變壓器其溫度呈指數(shù)下降，根據(jù)此特性我們可以制訂溫升曲線，反推切斷電源瞬間的熱電阻值。繞組溫升計算公式：式中：Δθ

－－－繞組對空氣的溫升，單位KR1－－－－繞組的冷態(tài)電阻，單位Ω

R2－－－－繞組的冷態(tài)電阻，單位Ω

θ1－－－－繞組冷態(tài)電阻下的溫度，單位℃

θ2－－－－繞組溫升穩(wěn)定后測試熱電阻瞬間的溫度，單位℃2.雷電沖擊試驗目的：變壓器在運行中會經(jīng)常遭受大氣雷電過電壓的襲擊，為模擬雷電過電壓下變壓器絕緣的耐受能力，特進行該試驗。變壓器雷電沖擊絕緣水平是以保護避雷器的殘壓來確定的，雷電沖擊波的參數(shù)具有統(tǒng)計性，國際上根據(jù)其發(fā)生的累計頻率而確定其波形參數(shù)。注意：分接范圍在5%以內時，雷電沖擊試驗在主分接進行，如分接范圍大于5%，三相變壓器應分別選擇為最大、最小和主分接三個位置進行試驗，每相進行一個分接位置的試驗。標準雷電沖擊全波波形波形參數(shù)為：波頭1.2±30%μs波尾50±20%μs波峰處振蕩或上沖＜±5％，試驗允許的峰值偏差為±3%，峰值附近的振蕩在5%以內。雷電沖擊試驗的極性采用負極性，反極性峰值不應超過第一個峰值的50％。雷電沖擊發(fā)生器線路雷電沖擊發(fā)生器是由多級電容器并聯(lián)充電，然后串聯(lián)放電，形成幅值很高的沖擊電壓。雷電沖擊發(fā)生器原理線路雷電沖擊產生的方法和原理：C1rdg0RtRfC2圖中：C1為沖擊電容、C2為試品電容、rd為阻尼電阻、Rf為波頭電阻、Rt為波尾電阻通過調節(jié)Rf的大小可調節(jié)雷電沖擊波形的波前上升時間，通過調節(jié)Rt可調節(jié)波尾下降沿時間。雷電沖擊的測量系統(tǒng)：測量系統(tǒng)包括分壓器、高壓引線、阻尼電阻、測量電纜及測量儀器部分(包括脈沖峰值表、脈沖示波器等)。C1R1C2R2ZACRO圖中：C1—高壓臂電容R1—阻尼電阻C2—低壓臂電容R2—低壓臂電阻

Z－－同軸屏蔽電纜A－－衰減器CRO－－高頻脈沖示波器典型的沖擊測試回路雷電全波每個繞組線端沖擊順序為：電壓為50%～75%試驗電壓下的一次沖擊三次全電壓下的沖擊試驗判斷準則：降低的試驗電壓下所記錄的電壓、電流瞬變波形圖與在全電壓下所記錄的瞬變波形圖無明顯差異，雷電沖擊試驗合格。雷電沖擊試驗時的試品接線在線路端子上試驗時的連接雷電沖擊波輪流施加在被試繞組的每一個線路端子上，對于三相變壓器，繞組的其他線路端子和中性點端子(如果有)應直接接地或通過一個不超過所連接的線路波阻抗的低阻抗接地。中性點端子上的沖擊接線如Y接繞組的中性點端子規(guī)定了額定沖擊耐受電壓時，可按如下進行試驗：

a)間接施加法沖擊試驗時，沖擊波施加在任一線路端子上或三相繞組連接在一起的全部三個線路端子上，中性點端子通過一個阻抗接地或開路，對其上的沖擊波形不作規(guī)定。對直接施加在線路端子上的沖擊電壓，其峰值應不大于其額定沖擊耐受電壓的75％。

b)直接施加法將峰值等于中性點的額定耐受電壓的沖擊波直接施加于中性點端子上，此時其余端子均接地，允許波前時間較長，但不大于13μs

。雷電沖擊試驗線路雷電沖擊波在變壓器繞組中的分布：變壓器線圈在沖擊電壓作用下，表現(xiàn)為一復雜的具有電感、電容和電阻的分布參數(shù)的電路，沖擊電壓作用初期，其電壓的分布主要由分布電容決定，但電壓分布的穩(wěn)態(tài)值則由電感和電阻來決定。由下圖可見，在沖擊電壓作用于繞組初期，沖擊電壓大部分急劇降落在線圈首端幾匝上，因此在設計上要保證首幾匝的絕緣。UX0L沖擊電壓穩(wěn)態(tài)分布沖擊電壓初始分布變壓器中性點接地時初始電壓和穩(wěn)態(tài)電壓分布沖擊電壓穩(wěn)態(tài)分布UX0L沖擊電壓初始分布變壓器中性點絕緣時初始電壓和穩(wěn)態(tài)電壓分布沖擊電壓作用下繞組內的過電壓分布及改善的方法：變壓器線圈起始分布電壓曲線與穩(wěn)態(tài)電壓分布曲線相差越大，如上頁圖，繞組內電壓振蕩就越厲害，繞組內產生的過電壓就越高，一般來說，中性點絕緣變壓器的主絕緣其末端電位最大，可達幅值的2倍；中性點接地的變壓器主絕緣在線圈中部電位最大，可達幅值的1.25～1.4倍。注意：在理論上：要改善變壓器內因振蕩引起的過電壓，必須改善起始電壓分布，減少起始電壓與穩(wěn)態(tài)電壓之差。在結構上：要改善變壓器內因振蕩引起的過電壓，可考慮增加屏蔽環(huán)或繞組采用糾結式繞組，即增加線圈縱向電容或降低線圈對地電容。1.聲級測量變壓器特殊試驗變壓器的聲級是由鐵心的磁滯伸縮變形和繞組及磁屏蔽內的電磁力引起的。在傳統(tǒng)的變壓器中，鐵心磁滯伸縮導致的噪音比較大，往往忽略了其他元件產生的噪音，但隨鐵心設計的進步、鐵心材質的改變等因素，鐵心產生的噪音已有所降低，其他部件產生的噪音已成為變壓器聲級不可忽視的一部分。其他部件的噪音：繞組在電流通過時產生電磁力、漏磁使結構件產生振動，其他部件在變壓器器身的振動下產生共振。注：以前標準中只規(guī)定了空載法測試變壓器的聲級，從現(xiàn)在開始可能要考慮空載和負載的情況下測試變壓器的聲級，再進行疊加。聲級的測試可采用聲壓測量或聲強測量。由于變壓器產品表面并不規(guī)則，在測試前需確定基準發(fā)射面，認為聲音是從基準發(fā)射面發(fā)出的。測試要在與基準發(fā)射面相距一定距離的規(guī)定輪廓線上進行，測試點均勻分布，一般間隔不大于1m。一般規(guī)定的輪廓線與基準發(fā)射面相距0.3m，但對無保護外殼的干式變壓器，由于安全原因，距離應選為1m。測試的高度與變壓器產品的高度有關，變壓器高度低于2.5m，規(guī)定輪廓線位于高度一半處；高于2.5m，應規(guī)定兩條輪廓線，分別位于產品高度1/3處和2/3處。注：測試點不能少于6個。聲級測試環(huán)境：應是一個在一反射面之上的近似的自由場，理想的試驗環(huán)境是使測量表面位于一個基本不受鄰近物體或該環(huán)境邊界反射干擾的聲場內。因此反射物體應盡可能遠離試品。注：測量前應先測試背景噪音，背景噪音的測試點也在規(guī)定的輪廓線上；測量應在背景噪音近似恒定時進行；測試完畢后應立即重復測試背景噪音。負載電流聲級測量是否必要的判據(jù)：LWA，IN≈39＋18LgSrSp式中：LWA，IN是額定電流、額定頻率及短路阻抗下的A計權聲功率級；Sr是變壓器額定容量(MVA)，Sp是基準容量(1MVA)結論：如LWA,IN值比保證的聲功率級低8dB或低得更多時，則負載電流下的聲級測量不必進行。聲壓級測試的接受準則：Lpao與較高的LbgA之差試驗前后LbgA之差結論≥8dB----接受﹤8dB﹤3dB接受﹤8dB﹥3dB重新試驗(注)﹤3dB----重新試驗(注)注：如果Lpao小于保證值，則應認為試品符合聲級保證值的要求。聲壓級和聲功率級計算：環(huán)境修正值KK值考慮了不希望出現(xiàn)的實驗室邊界或鄰近試品的反射物體所產生的聲反射的影響，它主要取決于實驗室吸聲面積A對測量表面積S的比值，K的計算值與試品在實驗室的位置無明顯關系。式中A＝αSvα-----平均吸聲系數(shù)Sv-----實驗室總表面積，m2聲壓級未修正的平均A計權聲壓級

N-----測點總數(shù)背景噪聲的A計權聲壓級

修正的平均A計權聲壓級為：式中，為兩個計算出的背景噪聲平均A計權聲壓級中的較小值。

K最大不超過7dB。聲功率級

S0-------基準參考面積(1m2)空載聲功率級和負載電流聲功率級合成對于需進行額定電流下聲級測定的變壓器，其A計權聲功率級由A計權空載聲功率級和A計權額定電流聲功率級如下計算：2.短路承受能力試驗驗證變壓器的結構能否承受在規(guī)定的外部短路條件時，繞組、鐵心及結構件不發(fā)生變形和損壞，短路后的變壓器產品是否仍可正常運行。外部短路包括三相短路、相間短路、兩相對地短路和相對地故障，以三相對稱短路(出口短路)最為嚴重。對只具有兩個獨立繞組的變壓器，通常只考慮三相短路，這種考慮實質上能充分滿足其他可能包括在內的故障類型。除非另有規(guī)定，承受短路耐熱能力試驗的持續(xù)時間為2s，承受短路動穩(wěn)定試驗的時間為0.5s(Ⅰ類)、0.25s(Ⅱ、Ⅲ類)。注：三相或三相組變壓器的額定容量分三個類別：Ⅰ類：≤2500kVAⅡ類：2501kVA～100MVAⅢ類：＞100MVA試驗要求短路電流允許偏差：峰值電流：±5％有效值電流：±10％持續(xù)時間允許偏差：±10％試驗次數(shù)：單相變壓器進行100％電流下的三次試驗，三相變壓器每相進行100％電流下的三次試驗，共需進行九次試驗。對帶分接的變壓器，應分別在額定