GBT 35710-2017 35kV及以下電壓等級電力變壓器容量評估導則

35kV及以下電壓等級電力變壓器容量評估導則2017-12-29發(fā)布2018-07-01實施中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局GB/T35710—2017前言 I Ⅱ 2規(guī)范性引用文件 3術語和定義、符號 3.1術語和定義 3.2符號 24檢測 34.1檢測條件 34.2檢測項目 35評估 35.1評估流程 35.2評估方法 5附錄A(資料性附錄)電力變壓器容量評估記錄表格式 7附錄B(資料性附錄)電力變壓器容量評估示例 10I本標準按照GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起草。本標準由中國電力企業(yè)聯(lián)合會提出并歸口。本標準起草單位：國網(wǎng)重慶市電力公司電力科學研究院、中國電力科學研究院、國網(wǎng)山東省電力公司電力科學研究院、國家中低壓輸配電設備質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心、電力工業(yè)電氣設備質(zhì)量檢驗測試中心、上海置信電氣股份有限公司、南方電網(wǎng)科學研究院有限責任公司、國網(wǎng)河南省電力公司電力科學研究院、重慶市計量質(zhì)量檢測研究院、國網(wǎng)寧夏電力公司電力科學研究院。變壓器容量是反映電力變壓器承載負荷能力的重要指標，準確的容量評估是保障電力可靠供應的基礎。135kV及以下電壓等級電力變壓器容量評估導則本標準規(guī)定了35kV及以下電壓等級電力變壓器容量的檢測條件、檢測項目、評估流程和評估方法。本標準適用于評估35kV及以下電壓等級電力變壓器(不包括高過載變壓器等特殊變壓器)是否符合GB/T6451、GB/T10228、GB/T22072、GB/T25289、GB/T25438、GB/T25446標準中的標準容量序列。2規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T1094.1電力變壓器第1部分：總則GB/T1094.2電力變壓器第2部分：液浸式變壓器的溫升GB/T1094.11電力變壓器第11部分：干式變壓器GB/T2900.95—2015電工術語變壓器、調(diào)壓器和電抗器GB/T6451油浸式電力變壓器技術參數(shù)和要求GB/T10228干式電力變壓器技術參數(shù)和要求GB/T22072干式非晶合金鐵心配電變壓器技術參數(shù)和要求GB/T2528920kV油浸式配電變壓器技術參數(shù)和要求GB/T25438三相油浸式立體卷鐵心配電變壓器技術參數(shù)和要求GB/T25446油浸式非晶合金鐵心配電變壓器技術參數(shù)和要求JB/T501電力變壓器試驗導則3術語和定義、符號3.1術語和定義GB/T2900.95—2015和GB/T1094.1用，以下重復列出了GB/T2900.95—2015界定的以及下列術語和定義適用于本文件。為了便于使中的某些術語和定義。標注在繞組上的視在功率的指定值，與該繞組的額定電壓一起決定其額定電流。注1:改寫GB/T2900.95—2015,定義2.1.3。注2:雙繞組變壓器的兩個繞組具有相同的額定容量，故按定義，它就是變壓器的額定容量。預設容量assumedratedpower電力變壓器容量判斷流程中額定容量的預設值。注：第一次可設為銘牌上標注的容量。2GB/T35710—20173.1.3額定電流ratedcurrent流過繞組線路端子的電流，它等于繞組額定容量除以繞組額定電壓和相應的相系數(shù)(單相時相系數(shù)為1;三相時相系數(shù)為√3)。注：改寫GB/T2900.95—2015,定義2.1.7。3.1.4預設額定電流assumedratedcurrent電力變壓器容量判斷流程中額定電流的預設值，與預設容量相關。3.1.5空載損耗no-loadloss當以額定頻率的額定電壓(分接電壓)施加于一個繞組的端子上，其余繞組開路時，變壓器所吸取的有功功率。[GB/T2900.95—2015,定義2.1.37]3.1.6負載損耗loadloss雙繞組變壓器(對于主分接)在帶分接的繞組接處于其主分接位置下，當額定電流流過一個繞組的線路端子且另一個繞組短路時，變壓器在額定頻率下所吸取的有功功率。注1:改寫GB/T2900.95—2015,定義2.1.35。注2:負載損耗也可指非主分接上的，此時，雙繞組變壓器的基準電流是該分接上的分接電流。注3:負載損耗值通常是指相應的參考溫度下的數(shù)值。3.1.7短路阻抗(一對繞組的)short-circuitimpedance(ofapairofwindings)一對繞組中某一繞組端子間的在額定頻率及參考溫度下的等值串聯(lián)阻抗Z=R+jX,單位為Ω。此時，該對繞組中另一繞組的端子短路，其余繞組(如果有)開路。對于三相變壓器，此阻抗是指每相的(等值星形聯(lián)結)。對于帶有分接繞組的變壓器，短路阻抗是指某一分接位置上的。如無另外規(guī)定，則它是指主分接上的。注1:改寫GB/T2900.95—2015,定義2.1.41。式中：..........................................................................................U——Z及Z所屬繞組的電壓(額定電壓或分接電壓);S,——額定容量。短路阻抗標幺值亦等于該對繞組中的一個繞組短路時，在另一個繞組施加的旨在產(chǎn)生額定電流(或分接電流)值的實際電壓值與其額定電壓(或分接電壓)之比。下列符號適用于本文件。I',I'——分別為一對繞組的預設額定電流，單位為安培(A);3I4——施加電壓側(cè)的試驗電流，單位為安培(A);I';——施加電壓側(cè)的預設額定電流，單位為安培(A);∑I′?R——預設容量下t℃時被測一對繞組的電阻損耗，單位為瓦特(W);K?——電阻溫度換算系數(shù)，銅繞組取(235+θ)/(235+t),鋁繞組取(225+θ)/(225+t);Pk——折算到預設額定電流下參考溫度0℃時的負載損耗，單位為瓦特(W);P——折算到預設額定電流下繞組試驗溫度t℃時的負載損耗，單位為瓦特(W);P'——試驗電流下繞組試驗溫度t℃時的負載損耗，單位為瓦特(W);R?,R?——分別為一對繞組線電阻平均值，單位為歐姆(Ω);S'——預設容量，單位為千伏安(kVA)。U——繞組溫度t℃時通過試驗電流I,的短路電壓，單位為千伏(kV);U,——施加電壓側(cè)的額定電壓，單位為千伏(kV);Zk——預設容量下參考溫度0℃時的短路阻抗，%;Z'——預設容量下繞組溫度t℃時的短路阻抗，%;4.1檢測條件在對變壓器容量進行檢測時，應具備如下條件：a)試驗環(huán)境及試驗電源應滿足GB/T1094.1;b)直流電阻測試儀器精度應不低于0.2級；c)短路阻抗、負載損耗、空載損耗試驗所用電流及電壓互感器的精度應不低于0.2級，所用儀表的精度不低于0.5級，功率測量應采用功率因數(shù)小于0.2的低功率因數(shù)功率表；d)除溫升試驗外，檢測時變壓器分接開關應處于主分接的位置，溫升試驗分接開關應處于e)應在變壓器絕緣狀況良好的情況下，進行4.2項目檢測。4.2檢測項目應按GB/T1094.1、GB/T1094.2、GB/T1094.11、JB/T501進行如下項目檢測：——直流電阻；——負載損耗及短路阻抗；——空載損耗；——溫升試驗。5.1評估流程電力變壓器容量評估流程如圖1所示。電力變壓器容量評估記錄表格式參見附錄A,示例參見附錄B。4是否認可空載損耗檢測否是圖1電力變壓器容量評估流程圖GB/T35710—20175.2評估方法5.2.1變壓器繞組直流電阻測量，分別計算一對繞組直流線電阻平均值R?和R?。5.2.2按電力變壓器類型，進行預設容量S'假設，假設值應為相應國家標準(GB/T6451、GB/T10228、GB/T22072、GB/T25289、GB/T25438、GB/T25446)規(guī)定的標準容量序列。預設額定電流通過預設容量S',確定。5.2.3對電力變壓器施加的電流宜等于預設額定電流，但不應低于預設額定電流的50%,并按式(3)對測量值進行折算：…………)式中：Pk——折算到預設額定電流下繞組試驗溫度t℃時的負載損耗，單位為瓦特(W);I,——施加電壓側(cè)的預設額定電流，單位為安培(A);Ik——施加電壓側(cè)的試驗電流，單位為安培(A);P'——試驗電流下繞組試驗溫度t℃時的負載損耗，單位為瓦特(W)。按式(4)將負載損耗Pk校正到參考溫度：式中：Pk——折算到預設額定電流下參考溫度θ℃時的負載損耗，單位為瓦特(W);ZI'?R——預設容量下t℃時被測一對繞組的電阻損耗，單位為瓦特(W);K?——電阻溫度換算系數(shù)，銅繞組取(235+0)/(235+t),鋁繞組取(225+0)/(225+t)。單相變壓器一對繞組的電阻損耗按式(5)計算：P'=I;R?+I'?R?.............................(5)三相變壓器一對繞組的電阻損耗按式(6)計算：P'=1.5(I'?R?+I?R?)………(6)I.,I2——分別為一對繞組的預設額定電流，單位為安培(A);R?,R?——分別為一對繞組線電阻平均值，單位為歐姆(Ω)。按式(7)、式(8)將短路阻抗折算并校正到參考溫度：.......................................................................................................(8)式中：Z——預設容量下繞組溫度t℃時的短路阻抗，%;U——繞組溫度t℃時通過試驗電流I的短路電壓，單位為千伏(kV);U,——施加電壓側(cè)的額定電壓，單位為千伏(kV);Zk——預設容量下參考溫度0℃時的短路阻抗，%;S'——預設容量，單位為千伏安(kVA)。5.2.4按GB/T6451、GB/T10228、GB/T22072、GB/T25289、GB/T25438、GB/T25446規(guī)定，判斷短路阻抗Zk與預設容量S'對應的標準短路阻抗的偏差是否在±10%范圍內(nèi)。否則按5.2.2重新進行預設容量假設：當偏差大于10%,則按標準容量序列降低容量等級假設；當偏差小于一10%,則按標準6容量序列提高容量等級假設。5.2.5短路阻抗偏差若在±10%范圍內(nèi)，根據(jù)第一次實測數(shù)據(jù)，再在預設容量上下各兩個相鄰容量重新進行四次預設容量，計算短路阻抗Zk是否分別在四次預設容量對應的短路阻抗誤差允許范圍內(nèi)，如果出現(xiàn)兩次預設容量的短路阻抗同時滿足在對應的標準短路阻抗誤差允許范圍內(nèi)的情況，油浸式變壓器則進行變壓器空載試驗和在預設容量S,下的溫升試驗，干式變壓器則直接在預設容量S,下進行溫升試驗；如果僅出現(xiàn)一次預設容量的短路阻抗?jié)M足在對應的標準短路阻抗誤差允許范圍內(nèi)的情況，則預評估結果為：預設容量S'即變壓器容量。若對預評估結果認可，則可采用簡易流程，評估結束。5.2.6若對預評估結果任意一方不認可，對于油浸式變壓器則進行變壓器空載試驗和在預設容量S'下的溫升試驗，對于干式變壓器則直接在預設容量S',下進行溫升試驗。5.2.7對于油浸式變壓器，若溫升試驗結果不滿足技術協(xié)議或GB/T1094.2,按標準容量序列降低容量等級重新進行溫升試驗，直到溫升試驗結果滿足為止；若溫升試驗結果滿足技術協(xié)議或GB/T1094.2,評估結果為：預設容量S'即變壓器容量，評估結束。對于干式變壓器，若溫升試驗結果不滿足技術協(xié)議或GB/T1094.11,按標準容量序列降低容量等級重新進行溫升試驗，直到溫升試驗結果滿足為止；若溫升試驗結果滿足技術協(xié)議或GB/T1094.11,評估結果為：預設容量S'即變壓器容量，評估結束。7(資料性附錄)電力變壓器容量評估記錄表格式電力變壓器容量評估記錄表格式如表A.1所示。表A.1電力變壓器容量評估記錄表序號一、試品信息1產(chǎn)品名稱產(chǎn)品型號2銘牌標注容量額定電壓3額定電流制造日期4聯(lián)接組標號試品冷卻方式5制造廠家6測量日期濕度7設備型號編號設備校準說明8項目單位工程名稱二、試驗記錄信息(主分接下測試)1測試電阻環(huán)境溫度測試損耗環(huán)境溫度2高壓側(cè)線ΩRAB低壓側(cè)線ΩRRbeR3預設容量1kVA預設容量1下對應的標準短路阻抗%4負載損耗/短路阻抗測量施加輸入UAB測量輸入側(cè)有功損耗WPAUcPBUcAPc施加輸入A校正到額定電流和參考溫度負載損耗值PW%5短路阻抗Zk是否在預設容量1對應的標準短路阻抗誤差允許值范圍內(nèi)6預設容量2kVA預設容量2下對應的標準短路阻抗%8二、試驗記錄信息(主分接下測試)7根據(jù)第一次實測值校正到額定電流和參考溫度負載損耗值P'kW%8短路阻抗Zk是否在預設容量2對應的標準短路阻抗誤差允許值范圍內(nèi)9預設容量3預設容量3下對應的標準短路阻抗%根據(jù)第一次實測值校正到額定電流和參考溫度負載損耗值PkW短路阻抗Z%短路阻抗Zk是否在預設容量3對應的標準短路阻抗誤差允許值范圍內(nèi)預設容量4預設容量4下對應的標準短路阻抗%根據(jù)第一次實測值校正到額定電流和參考溫度負載損耗值PkW短路阻抗Zk%短路阻抗Zk是否在預設容量4對應的標準短路阻抗誤差允許值范圍內(nèi)預設容量5預設容量5下對應的標準短路阻抗%根據(jù)第一次實測值校正到額定電流和參考溫度負載損耗值PW短路阻抗Zk%短路阻抗Zk是否在預設容量5對應的標準短路阻抗誤差允許值范圍內(nèi)9序號三、試驗結果1短路阻抗統(tǒng)計實測結果中短路阻抗在標準短路阻抗誤差允許值范圍內(nèi)的預設容量有kVA對結果是否認可2溫升試驗，b預設容量1kVA實測空載損耗W根據(jù)GB/T1094.2/GB/T1094.11進行溫升試驗，溫升結果是否滿足要求3降容溫升試驗，b預設容量2kVA實測空載損耗W根據(jù)GB/T1094.2/GB/T1094.11進行溫升試驗，溫升結果是否滿足要求四、評估結果1評估結果2對結果是否認可’采用簡易流程無需此步驟，但預評估結果或因變壓器散熱條件等因素，可能會存在小概率誤評。溫升試驗分接開關應處于GB/T1094.2或GB/T1094.11要求位置。(資料性附錄)電力變壓器容量評估示例某用戶對現(xiàn)場運行的一臺銘牌標示容量為500kVA的油浸式配電變壓器容量表示懷疑，經(jīng)與供貨制造方協(xié)商，通過檢測機構第三方共同參與此臺變壓器容量評估。選擇步驟如下：步驟1:確認相關試品信息，見表B.1。表B.1電力變壓器容量評估記錄表——試品信息序號試品信息1產(chǎn)品名稱油浸式變壓器產(chǎn)品型號S13-M-500/102銘牌標注容量額定電壓10000/400V3額定電流28.87/721.71A制造日期2016年4月4聯(lián)接組標號Dynll試品冷卻方式ONAN5制造廠家***變壓器有限公司6測量日期2016-6-28濕度60%RH7設備型號編號Cc.24Ed003設備校準說明設備校準有效期內(nèi)8項目單位工程名稱步驟2:試驗記錄和短路阻抗計算，見表B.2。表B.2電力變壓器容量評估記錄表——試驗記錄信息(主分接下測試)序號試驗記錄信息1測試電阻環(huán)境溫度29.4℃測試損耗環(huán)境溫度29.6℃2高壓側(cè)線ΩRAB2.219低壓側(cè)線ΩRab0.0031792.211Rhe0.003153RcA2.207R0.0031973預設容量1kVA預設容量1下對應的標準短路阻抗%4.04負載損耗/短路阻抗測量施加輸入kVUAB421.02測量輸入側(cè)有功損耗WPA6678.7Urc422.25—2800.1UcA421.32Pc0施加輸入A22.92校正到額定電流和參考溫度負載損耗值P'W683623.3523.06短路阻抗Z'%序號試驗記錄信息5短路阻抗Zk是否在預設容量1對應的標準短路阻抗誤差允許值范圍內(nèi)否6預設容量2kVA400預設容量2下對應的標準短路阻抗%4.07根據(jù)第一次實測值校正到額定電流和參考溫度負載損耗值PkW4375%4.258短路阻抗Zk是否在預設容量2對應的標準短路阻抗誤差允許值范圍內(nèi)是9預設容量3kVA預設容量3下對應的標準短路阻抗%4.0根據(jù)第一次實測值校正到額定電流和參考溫度W2713短路阻抗Zk%3.35短路阻抗Zk是否在預設容量3對應的標準短路阻抗誤差允許值范圍內(nèi)否預設容量4kVA預設容量4下對應的標準短路阻抗%4.0根據(jù)第一次實測值校正到額定電流和參考溫度負載損耗值PkW短路阻抗Zk%2.66短路阻抗Zk是否在預設容量4對應的標準短路阻抗誤差允許值范圍內(nèi)否預設容量5kVA預設容量5下對應的標準短路陽抗%4.0根據(jù)第一次實測值校正到額定電流和參考溫度W6836短路阻抗Zk%5.32序號試驗記錄信息短路阻抗Zk是否在預設容量5對應的標準短路阻抗誤差允許值范圍內(nèi)否預設容量6kVA630預設容量6下對應的標準短路阻抗%4.5根據(jù)第一次實測值校正到額定電流和參考溫度負載損耗值P'kW短路阻抗Zk%6.70短路阻抗Zk是否在預設容量6對應的標準短路阻抗誤差允許值范圍內(nèi)否步驟3:由于僅一個預設容量(400kVA)的短路阻抗在標準短路阻抗誤差允許值范圍內(nèi)，經(jīng)雙方(用戶方和供貨制造方)協(xié)商，決定是否采用簡易流程，見表B.3。表B.3電力變壓器容量評估記錄表——試驗結果試驗結果短路阻抗統(tǒng)計實測結果中短路阻抗在標準短路阻抗誤差允許值范圍內(nèi)的預設容量有kVA400對結果是否認可雙方認可步驟4:容量評估結果，見表B.4。表B.4電力變壓器容量評估記錄表——評估結果序號評估結果1評估結果此臺變壓器實測容量為400kVA,銘牌標注容量500kVA與實際不符合2對結果是否認可雙方認可采用簡易流程的預評估結果或因變壓器散熱條件等因素，可能會存在小概率誤評。B.2示例2某用戶對現(xiàn)場運行的一臺銘牌標示容量為630kVA的油浸式配電變壓器容量表示懷疑，經(jīng)與供貨制造方協(xié)商，對此臺變壓器進行容量評估。選擇步驟如下：步驟1:確認相關試品信息，見表B.5。表B.5電力變壓器容量評估記錄表——試品信息序號試品信息1產(chǎn)品名稱油浸式變壓器產(chǎn)品型號S13-M-630/102銘牌標注容量630kVA額定電壓10000/400V3額定電流36.37/909.4A制造日期2016年5月4聯(lián)接組標號Dyn11試品冷卻方式ONAN5制造廠家***變壓器有限公司6測量日期2016-6-20濕度62%RH7設備型號編號Cc.24Ed003設備校準說明設備校準有效期內(nèi)8項目單位×*供電局工程名稱**變電站步驟2:試驗記錄和短路阻抗計算，見表B.6。表B.6電力變壓器容量評估記錄表——試驗記錄信息(主分接下測試)序號試驗記錄信息(主分接下測試)1測試電阻環(huán)境溫度29.8℃測試損耗環(huán)境溫度29.0℃2高壓側(cè)線ΩRAB低壓側(cè)線ΩR0.001848RcRh0.001853RcaR0.0018763預設容量1kVA預設容量1下對應的標準短路阻抗%4.54負載損耗/短路阻抗測量施加輸入kVUAB456.04測量輸入側(cè)有功損耗WPAUyc458.09—5514.0UcΛ457.99Pc0施加輸入A36.61