CN103336186A - 变压器类设备不拆引线试验方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种变压器类设备不拆引线试验方法，该方法包括对油浸式变压器和油浸式并联电抗器的测量，（1）对油浸式变压器进行测试：①采用屏蔽法测量油浸式变压器绕组的绝缘电阻、吸收比和极化指数；②绕组的介质损耗因数测试；③电容型套管的和电容量测试；④绕组泄漏电流测量；（2）油浸式并联电抗器的测量：①绕组绝缘电阻、吸收比、极化指数；②本体的、电容量测试；③套管的绝缘电阻、电容量测试。本发明缩短试验时间，减少了检修专业工作量，降低了危险系数，减少了定检工作的成本指数，其具有广泛的应用前景。

Description

变压器类设备不拆引线试验方法

技术领域

本发明涉及一种变压器类设备不拆引线试验方法，属于变压器类设备的测量领域。 

背景技术

目前新建500变电站比较紧凑，检修人员不可以攀登支持瓷柱，高空作业车无法进入。特别是500kV设备引线也比较粗（有的采用4分裂），拆引线需要花费大量的时间，可能会影响正常的预试时间；另一方面，频繁拆装引线会带来引线接触不良的隐患，并且，由于引线位置较高，拆引线也会有潜在的人身安全问题。变压器套管和避雷器与母线相连接的线引较短，如果仅拆与试验设备连接引线端，高压试验试验时安全距离不够，所以拆引线做高压试验则需要引线两端全部拆除，这样一来就增加了作业难度、延长了停电时间、增加了作业强度、降低了安全性和可靠性。 

发明内容

发明目的：本发明提供了一种变压器类设备不拆引线试验方法，其目的是解决以往的方法所存在的难度和强度大、安全性和可靠性低的问题。 

技术方案：本发明是通过以下技术方案来实现的： 

一种变压器类设备不拆引线试验方法，其特征在于：该方法包括对油浸式变压器和油浸式并联电抗器的测量，该方法的步骤如下：

（1）、对油浸式变压器进行测试：

变压器试验时, 应拆开中性点和低压侧套管引出线, 并用绝缘带固定好。此外还应拆开变压器的铁芯和夹件的接地线；

①、采用屏蔽法测量油浸式变压器绕组的绝缘电阻、吸收比和极化指数：测试高压绕组、中压绕组和铁芯时，低压绕组接地，外壳屏蔽；测试低压绕组和铁芯时，高压绕组和中压绕组接地，外壳屏蔽；测试铁芯时，高压绕组、中压绕组和低压绕组接地，外壳屏蔽；

②、绕组的介质损耗因数 

测试：高压绕组和中压绕组施加电压，低压绕组、铁芯和夹件接至测量信号；低压绕组施加电压，高压绕组、中压绕组、铁芯和夹件接至测量信号；高压绕组、中压绕组和低压绕组施加电压，铁芯和夹件接至测试信号；

③、电容型套管的

和电容量测试：应用常规的正接线法进行，同时，将与被试套管相连的所有绕组端子连在一起加压, 其余绕组端子均接地；

④、绕组泄漏电流测量：高中压绕组对低压绕组、铁芯和夹件时，高中压绕组接直流发生器高压输出端，微安表负极接低压绕组、铁芯和夹件，微安表正极接地；低压绕组对高中压绕组铁芯和夹件的时，低压绕组接直流发生器高压输出端，微安表负极接高中压绕组铁芯和夹件，微安表正极接地；高中压绕组、低压绕组对铁芯和夹件时，高中压绕组、低压绕组接直流发生器高压输出端，微安表负极接铁芯和夹件，微安表正极接地；

（2）、油浸式并联电抗器的测量：预试时拆除中性点套管引线及铁心、夹件接地线，拉开线路侧隔离开关；拉开隔离开关后，高压套管还通过引线连接氧化锌避雷器；

①、绕组绝缘电阻、吸收比、极化指数：测试部位为：绕组对铁心、夹件的绝缘电阻，此时，铁心和夹件接地，外壳屏蔽；

②、本体的、电容量测试：采用正接线测量绕组与铁心、夹件的

，具体接线为：绕组上施加电压，测量信号接铁心、夹件。将绕组首尾头短接，加压10kV。外部所连设备及引线的测试电流由电桥电源提供，该电流不流进测量系统；

③、套管的绝缘电阻

、电容量测试：

A、一次对末屏绝缘电阻测试：

将绕组短接，采用2500V兆欧表，“E”线接套管，“L”线接末屏，“G”线接地；这样，测试时外部设备（R_外）及套管瓷套外表面（R_套表）的电流直接流回电源的负极；

B、末屏对地的绝缘电阻测试：

采用2500V兆欧表，“E”线接地，“L”线接末屏，“G”线接高压套管；

C、、电容量测试：将高压、中性点套管端子短接，加压10kV，测量信号由末屏取，其余套管的末屏可靠接地；外连设备的电流由电源供给，测试时保证介损电桥不超载。

（1）步骤中的④步骤绕组泄漏电流测量时，采用微安表串电阻并旁路电容的方法。 

（2）步骤中的①步骤绕组绝缘电阻、吸收比、极化指数时，采用2500V兆欧表，将绕组首尾头短接，试验时手持兆欧表的操作人员应站在绝缘垫上。 

优点及效果： 

本发明提供一种变压器类设备不拆引线试验方法，该方法更好的配合同业对标工作，缩短停电时间，进一步减少检修工作量，提高安全可靠性，在保证预试准确性的前提下，进行不拆线预试。

附图说明：

图1为测量绕组泄漏电流的原理图；

图2为微安表抗交流干扰接线图；

图3为油浸式并联电抗器高抗单元的接线方式；

图4为绕组对铁芯、夹件绝缘电阻的测试接线图；

图5为高压套管一次对末屏绝缘电阻测试原理图；

图6为一次对末屏介损测试原理图。

具体实施方式：下面结合附图对本发明做进一步的描述： 

    本发明提供一种变压器类设备不拆引线试验方法，该方法包括对油浸式变压器和油浸式并联电抗器的测量，该方法的步骤如下：

（1）、对油浸式变压器进行测试：

变压器试验时, 应拆开中性点和低压侧套管引出线, 并用绝缘带固定好。此外还应拆开变压器的铁芯和夹件的接地线；

①、采用屏蔽法测量油浸式变压器绕组的绝缘电阻、吸收比和极化指数：测试高压绕组、中压绕组和铁芯时，低压绕组接地，外壳屏蔽；测试低压绕组和铁芯时，高压绕组和中压绕组接地，外壳屏蔽；测试铁芯时，高压绕组、中压绕组和低压绕组接地，外壳屏蔽；

②、绕组的介质损耗因数

测试：高压绕组和中压绕组施加电压，低压绕组、铁芯和夹件接至测量信号；低压绕组施加电压，高压绕组、中压绕组、铁芯和夹件接至测量信号；高压绕组、中压绕组和低压绕组施加电压，铁芯和夹件接至测试信号；

③、电容型套管的和电容量测试：应用常规的正接线法进行，同时，将与被试套管相连的所有绕组端子连在一起加压, 其余绕组端子均接地；

④、绕组泄漏电流测量：高中压绕组对低压绕组、铁芯和夹件时，高中压绕组接直流发生器高压输出端，微安表负极接低压绕组、铁芯和夹件，微安表正极接地；低压绕组对高中压绕组铁芯和夹件的时，低压绕组接直流发生器高压输出端，微安表负极接高中压绕组铁芯和夹件，微安表正极接地；高中压绕组、低压绕组对铁芯和夹件时，高中压绕组、低压绕组接直流发生器高压输出端，微安表负极接铁芯和夹件，微安表正极接地；

（2）、油浸式并联电抗器的测量：预试时拆除中性点套管引线及铁心、夹件接地线，拉开线路侧隔离开关；拉开隔离开关后，高压套管还通过引线连接氧化锌避雷器；

①、绕组绝缘电阻、吸收比、极化指数：测试部位为：绕组对铁心、夹件的绝缘电阻，此时，铁心和夹件接地，外壳屏蔽；

②、本体的

、电容量测试：采用正接线测量绕组与铁心、夹件的

，具体接线为：绕组上施加电压，测量信号接铁心、夹件。将绕组首尾头短接，加压10kV。外部所连设备及引线的测试电流由电桥电源提供，该电流不流进测量系统；

③、套管的绝缘电阻

、电容量测试：

A、一次对末屏绝缘电阻测试：

将绕组短接，采用2500V兆欧表，“E”线接套管，“L”线接末屏，“G”线接地；这样，测试时外部设备（R_外）及套管瓷套外表面（R_套表）的电流直接流回电源的负极；

B、末屏对地的绝缘电阻测试：

采用2500V兆欧表，“E”线接地，“L”线接末屏，“G”线接高压套管；

C、

、电容量测试：将高压、中性点套管端子短接，加压10kV，测量信号由末屏取，其余套管的末屏可靠接地；外连设备的电流由电源供给，测试时保证介损电桥不超载。

（1）步骤中的④步骤绕组泄漏电流测量时，采用微安表串电阻并旁路电容的方法。（2）步骤中的①步骤绕组绝缘电阻、吸收比、极化指数时，采用2500V兆欧表，将绕组首尾头短接，试验时手持兆欧表的操作人员应站在绝缘垫上。 

以上方法的具体步骤、原理及实验结果如下： 

一、 油浸式变压器

变压器试验时, 应拆开中性点和低压侧套管引出线, 并用绝缘带固定好。此外还应拆开变压器的铁芯和夹件的接地线。

1.1  绕组的绝缘电阻、吸收比和极化指数 

若按常规方法, 测量变压器绕组的绝缘电阻时, 非被试绕组短路接地, 但由于不拆高、中压侧引线, 测量高、中压绕组对其余绕组及地的绝缘电阻时势必会将CVT、MOA、高压和中压侧引线对地的绝缘电阻也测量进去, 使测量结果偏小。因此应采用外壳屏蔽法测量绕组间和绕组与铁芯、夹件间的绝缘电阻。

外壳屏蔽法接线方式。优点是可消除CVT、MOA、高、中压引线以及套管表面绝缘电阻的影响,测得绕组间和绕组与铁芯间真实的绝缘电阻。缺点是不能用来测量绕组对地的绝缘电阻。具体测量如表1所示。 

表1外壳屏蔽法测量顺序和具体部位 

　   应当说明,采用外壳屏蔽法时,兆欧表的E端处于高电位(大多数兆欧表如此) ,为防止铁芯承受过高电压,不应将铁芯接于E端。该变压器铁芯的夹件在内部有一个固定接地点,因此,其夹件不能接入兆欧表测量。 

表2为500kV变压器在不拆高、中、低压套管引出线的情况下,用常规法和外壳屏蔽法进行绝缘电阻测量的试验结果(已换算到20℃)对比。从表2可见,由于接线方式不同,测试数据相差甚远,常规法测得的数值偏小,不能反映绕 组间绝缘的真实状况。 

表2用不同试验方法测得的绝缘电阻 

1.2绕组的介质损耗因数tanδ 

按常规方法采用Q S1型西林电桥(或其他测试设备)的反接线法进行测量时,与绝缘电阻的测量一样,要求将非被试绕组全部短路接地。这种常规反接线法测得的是被试绕组连同套管对其它绕组及地的介质损耗因数tanδ,但由于不拆变压器高中压套管引出线,势必把CVT和套管引出线等对地的等值介质损耗因数也测量进去,使测量结果不能反映真实情况。因此,必须改变传统的测试方式,采用正接线法来测量绕组间和绕组与铁芯、夹件间的介质损耗因数,具体接线方式如表3所示。 

表3测量变压器绕组介损的接线方式 

试验时, 对于具有多点接地的夹件和铁芯不应接到测量信号上。为了避免因绕组电感和空载损耗的影响而造成各侧绕组端部和尾部电位相差较大, 影响测量的准确度, 应将各绕组分别短路。 

表4为500kV变压器在不同接线方式下的测量结果。由表4可见,接线方式不 同,结果相差甚远。尤其是序号第6个和第7个相比,不拆套管引出线测得的电容量是拆除套管引出线的4.1倍。 

表4变压器tanδ测量结果对比 

1.3  电容型套管的

和电容量 

测量电容型套管的

和电容量时, 按常规采用正接线进行即可。但必须注意, 若按测量单套管

 的方法而不注意变压器线圈连接的影响(如被测量套管的导电杆加压,其余各相套管导电杆悬空, 且其它线圈均开路) , 则会出现较大的测量误差。产生测量误差的原因, 则是由于绕组的电感和空载损耗而引起的, 即由于测量时绕组接线不正确产生的。误差的大小与变压器的容量、结构和套管型式有关。为了消除和减少测量误差, 应将与被试套管相连的所有绕组端子连在一起加压, 其余绕组端子均接地。

1.4绕组泄漏电流 

按常规方法进行绕组泄漏电流试验时的加压部位与测量绝缘电阻相同,微安表接在高压端。但由于不拆除高中压引线,势必把CVT、MOA、高中压引线对地、套管表面等的泄漏电流也测量进去,不能反映真实情况。因此必须改变传统的接线方式,采用与绝缘电阻外壳屏蔽法类似的接线方式,具体如表5所示。 

表5变压器绕组泄漏电流试验接线方式 

表5中序号1的接线图如图1所示。显然,除了表5所示的微安表外,还可利用直流高压发生器输出端的微安表或另外接微安表读取总泄漏电流,对两个微安表的读数进行对比分析,这样更有利于对测试结果的正确分析和判断。 

由于变压器上受到的交流干扰电流较大, 微安表指针抖动范围较大。为了消除交流干扰电流对微安表读数的影响, 可以采用微安表串电阻并旁路电容的方法, 图2所示。 

二、油浸式并联电抗器

    以500kV并联电抗器为例，预试时拆除中性点套管引线及铁心、夹件接地

线，拉开线路侧隔离开关。拉开隔离开关后，高压套管还通过引线连接氧化锌避雷器，如图3所示。  

500kV电抗器的高压预试项目包括：绕组直流电阻；绕组绝缘电阻、吸收比、极化指数；绕组的

；电容型套管试验；铁心、夹件的绝缘电阻。

2.1 绕组绝缘电阻、吸收比、极化指数 

由于不拆高压引线，还按常规试验方法测试，势必会将高压引线及所连接设备对地的绝缘电阻也测进去，使测量结果偏小，不能真实反应高抗的绝缘状态。另外，铁心、夹件的直流对地电压不宜超过2500V考虑上述因素，采用外壳屏蔽法测试，试验接线列表如表6.

表6 绕组对铁心、夹件绝缘电阻的测试接线

方法	项目	L线	E线	G线	测试部位
						外壳屏蔽法	绕组对铁心、夹件	绕组	铁心、夹件	外壳	绕组对铁心、夹件的绝缘电阻

测试原理见图3。采用2500V兆欧表，将绕组首尾头短接，按表6及图4进行接线。试验时手持兆欧表的操作人员应站在绝缘垫上。

图4中虚线右侧部分为兆欧表内部接线，虚线左侧为外部试验接线。由图14可看出，由于“G”端接地，而且R_套、R_外远远大于R_A，所以R_套、R_外基本没有电流。R_铁对地、R_夹对地的电流由电源提供，电流不经过兆欧表的电流绕组，直接流回电源负极，这样，所测值为R_绕对铁和R_夹对铁（绕组对铁心、夹件的绝缘电阻）。 

按上述试验方法进行了某变电所高抗绝缘电阻测试，拆线和不拆线的试验数据见表7 

表7某500kV高抗绝缘电阻测试数据 

2.2本体的tanδ、电容量测试 

按常规反接线测试，把避雷器和套管引出线等对地的等值tanδ也测量了进去。为此，采用正接线测量绕组与铁心、夹件的tanδ，具体接线.为绕组上施加电压，测量信号接铁心、夹件。将绕组首尾头短接，加压10kV。外部所连设备及引线的测试电流由电桥电源提供，该电流不流进测量系统。 

表8为表7中同一高抗接线与不接线的tanδ、电容量测试数据。由表8可看出， 不拆线比拆线所测电容量要小很多，这是由于两种方式所考核的部位不同，不拆线预试不包含绕组对地的电容量。 

[0032] 表8某500kV高抗tanδ、电容量测试数据表 

2.3套管的绝缘电阻tanδ、电容量测试 

2.3.1一次对末屏绝缘电阻测试 

将绕组短接，采用2500V兆欧表，“E”线接套管，“L”线接末屏，“G”线接地，高压套管一次对末屏绝缘电阻测试原理见图5。这样，测试时外部设备（R_外）及套管瓷套外表面（R_套表）的电流直接流回电源的负极。由于末屏对地的绝缘电阻（R_m）远远大于兆欧表的限流电阻R_A，末屏对地造成的测试误差可不予考虑。 

2.3.2末屏对地的绝缘电阻 

采用2500V兆欧表，“E”线接地，“L”线接末屏，“G”线接高压套管 

2.3.3tanδ、电容量测试 

进行介损测试时，和套管相连的氧化锌避雷器隔离开关能够承受10kV的交流电压。使用2618C介损电桥，采用正接线测量，将高压、中性点套管端子短接，加压10kV，测量信号由末屏取，其余套管的末屏可靠接地。外连设备的电流由电源供给，测试时保证介损电桥不超载，原理图见图6。图6中虚线左侧为2618C;电桥内部原理图，虚线右侧为外部试验接线。由于所连外部设备阻抗很大，且电流直接流回PT末端，不经过R₂（电流传感器），对测试数据没有影响。另外，R₂（电流传感器）的阻抗仅8Ω，远远小于末屏对地的阻抗，几乎没有分流，其 影响可忽略。 

表9为同表7同一台高抗高压侧套管的绝缘电阻tanδ、电容量测试数据。 

表9某500kV高抗高压侧套管测试数据表 

三、拆引线试验注意事项 

3.1由于不拆一次引线试验比拆引线试验干扰和感应电压要大。因此,试验时应采用抗干扰的测量设备和采用屏蔽线,同时应采取必要的安全措施,保证人身和设备的安全 

3.2注意对不拆引线试验数据与历年拆引线数据对比，如遇到数据异常，建议拆除引线重新做一次试验。 

四、不拆引线应用情况： 

本发明缩短试验时间，减少了检修专业工作量，降低了危险系数，减少了定检工作的成本指数，其具有广泛的应用前景。 

Claims (3)

1.一种变压器类设备不拆引线试验方法，其特征在于：该方法包括对油浸式变压器和油浸式并联电抗器的测量，该方法的步骤如下：

（1）、对油浸式变压器进行测试：

变压器试验时, 应拆开中性点和低压侧套管引出线, 并用绝缘带固定好；

此外还应拆开变压器的铁芯和夹件的接地线；

①、采用屏蔽法测量油浸式变压器绕组的绝缘电阻、吸收比和极化指数：测试高压绕组、中压绕组和铁芯时，低压绕组接地，外壳屏蔽；测试低压绕组和铁芯时，高压绕组和中压绕组接地，外壳屏蔽；测试铁芯时，高压绕组、中压绕组和低压绕组接地，外壳屏蔽；

②、绕组的介质损耗因数 

测试：高压绕组和中压绕组施加电压，低压绕组、铁芯和夹件接至测量信号；低压绕组施加电压，高压绕组、中压绕组、铁芯和夹件接至测量信号；高压绕组、中压绕组和低压绕组施加电压，铁芯和夹件接至测试信号；

③、电容型套管的

和电容量测试：应用常规的正接线法进行，同时，将与被试套管相连的所有绕组端子连在一起加压, 其余绕组端子均接地；

④、绕组泄漏电流测量：高中压绕组对低压绕组、铁芯和夹件时，高中压绕组接直流发生器高压输出端，微安表负极接低压绕组、铁芯和夹件，微安表正极接地；低压绕组对高中压绕组铁芯和夹件的时，低压绕组接直流发生器高压输出端，微安表负极接高中压绕组铁芯和夹件，微安表正极接地；高中压绕组、低压绕组对铁芯和夹件时，高中压绕组、低压绕组接直流发生器高压输出端，微安表负极接铁芯和夹件，微安表正极接地；

（2）、油浸式并联电抗器的测量：预试时拆除中性点套管引线及铁心、夹件接地线，拉开线路侧隔离开关；拉开隔离开关后，高压套管还通过引线连接氧化锌避雷器；

①、绕组绝缘电阻、吸收比、极化指数：测试部位为：绕组对铁心、夹件的绝缘电阻，此时，铁心和夹件接地，外壳屏蔽；

②、本体的

、电容量测试：采用正接线测量绕组与铁心、夹件的，具体接线为：绕组上施加电压，测量信号接铁心、夹件；

将绕组首尾头短接，加压10kV；

外部所连设备及引线的测试电流由电桥电源提供，该电流不流进测量系统；

③、套管的绝缘电阻

、电容量测试：

A、一次对末屏绝缘电阻测试：

将绕组短接，采用2500V兆欧表，“E”线接套管，“L”线接末屏，“G”线接地；这样，测试时外部设备（

）及套管瓷套外表面（

）的电流直接流回电源的负极；

B、末屏对地的绝缘电阻测试：

采用2500V兆欧表，“E”线接地，“L”线接末屏，“G”线接高压套管；

C、

、电容量测试：将高压、中性点套管端子短接，加压10kV，测量信号由末屏取，其余套管的末屏可靠接地；外连设备的电流由电源供给，测试时保证介损电桥不超载。

2.根据权利要求1所述的变压器类设备不拆引线试验方法，其特征在于：（1）步骤中的④步骤绕组泄漏电流测量时，采用微安表串电阻并旁路电容的方法。

3.根据权利要求1所述的变压器类设备不拆引线试验方法，其特征在于：（2）步骤中的①步骤绕组绝缘电阻、吸收比、极化指数时，采用2500V兆欧表，将绕组首尾头短接，试验时手持兆欧表的操作人员应站在绝缘垫上。

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