CN103884933A - 一种大型变压器温升试验方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及变压器温升试验领域，特别涉及一种大型变压器温升试验方法。它主要通过将工频发电机组、无功补偿电容器、中间变压器、临时中间变压器、功率分析仪用标准电压互感器、功率分析仪用标准电流互感器、监视用标准电压互感器、监视用套管型电流互感器、监视用有效值电压表、监视用电流表、功率分析仪按照一定顺序连接后再连接到被试品上或直接连接到被试品上对被试品进行温升试验。本发明的试验线路结构合理、易于操作、准确度高，适用于电压20kV～35kV、容量50000KVA及以上低电压大容量电力变压器和低电压大容量特种变压器的负载、温升等试验项目。

Description

一种大型变压器温升试验方法

（一）      技术领域

    本发明涉及变压器温升试验领域，特别涉及一种大型变压器温升试验方法。

（二）      背景技术

    随着经济的发展,某些电力用户对单台变压器容量需求已超出GB/T6451-2008所规定的范畴，尤其是一些国外用户，其要求的产品容量有时是国标推荐的相同（或邻近）电压等级最大容量的几倍;按照常规的试验方案，在对其进行总损耗条件下温升试验时，国内有相当一部分变压器制造厂家现有试验设备不能满足要求。而变压器温升数值的高低，直接关系到变压器使用寿命和运行可靠性，基于这些原因，温升试验也被全国变压器标准化委员会列为型式试验项目之一。

    对于大型电力变压器，在进行温升试验时一般均采用短路法，即将变压器的一侧短路，另一侧供电；这种方法的优点之一就是所需的试验电源容量相对较小。

    为了获得油顶层温升和绕组平均温升，GB1094.2规定，温升试验应分两个阶段进行：第一个试验阶段，是对被试品施加总损耗；第二个试验阶段,是对被试品施加对应分接下的额定电流，并持续运行1小时。在温升试验的第一阶段需施加变压器满负荷运行时所消耗的空载损耗和最大负载损耗之和——总损耗。通过对低电压、大容量试品温升试验方案论证分析，目前变压器生产厂家的检测中心，存在如下问题，⑴检测35kV及其以下电压等级的试验大厅中所配置的试验设备，在对低电压、大容量试品进行总损耗条件下温升试验时，电源输出电压能够满足试验要求；但电源输出容量太小，而且电流互感器、试验线路、隔离开关等也达不到长时间载流能力的要求。⑵检测110kV及其以上电压等级的试验大厅中所配置的试验设备；工频发电机组、中间变压器和无功补偿电容器组合在一起所能输出的最大电源容量，大多远大于低电压、大容量产品温升试验时所需的电源容量。但由于被试品阻抗压降较低，单台补偿电容器额定电压较高，使得电容器容量不能充分的输送出来,即负载系数提不上去；同时仍然存在电流互感器变比小、试验线路载流能力不足、隔离开关额定电流小等问题。所以，可基本断定采用常规的温升试验方案，在对低电压、大容量试品进行温升试验时，是难以满足GB1094.2对试验电源容量的要求。

（三）      发明内容

    本发明为了弥补现有技术的缺陷，提供了一种试验线路结构合理、可采用制造厂现有产品作为临时中间变压器、易于操作、准确度高；在不增加试验设备再投资的条件下，能够顺利实现低电压、大容量变压器试品温升试验的大型变压器温升试验方法。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种大型变压器温升试验方法，其特征是：其试验线路按如下连接：

    ⑴首先，将工频发电机组的输出端通过中间变压器接至无功补偿电容器；基于电源输出电压和电流的大小选择功率分析仪用标准电压互感器和功率分析仪用标准电流互感器的抽头位置，其中功率分析仪用标准电流互感器的抽头位置以串联的方式接至中间变压器和无功补偿电容器的输出端，接着通过母线、隔离开关、电缆与临时中间变压器的高压侧相连接，功率分析仪用标准电压互感器的抽头位置接至中间变压器和无功补偿电容器的两相之间，接着通过上述母线、隔离开关、电缆与临时中间变压器的高压侧相连接；

    ⑵其次，将临时中间变压器的输出端通过监视用标准电压互感器和监视用套管型电流互感器与被试品连接，并根据被试品阻抗压降和施加电流的大小选择监视用标准电压互感器和监视用套管型电流互感器的抽头位置；

⑶最后，将监视用有效值电压表、监视用电流表和功率分析仪等接至对应的互感器，温升试验的其它准备工作按温升试验操作规程执行；

各设备参数确定过程如下： 

    ⑴根据被试品温升试验时所需的最大电源容量及对应的高压侧阻抗压降，初步确定临时中间变压器电压组合和电流； 

    ⑵将被试品温升试验时所需的最大电流和阻抗压降折算至临时中间变压器的高压侧，并计算被试品在温升试验第一阶段临时中间变压器所消耗的电源容量及阻抗压降，并归算至临时中间变压器的高压侧；接着分别将温升试验第一阶段被试品及临时中间变压器所消耗的电源容量及阻抗压降进行叠加；最终确定临时中间变压器的额定容量、所处分接位置及其高压侧所施加的电压和电流；

⑶根据临时中间变压器高压侧所需施加的电压和电流，确定中间变压器的电压组合；在确保发电机组不发生自励磁的前提下，选选择无功补偿电容器的接线方式，以输出足够的无功功率。

本发明的有益效果是：

本发明是基于变压器在输电网中的工作机理，充分利用高压试验大厅的现有设备，将中间变压器的输出电压确定在较高的范围内，选择合适的无功补偿电容器的接线组合，使得每只电容器能有较大容量的输出；并确保组合后的电源输出总容量满足温升试验时所需的最大容量且考虑一定的裕度，组合后的输出电流满足试验线路、开关、仪器等载流能力的要求；然后选择合适的临时中间变压器再将电源电压降下来，电流提上去，在不增加试验设备再投资的条件下，满足了低电压、大容量试品温升试验的要求，有效地解决了现有变压器制造厂家所面临的低电压、大容量温升试验中试验设备容量不足或容量足够而受试验线路、开关设备、测量仪器等载流能力的限制无法施加的试品上的难题。该试验线路结构合理、易于操作、准确度高，适用于电压20kV～35kV、容量50000KVA及以上低电压大容量电力变压器和低电压大容量特种变压器的负载、温升等试验项目。

（四）      附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明的接线图。

图中，1工频发电机组，2无功补偿电容器，3中间变压器，4临时中间变压器，5被试品，6功率分析仪用标准电压互感器，7功率分析仪用标准电流互感器，8监视用标准电压互感器，9监视用套管型电流互感器，10监视用有效值电压表，11监视用电流表，12功率分析仪。

（五）      具体实施方式

附图为本发明的具体实施例。如图1所示，该种大型变压器温升试验方法，其试验线路按如下连接：

    ⑴首先，将工频发电机组1的输出端通过中间变压器3接至无功补偿电容器2；基于电源输出电压和电流的大小选择功率分析仪用标准电压互感器6和功率分析仪用标准电流互感器7的抽头位置，其中功率分析仪用标准电流互感器7的抽头位置以串联的方式接至中间变压器3和无功补偿电容器2的输出端，接着通过母线、隔离开关、电缆与临时中间变压器4的高压侧相连接，功率分析仪用标准电压互感器6的抽头位置接至中间变压器3和无功补偿电容器2的两相之间，接着通过上述母线、隔离开关、电缆与临时中间变压器4的高压侧相连接；中间变压器3和临时中间变压器4都是110kV；

    ⑵其次，将临时中间变压器4的输出端通过监视用标准电压互感器8和监视用套管型电流互感器9与被试品5连接，并根据被试品5阻抗压降和施加电流的大小选择监视用标准电压互感器8和监视用套管型电流互感器9的抽头位置；

⑶最后，将监视用有效值电压表10、监视用电流表11和功率分析仪12等接至对应的互感器，温升试验的其它准备工作按温升试验操作规程执行；

各设备参数确定过程如下： 

    ⑴根据被试品温升试验时所需的最大电源容量及对应的高压侧阻抗压降，初步确定临时中间变压器电压组合和电流； 

    ⑵将被试品温升试验时所需的最大电流和阻抗压降折算至临时中间变压器的高压侧，并计算被试品在温升试验第一阶段临时中间变压器所消耗的电源容量及阻抗压降，并归算至临时中间变压器的高压侧；接着分别将温升试验第一阶段被试品及临时中间变压器所消耗的电源容量及阻抗压降（即临时中间变压器的高压侧）进行叠加；最终确定临时中间变压器的额定容量、所处分接位置及其高压侧所施加的电压和电流；

⑶根据临时中间变压器高压侧所需施加的电压和电流，确定中间变压器的电压组合；在确保发电机组不发生自励磁的前提下，选选择无功补偿电容器的接线方式，以输出足够的无功功率。

本发明是基于变压器在输电网中的工作机理，充分利用高压试验大厅现有设备，将中间变压器的输出电压确定在较高的范围内，选择合适的无功补偿电容器的接线组合，使得每只电容器能有较大容量的输出；并确保组合后的电源输出总容量满足温升试验时所需的最大容量且考虑一定的裕度，组合后的输出电流满足试验线路、开关、仪器等载流能力的要求；然后选择合适的临时中间变压器再将电源电压降下来，电流提上去，在不增加试验设备再投资的条件下，满足了低电压、大容量试品温升试验的要求，有效地解决了现有变压器制造厂家所面临的低电压、大容量温升试验中试验设备容量不足或容量足够而受试验线路、开关设备、测量仪器等载流能力的限制无法施加的试品上的难题。

除说明书所述技术特征外，其余技术特征均为本领域技术人员已知技术。

Claims (1)

1.一种大型变压器温升试验方法，其特征是：其试验线路按如下连接：

    ⑴首先，将工频发电机组（1）的输出端通过中间变压器（3）接至无功补偿电容器（2）；基于电源输出电压和电流的大小选择功率分析仪用标准电压互感器（6）和功率分析仪用标准电流互感器（7）的抽头位置，其中功率分析仪用标准电流互感器（7）的抽头位置以串联的方式接至中间变压器（3）和无功补偿电容器（2）的输出端，接着通过母线、隔离开关、电缆与临时中间变压器（4）的高压侧相连接，功率分析仪用标准电压互感器（6）的抽头位置接至中间变压器（3）和无功补偿电容器（2）的两相之间，接着通过上述母线、隔离开关、电缆与临时中间变压器（4）的高压侧相连接；

    ⑵其次，将临时中间变压器（4）的输出端通过监视用标准电压互感器（8）和监视用套管型电流互感器（9）与被试品（5）连接，并根据被试品（5）阻抗压降和施加电流的大小选择监视用标准电压互感器（8）和监视用套管型电流互感器（9）的抽头位置；

⑶最后，将监视用有效值电压表（10）、监视用电流表（11）和功率分析仪（12）等接至对应的互感器，温升试验的其它准备工作按温升试验操作规程执行； 

各设备参数确定过程如下： 

    ⑴根据被试品（5）温升试验时所需的最大电源容量及对应的高压侧阻抗压降，初步确定临时中间变压器（4）电压组合和电流； 

    ⑵将被试品（5）温升试验时所需的最大电流和阻抗压降折算至临时中间变压器（4）的高压侧，并计算被试品（5）在温升试验第一阶段临时中间变压器（4）所消耗的电源容量及阻抗压降，并归算至临时中间变压器（4）的高压侧；接着分别将温升试验第一阶段被试品（5）及临时中间变压器（4）所消耗的电源容量及阻抗压降进行叠加；最终确定临时中间变压器（4）的额定容量、所处分接位置及其高压侧所施加的电压和电流；

⑶根据临时中间变压器（4）高压侧所需施加的电压和电流，确定中间变压器（4）的电压组合；在确保发电机组不发生自励磁的前提下，选择无功补偿电容器（2）的接线方式，以输出足够的无功功率。

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