与变压器绕组变形有关的相关试验包括:短路阻抗、绕组的电容量、空载电流、空载损耗、色谱、直流电阻。
(1)基于短路阻抗的变压器变形判断
在获得准确的变压器低电压短路阻抗的基础上,对于同心式绕组,比较同一试验仪器、同一测试方法测得的变压器绕组的短路阻抗同前次比较变化在2%以内时,表明绕组无明显变形;同前次比较变化在2-3%,表明绕组变形有轻微变形,同前次比较变化大于3%,可以认为绕组变形比较明显。(2)基于绕组电容的变压器变形判断
《电力设备预防性试验规程》规定:变压器绕组的介损和电容每一至三年测试一次。在测量绕组介损的同时,可同时测出各绕组之间、各绕组对地的电容值。绕组电容与绕组尺寸、相对位置、绝缘介质相关,绕组的等值电容量直接反映出了各绕组间、绕组对铁心、绕组对箱体及地的相对位置和绕组的自身结构等。当绕组发生相对位移时,电容值改变,从而可判断其是否有结构变化。但是,由于绕组电容值是一个分布参数,对严重的变形和绕组的整体窜动,灵敏度较高。而对鼓包、扭曲等故障表现为灵敏度很差,只能作为补充测试方法。变压器产品出厂后,其各绕组的电容量基本上是一定的。只要变压器没有受过短路冲击,即使在有温度、湿度影响的情况下,其电容量变化也很小。当变压器遭受短路冲击后,若各级绕组无变形或变形轻微,其电容变化量也较小。
经验表明:
(a)遭受过出口短路的变压器,若绕组电容量变化很大,说明绕组已经变形;若电容量变化不大,说明变压器没有变形。没有遭受过短路冲击的变压器,一般情况下,绕组的电容量变化较小,但应注意,如果与之相邻的绕组发生了变形,引起绕组间相对位置发生了变化,从而使该绕组的电容量也会发生明显变化。
(b)如果变压器绕组电容量的变化超过15%(除平衡绕组外),变压器绕组变形可能已经比较严重,应立即做绕组变形测试、局放试验,以确定该变压器是否可以继续运行。
(c)如果变压器绕组的电容量变化在10%左右,则绕组有可能已经中度偏轻变形。只要其它试验项目合格,短期内运行不存在太大的问题,此时建议进行绕组变形测试。另外要采取相应的措施,防止变压器再次遭受出口短路故障。一般情况下,中度变形的变压器,无法耐受住下一次出口短路的冲击。
(d)如果变压器绕组的电容变化量在5%以下,表明该变压器绕组状况良好。
(3)基于空载电流、空载损耗的变压器变形判断
变压器的空载电流I0、空载损耗P0测量既可作为判断绕组动稳定状态的辅助性检测,又可独立判断铁心状态。变压器的空载电流、空载损耗测量采用单相空载试验法。一般可选变压器额定电压最低的一侧绕组施加测试电压。要求I0和P0实测值的离散性不应大于±3%。满足下述条件中的任一条,皆应引起注意:
I0的本次实测数据与原始数据和的增量不应大于30%, P0的增量不应大于15%。
三相变压器组的相间I0的互差不应大于60%, PO的互差不应大于30%。
(4)基于变压器绕组电阻的变形判断
判断标准按“DL/T596-1996电力设备预防性试验规程”进行:(a)1.6MVA以上变压器,各相绕组电阻相互间的差别不应大于三相平均值的2%,无中性点引出的绕组,线间差别不应大于三相平均值的1%。
(b)1.6MVA及以下的变压器,相间差别一般不大于三相平均值的4%,线间差别一般不大于三相平均值的2%。
(c)与以前相同部位测得值比较,其变化不应大于2%。
(d)如电阻相间差在出厂时超过规定,制造厂已说明了这种偏差的原因,按要求中d)项执行。
(5)基于变压器油中含气的色谱分析的变形判断。
判断标准按“DL/T596-1996电力设备预防性试验规程”进行:(a)运行设备的油中H2与烃类气体含量(体积分数)超过下列任何一项值时应引起注意:总烃含量大于150X10-6;H2含量大于150X10-6;C2H2含量大于5X10-6(500kV变压器为1X10-6)。
(b)烃类气体总和的产气速率大于0.25ml/h(开放式)和0.5ml/h(密封式),或相对产气速率大于10%/月则认为设备有异常。
(c)对330kV及以上的电抗器,当出现痕量(小于5X10-6)乙炔时也应引起注意。
(6)基于带局部放电测量的长时间感应耐压试验(ACLD)的变形判断。
判断方法参见GB 1094.3-2003。感应电压的频率应在100Hz-400Hz。在进行感应耐压试验之前,应先进行低电压项目试验,如绝缘电阻、介质损耗因数、绝缘油例行试验等,以充分评估感应耐压试验的风险。低电压项目超过警示值或注意值时,不宜进行感应耐压试验。为了防止过电压,应采取必要的过电压保护措施。已运行的变压器,试验电压为出厂试验值的80%,时间按下式确定,但应在15s-60s之间。
t=120*额定频率/试验频率
感应耐压和局部放电量测量可参考GB/T1094.3和DL/T417,但要注意耐受电压值和测量电压值的区别。运行中的变压器,在线端电压为1.3Um/√3时,局部放电量通常不超过300pC。
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