变压器的试验与检查

电力变压器在运输、安装及运行过程中，可能会造成结构性故障隐患和绝缘老化，其原因复杂,如外力的碰撞、振动和运行中的过电压、机械力、热作用以及自然气候变化等都是影响变压器正常运行的因素。因此,新装投入运行前的变压器和正常运行的变压器应有定期的试验与检査。

一、变压器的绝缘油

1.变压器油在变压器中的作用

变压器油是一种绝缘性能良好的液体介质，是矿物油。其主要作用有以下三方面：

(1)使变压器芯与外壳及铁芯有良好的绝缘作用，变压器的绝缘油充填于变压器芯子和桶皮之间,充填于变压器内各部空隙间，桶内没有气隙，提高了变压器绕组的层间和匝间的绝缘强度。同时,对变压器绕组绝缘起到了防潮作用。

(2)使变压器运行中加速冷却，变压器的绝缘油在变压器外壳内，通过上、下层间的温差作用，构成油的对流循环。变压器油可以将变压器芯子的温度，通过对流循环经变压器的散热器与外界低温介质(空气)间接接触,再把冷却后的低温绝缘油循环到变压器心子内部，如此循环，达到冷却的目的。

(3)灭弧作用，由于变压器油是经常流动的，当变压器因故障而引起电弧时，能够加速电弧的熄灭。例如，变压器的分接开关接触不良或绕组的层间与匝间短路引起了电弧的产生，这时变压器油通过流动冲击了电弧，使电弧拉长，并降低了电弧温度，增强了变压器油内的去游离作用，熄灭电弧。

2.变压器绝缘油的技术性能

1)变压器绝缘油的牌号

变压器绝缘油的牌号是按照绝缘油的凝固点而确定的。常用变压器油的牌号有：1()号油，凝固点在-10℃；25号油，凝固点为-25℃;45号油，凝固点为-45℃。

2)变压器油的技术性能指标

（1）耐压强度:单位体积的变压器油承受的电压强度。往往采用油杯进行变压器油耐压试验。在油杯内，电极直径为25mm、厚为6mm、间隙为2.5mn时的击穿电压值。一般试验中的变压器油耐压25kV,新油耐压30kV。新标准对于10kV运行中的变压器绝缘油，耐压放宽至20kV。

（2）凝固点:变压器油达到某一温度时，变压器油的黏度达到最大，该点的温度即为变压器油的凝固点。

（3）闪点:变压器油达到某一温度时，油蒸发出的气体，如果临近火源即可引起燃烧，该时变器油所达到的温度称为闪点。变压器油的闪点不能低于℃。

（4）黏度:是指变压器油在50℃时的黏度(条件度或运动黏度mm/s)。为便于发挥对流散热作用，黏度小一些为好,但是黏度影响变压器油的闪点。

（5）密度:变压器油密度越小,说明油的质量好，油中的杂质及水分容易沉淀。

（6）酸价:表示每克变压器油所中和氢氧化钠的含量,用NaOHmg/g油表示。酸价表明变压器油的氧化程度，酸价出现表示变压器油开始氧化，所以变压器油的酸价越低对变压器越有利。

（7）安定度:是抗老化程度的参数，所以安定度越大,变压器油质量越好。

（8）灰分:表明变压器油内，含酸、碱、硫、游离炭、机械混合物的数量，也可称为变压器的纯度。因此，灰分含量越小越好。

二、变压器取油样

为了监测变压器的绝缘状况，需要取变压器油进行试验,这就要求采取一系列的措施，保证反映变压器油的真实绝缘状态。

1.变压器取油样的注意事项

（1）取油样使用的瓶子需经干燥处理。

（2）运行中变压器取油样，应在干燥天气时进行。

（3）根据试验的需要，油量应一次取够。做耐压试验时，油量不少于0.5L;做简化试验时，油贵不少于1L。

2.变压器取油样的方法

(1)取油样时，在变压器下部放油阀门处进行。可先放出2L变压器油，擦净阀门，再用变压器油冲洗若干次。

(2)用取出的变压器油冲洗样瓶两次才能灌瓶。

(3)灌瓶前，把瓶塞用净油洗干净，将变压器油灌入瓶后，立即盖好瓶盖,并用石蜡封严瓶口，以防受潮。

(4)取油样时，先检查油标管,变压器是否缺油，变报器缺油不能取油样。

(5)启瓶时，要求室温与取油样时不能温差过大，最好在同一温度下进行，否则会影响试验结果。

三、变压器补油

变压器补油应注意以下几个方面：

（1）补入的变压器油，要求与运行中变压器内绝缘油的牌号一致，并经试验合格。

（2）补油应从变压器油枕上的注油孔处进行,补油要适量。

（3）补油如果是在运行中进行,补油前首先将重瓦斯掉闸改接信号。

（4）不能从下部油门处补油。

（5）补油过程中,注意及时排放油中气体，运行24h之后，才能将重瓦斯投入掉闸位置。

四、变压器分接开关的调整与检查

运行中系统电压过高或过低，会影响设备的正常运行时，需要将变压器分接开关进行适当地调整，以保持变压器二次侧电压的正常

10kV变压器分接开关有三个位置，调压范围为±5%，当系统的电压变化不超过额定电压的±5%时，可以通过调节变压器分接开关的位置解决电压过高或过低的问题。

无载调压的配电变压器，分接开关有三挡；I挡时，为V/V;K挡时，为V/V;III挡时，为V/V。

当系统电压过高，超过额定电压，反映变压器二次侧母线电压高，需要将变压器分接开关调到丨位置,，如果系统电压低，达不到额定电压时，反映变压器二次侧电压低，则需要将变压器分接开关调至挡位置。即所谓的“高往髙调，低往低调”。但是，变压器分接开关要相对地稳定调整，不可频繁;否则将影响变压器运行寿命

1.对变压器分接开关的检査

(1)检查变压器分接开关(无载调压变压器)的接点与变压器线圈的连接，应紧固、正确，各接触点应接触良好，转换接点应正确处在某确定位置上,并与手把指示位置相一致。

(2)分接开关的拉杆、分接头的凸轮、小轴销子等部件，应完整无损，转动盘应动作灵活、密封良好。

(3)变压器分接开关传动机械的固定应牢靠，摩擦部分应有足够的润滑油。

2.变压器绕组直流电阻的测试要求

下面重点介绍调整变压器分接开关时，对绕组直流电阻的测试要求和电阻值的换算方法。

调节变压器分接开关时，需要通过测量变压器绕组的直流电阻，具体了解分接开关的接触情况,因此应按照以下要求进行：

（1）应在变压器停电后测量变压器高压绕组的直流电阻，并履行安全工作规程的有关规定。

（2）应拆去变压器高压引线，避免测量误差，并且要求测量前后对变压器进行人工放电。

（3）测量直流电阻所使用的电桥误差等级不小于0.5级，容量大的变压器应使用0.5级QJ-5型直流电桥。

（4）测最前应查阅变压器原始资料,做到预先掌握数据，为了可靠,在调整分接开关的前后分别进行测量线圈的直流电阻，每次测量前，先用万用表的欧姆挡对变压器绕组的直流电阻进行粗测，同时按照测量数值的范围对电桥进行“预置数”，即将电桥的校臂电阻旋钮事先按照万能表测出的数值调好。注意电桥的正确操作方法。

（5）测最变压器绕组的直流电阻应记录测量时变压器的温度。测量之后应换算到20℃时的电阻值,一般可按下式计算：

式中R——折算到20℃时，变压器绕组的直流电阻；

Ra——温度为a时，变压器绕组直流电阻；

T——系数，铜为,铝为;

Ta——测量时变压器绕组温度。

（6）变压器绕组Y形接线时,按下式计算每相绕组的直流电阻的大小：

(7)按照变压器原始报告中的记录数值与变压器测量后换算到同温度下进行比较，检查有无明显差别。所测三相绕组直流电阻的不平衡误差按下式计算，其误差不能超过±2%：

式中ΔR——三相绕组直流电阻差值百分数；

R—电阻值最大一相绕组的电阻值；

R——电阻值最小一相绕组的电阻值。

试验发现有明显差别时,分析原因,应倒回原档位再次测量。

(8）试验合格后，将变压器恢复到具备送电的条件，送电观察分接开关调整之后的母线电压。

五、变压器的绝缘检查

变压器的绝缘检査主要指交接试验、预防性试验和运行中的绝缘检査。

变压器的绝缘检杳主要包含:绝缘电阳检测,绝缘油耐压试验和交流耐压试验。下面重点介绍运行中对变压器绝缘检查的要求和影响变压器绝缘的因素以及变压器绝缘在不同温度时的换算。

1.变压器绝缘检査的要求

（1）变压器的清扫、检查应当摇测变压器一、二次绕组的绝缘电阻；

（2）变压器油要求每年取油样进行油耐压试验,10kV以上的变压器油还要做简化试验；

（3）运行中的变压器每1年~3年进行预防性绝缘试验(又称绝保试验)。

2.影响变压器绝缘的因素

电气绝缘试验，是通过测量、试验、分析的方法，检测和发现绝缘的变化趋势,掌握其规律，发现问题。通过电力变压器的绝缘电阻测量和绝缘耐压等试验,对变压器能否继续运行做出正确判断。为此，应准确测量，排除对设备绝缘影响的诸因素。

影响变压器绝缘的因素有以下几个方面：

（1）温度的影响。测量时，温度变化影响绝缘测量的数值，所以进行试验时，应记录测试时的温度,必要时进行不同温度的绝缘测量值的换算，变压器绝缘电阻的数值随变压器绕组的温度不同而变化，因此对运行变压器绝缘电阻的分析应换算至同一温度时进行。通常，温度越高，绝缘电阻值越低。

（2）空气湿度的影响。对于油浸自冷式变压器，由于空气湿度的影响,使变压器瓷瓶表面的泄漏电流增加，导致变压器绝缘电阻数值的变化，当湿度较大时,绝缘电阻显著降低。

（3）测量方法对变压器绝缘的影响。测量方法的正确与否直接影响变压器的绝缘电阻值，例如，使用兆欧表测量变压器绝缘电阻时，所用的测量线是否符合要求，仪表是否准确等。

（4）电容值较大的设备，例如，电缆、容量大的变压器、电机等笛要通过吸收比试验来判断绝缘是否受潮，取R/R：温度为10℃~30℃时,绝缘良好值为1.3~2,低于该数值说明绝缘受潮，应进行干燥处理。

3.变压器绕组的绝缘电阻在不同温度时的换算

对于新出厂的变压器变压器绝缘电阻在不同温度时的换算系数可按表5-4进行换算。

变压器运行中绝缘电阻换算系数可按下式计算（换算为℃）：

式中K——绝缘电阻换算系数；

t——测定时的温度。

如果要将绝缘电阻换算至任意温度时，可按下式计算：

式中Rtr——换算到任意温度时的绝缘电阻值；

Rt——试验时实测温度时的绝缘电阻值；

T——试验时实测温度；

tR——换算的温度。

例如，将变压器绕组绝缘电阻换算为20℃电阻时,则上式可变为

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