1、.變壓器試驗(yàn)方法第一節(jié)油中溶解氣體色譜分析一、目的正常情況下，充油電氣設(shè)備內(nèi)的絕緣油和紙等固體絕緣材料，在熱和電的作用下，會(huì)逐漸老化和分解，產(chǎn)生少量的各種烴類及一氧化碳、二氧化碳等氣體，這些氣體溶解在油中。當(dāng)存在過(guò)熱或放電故障時(shí)，會(huì)加快這些氣體的產(chǎn)生速度，故障氣體的組成和含量與故聯(lián)的嚴(yán)重程度有密切關(guān)系。分析溶解于油中的氣體，能盡早發(fā)現(xiàn)設(shè)備內(nèi)部存在的潛伏性故障并可隨時(shí)掌握故障的發(fā)展情況。當(dāng)變壓器的氣體繼電器內(nèi)出現(xiàn)氣體時(shí)， 分析其中的氣體，同樣有助于對(duì)設(shè)備情況作出判斷。第二節(jié)繞組直流電阻一、儀器雙臂電橋或精度高的數(shù)字電壓和電流表（伏安法）。二、測(cè)試注意事項(xiàng)電壓線應(yīng)盡量短和粗些；電壓和電流線懷被測(cè)繞

2、組的端子應(yīng)可靠聯(lián)結(jié)（用螺栓壓緊）；電壓線接頭應(yīng)在電流線接頭的內(nèi)側(cè)（從被測(cè)繞組看），并避免電壓線接頭流過(guò)測(cè)試電流；切斷測(cè)試電流時(shí)， 有過(guò)電壓產(chǎn)生， 防止設(shè)備和人員受到傷害。 同一變壓器其他非測(cè)試?yán)@組的端子和引線應(yīng)可靠絕緣。三、縮短測(cè)試時(shí)間的方法恒流源法使用專門的儀器“恒流源” ，改變輸入電勢(shì)的大小，維持電流，縮短充電時(shí)間。直流電勢(shì)施加在繞組兩端后， 因繞組內(nèi)磁場(chǎng)不能突變， 充電電流將緩慢上升。充電時(shí)間常： l/r一段時(shí)間后一般（ 34）t，電流穩(wěn)定， i 0=e/r ，線圈內(nèi)有穩(wěn)定的磁通，可測(cè).得正桷的直流電阻值。電勢(shì)是可變的，充電初期值很高，使電流迅速達(dá)到0e =i r ，可實(shí)現(xiàn)快速充電。過(guò)去

3、沒(méi)有恒流源，采用高直流i ，然后再降低電勢(shì)為00電勢(shì)（ 12v或 24v蓄電池）加于繞組兩端，當(dāng)電流迅速增長(zhǎng)接近i 0 值時(shí)，人工串入電阻 r，使 i 0 e/(r+r) ，也能實(shí)現(xiàn)快速充電。助磁法僅適用低壓繞組的測(cè)量。 將同相同極性的高壓繞組串入測(cè)試的電流回路，由于高壓繞組的匝數(shù)大大高于低壓繞組的匝數(shù)，通入較大的直流測(cè)試電流， 使鐵芯飽和。鐵芯飽和后，使繞組的電感減小，也就是減小充電時(shí)間常數(shù)，達(dá)到快速充電的目的。如果再使用恒流源法，一般可取得較好的效果。四、三角形接線繞組的測(cè)量一些大型變壓器，特別是三相五柱變壓器的低壓繞組已在油箱內(nèi)部接成三角形接線，給直流電阻的快速測(cè)量帶來(lái)一定困難，導(dǎo)致電阻

4、測(cè)試需要很長(zhǎng)的時(shí)間。這是以測(cè)量 ac 間電阻為例接線。將星形接線的高壓繞組串入測(cè)試回路，采用恒流源 e，使回路總源 i 在短時(shí)間內(nèi)迅速達(dá)到預(yù)期值i ，并維持不變 i 0。由于高壓繞組的串入，帶來(lái)如下好處：高壓繞組中，a 相電流與 b、c 相對(duì)的電流之和相等，有利于 ab c，屬于強(qiáng)迫分流。高壓繞組匝數(shù)多，鐵芯易飽和，電感下降，充電時(shí)間常減小。盡管低壓分支仍有不同的時(shí)間常，但各支路電流與預(yù)期值的差額大大減小，因?yàn)樵褦?shù)多得多的高壓繞組電流的強(qiáng)迫分配， 使 a b c。再加上高壓繞組的助磁，充電時(shí)間常數(shù)減小，這些都大大縮短了測(cè)試時(shí)間。接線時(shí)需注意，高壓繞組的強(qiáng)迫分流接線和極性必須正確。即測(cè)試ab 端

5、時(shí)，高壓繞組是a、c 并聯(lián)；測(cè)試 bc 端時(shí)，高壓繞組是 a、b 并聯(lián)。它們的極性都是助磁。 由于 b 相磁路與 a、c 相的明顯不對(duì)稱，所以測(cè)試ab 端電阻時(shí)，兩支路時(shí)間差別最大，因此耗費(fèi)的時(shí)間也會(huì)稍長(zhǎng)些。一般講來(lái)恒流源的最高輸出電壓和輸出電流越大，測(cè)試直流電阻的時(shí)間越短。第三節(jié)繞組絕緣電阻、吸收比和極化指數(shù)一、測(cè)試原理變壓器主絕緣系油隔板結(jié)構(gòu)， 由紙板和油隙組成。 當(dāng)油和紙兩種介質(zhì)均良好.或均很差時(shí)，均使吸收比 k 下降，給判斷絕緣優(yōu)劣帶來(lái)復(fù)雜性。絕緣電阻 10min 值與 1min 值的比值為極化指數(shù) p，對(duì)于判斷絕緣狀況有確定性，特別適用于大型變壓器的絕緣判斷。二、測(cè)試注意事項(xiàng)變壓器所

6、有繞組均應(yīng)分別短路； 每次測(cè)量前充分接地放電 （不少于 10 分鐘）排除套管外表面臟污的影響（屏蔽） ；將套管周圍的臨時(shí)接地體，如腳手架等拆除，以免形成空間的泄漏電流。三、繞組絕緣的泄漏電流泄漏電流試驗(yàn)的原理與絕緣電阻基本相同。 泄漏電流試驗(yàn)中所用的直流電源是由高壓整流設(shè)備供給，用微安表來(lái)讀取泄漏電流。它比兆歐表優(yōu)越之處如下。試驗(yàn)電壓較高并可隨意調(diào)節(jié)， 必要時(shí)可測(cè)試電流電壓關(guān)系曲線， 利于發(fā)現(xiàn)缺陷。普遍認(rèn)為，對(duì)于發(fā)現(xiàn)受潮缺陷， 使用較高的直流泄漏電壓和使用兆歐表的效果差不多，關(guān)鍵還在于對(duì)吸收過(guò)程的正確判斷。 對(duì)于發(fā)現(xiàn)套管瓷絕緣的缺陷或引線支架的縱向缺陷等，施加較高的電壓，效果當(dāng)然會(huì)好些。第四節(jié)

7、繞組絕緣的介質(zhì)損耗因數(shù)（tg ）一、測(cè)試原理根據(jù)變壓器的主絕緣結(jié)構(gòu)， 繞組絕緣的介損可以看成是紙和油兩部分介質(zhì)串聯(lián)的介損。油浸紙的介損與其含水量有固定的關(guān)系。在不同溫度下， 反映的介損值可定.量知道紙絕緣的含水量水量，對(duì)于判斷絕緣是否受潮，是十分有效的。對(duì)于運(yùn)行中的 110220kv變壓器，紙的含水量應(yīng)控制在 3%3.5%以下，與此對(duì)應(yīng)的繞組絕緣介損應(yīng)在 0.2%0.3%左右 (20 40) 。現(xiàn)行規(guī)程并沒(méi)有將繞組絕緣的介質(zhì)損耗因數(shù) tg 值規(guī)定得如此小，是考慮到現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的各種誤差。作為現(xiàn)場(chǎng)的測(cè)試人員，遇到變壓器繞組介損值較大（例如超過(guò) 0.5%）時(shí)，應(yīng)考慮測(cè)試儀器是否失準(zhǔn)或懷疑變壓器有進(jìn)水受

8、潮的可能。二、測(cè)試注意事項(xiàng)被測(cè)繞組及非被測(cè)試?yán)@組 （或接地繞組） 均應(yīng)首尾短路。 交流電壓施加在繞組上，由于磁耦合及電容的作用， 繞組各點(diǎn)的電位及其相角可能不同， 會(huì)對(duì)介損測(cè)量造成誤差。繞組首尾端短接，可將其內(nèi)部各點(diǎn)電位的不同，減少到最低限度。排除套管外表面臟污及周圍的臨時(shí)接地體（腳手架等） 。當(dāng)繞組絕緣的介損較大時(shí)， 應(yīng)測(cè)試相應(yīng)溫度下的油介損， 以區(qū)分紙和油的狀況。第五節(jié)電容型套管的介質(zhì)損耗因數(shù)（tg ）和電容值一、測(cè)試方法用西林電橋“正接法”測(cè)量，即套管高壓端加電壓，末屏進(jìn)入電橋測(cè)量。對(duì)于安裝在變壓器上的套管測(cè)量時(shí)， 所有繞組應(yīng)分別短路。 因?yàn)槲炊搪防@組的各部位電位和相角可能不同， 通過(guò)雜

9、散電容對(duì)被測(cè)套管電容芯的介損測(cè)量形成不利的影響。對(duì)于未安在變壓器上的套管，應(yīng)在法蘭處支撐套管，套管法蘭接地，在套管豎直狀態(tài)下測(cè)量。 對(duì)于高電壓或高溫下測(cè)量套管介損時(shí)， 套管法蘭以下 （包括瓷套）應(yīng)全部浸入合格的變壓器油中，且油箱尺寸應(yīng)與所加電壓相適應(yīng)。二、測(cè)試注意事項(xiàng)要確保套管法蘭應(yīng)可靠接地。來(lái)自高壓端的影響套管電容芯等值為兩個(gè)電容cx1 和 cx2 的串聯(lián)。如具有很大損耗的c0 并聯(lián)在試品上，很明顯，將使介損測(cè)試值增大，形成正誤差。很大損耗的 c0 是瓷套表面的臟污和潮溫空氣。 高壓引線離瓷套過(guò)近， 引線對(duì)電容芯的較大分布電容， 將會(huì)增大瓷套表面潮污對(duì)介損測(cè)量的正誤差。 因此，在潮污情況下測(cè)

10、量， 高壓引線與套管的夾角應(yīng)盡量的大（力爭(zhēng)大于 90）。至于潮污本身，只能盡量避免。.來(lái)自接地端的影響很大損耗的 c0 與接地端有密切的電容耦合。該 c0 可能是臟污，也可能是套管法蘭沒(méi)接地等因素， 表現(xiàn)為套管電容芯的一部分電容與地之間有較大損耗的雜散電容。該類影響使套管介損測(cè)試值偏小，形成負(fù)誤差。三、介損測(cè)試值不進(jìn)行溫度換算油紙電容型套管的絕緣以電容屏間的油浸紙為主， 介損以油浸紙的極化損耗為主。含水較少的良好油浸紙，在 2060范圍內(nèi)，隨著溫度升高，油粘度下降，極性分子的磨擦損耗反而下降， 所以介損值隨溫度升高而下降。 當(dāng)油浸紙含水較多時(shí)，電導(dǎo)損耗為主，介損值隨溫度升高而上升。含水越多的套

11、管，介損值隨溫度升高而增大越明顯。由此，我們提倡在規(guī)定溫度下 4050測(cè)試套管介損，這時(shí)介損不合格的，自然含水過(guò)多；介損合格的，含水少。第六節(jié)外施工頻耐壓試驗(yàn)一、試驗(yàn)回路外施工頻耐壓試驗(yàn)是將被試?yán)@組首尾端短接，施加試驗(yàn)電壓， 考核變壓器主絕緣和端絕緣的強(qiáng)度。二、試驗(yàn)設(shè)備試驗(yàn)變壓器的電壓和電流均應(yīng)滿足耐壓的要求， 電源側(cè)有過(guò)電流跳閘保護(hù)裝置。測(cè)量電壓互感器也可用小容量試驗(yàn)變壓器代替， 電壓應(yīng)滿足耐壓要求； 也可用電容型套管作電容分壓器測(cè)量電壓。試品總限流電阻r1 的容量應(yīng)與試品電流相符，電阻值以限制試品短路電流不大于試驗(yàn)變壓器高壓側(cè)額定電流為宜。保護(hù)球隙直徑與耐壓電壓值相符，即在試品試驗(yàn)電壓的1

12、.151.2 倍電壓下，有穩(wěn)定的放電值。球隙限流電阻r2，按 0.5 /v 選取， r1 和 r2 限流電阻的外絕緣，按每米 150200kv選擇。三、試驗(yàn)注意事項(xiàng)耐壓試驗(yàn)是破壞性試驗(yàn)， 繞組絕緣電阻、 介損和油試驗(yàn)合格， 并靜放一段時(shí)間后，才可進(jìn)行耐壓試驗(yàn)。被試?yán)@組短路加電，非被試?yán)@組短路接地。無(wú)電壓互感器或其他設(shè)備在高電壓下直接測(cè)量試驗(yàn)電壓時(shí)， 一定要計(jì)算并考慮電容升的數(shù)值，并經(jīng)低電壓下， 用低電壓等級(jí)的電壓互感器校驗(yàn)過(guò)， 才可采用試驗(yàn)京戲壓器.低壓側(cè)讀表的方法。防止串聯(lián)諧振， 損壞試驗(yàn)變壓器或試品。 如經(jīng)計(jì)算， 試驗(yàn)變壓器短路阻抗與試品容抗接近，即 50 周容抗不大于 50 周短路阻抗三

13、倍以上，一定要加保護(hù)球隙，球隙的接地電流回路接入試驗(yàn)變壓器電源跳閘回路四、多臺(tái)試驗(yàn)變壓器串接的方法彌補(bǔ)電壓不足試驗(yàn)中，串級(jí)的兩臺(tái)試驗(yàn)變壓器各繞組的電壓和電流均不能超過(guò)各自能夠承受的能力。特別是電壓分布， 受試驗(yàn)變壓器容量和短路阻抗的影響大。應(yīng)在較低的試驗(yàn)電壓時(shí)，用電壓互感器測(cè)量，以免某一臺(tái)試驗(yàn)變壓器過(guò)電壓。五、并聯(lián)補(bǔ)償電抗器的方法彌補(bǔ)電流不足變壓器繞組外施工頻耐壓時(shí)， 總是呈容性負(fù)載， 可并聯(lián)補(bǔ)償電抗器。 如無(wú)專用的補(bǔ)償電抗器，可用更高電壓等級(jí)的變壓器短路后，作補(bǔ)償電抗器用。近年來(lái)，成大的串聯(lián)揩振耐壓裝置已有產(chǎn)品，或改變串聯(lián)電抗器的電感值，或改變施加電壓的頻率達(dá)到串聯(lián)的諧振的目的。這種可控的串

14、聯(lián)諧振耐壓裝置，已成功地對(duì) gis 實(shí)施現(xiàn)場(chǎng)耐壓。只要參數(shù)合適， 對(duì)變壓器的外施工頻耐壓也是可行的。第七節(jié)感應(yīng)耐壓試驗(yàn)從低壓繞組施加較高頻率的是壓，通過(guò)電磁感應(yīng)， 實(shí)現(xiàn)對(duì)高壓繞組主絕緣和縱絕緣的耐壓，同時(shí)也是變壓器局部放電試驗(yàn)所必須的加電壓手段。第八節(jié)空載試驗(yàn)一、目的測(cè)量鐵芯的空載電流i 0 和空載損耗p0，發(fā)現(xiàn)磁路中的局部或整體缺陷，及繞組中的匝層間短路。二、方法在變壓器的一側(cè)繞組上施加三相或單相電源，測(cè)試電壓、電流和有功損耗。對(duì)于大型電力變壓器， 現(xiàn)場(chǎng)一般無(wú)足夠大的試驗(yàn)電源。 因此，全電壓下的空載試驗(yàn)只能借助相應(yīng)的電網(wǎng)電源， 采取直接合閘的辦法。 這時(shí)，應(yīng)具備有足夠精度，足夠電壓等級(jí)的電壓

15、和電流互感器。低壓側(cè) ac 加電， ab 短接，測(cè)量 u， i 0，p0 反映 a、c 相磁路和繞組狀況。.低壓側(cè) ab 加電， bc 短接，測(cè)量 u， i 0，p0 反映 a、b 相磁路和繞組狀況。低壓側(cè) bc 加電， ac 短接，測(cè)量 u， i 0，p0 反映 b、c 相磁路和繞組狀況。一般 a、b 相勵(lì)磁的磁路與 b、c相勵(lì)磁的磁路對(duì)稱， a、c 相勵(lì)磁時(shí)磁路則長(zhǎng)些，因此 poac=1.31.55p oab(pobc)三、試驗(yàn)注意事項(xiàng)高電壓或全電壓空載， 被試變壓器狀況要達(dá)到投入運(yùn)行的條件。 各種安全措施齊全，包括所有 110，220kv 繞組的中性點(diǎn)都應(yīng)直接接地。用試驗(yàn)電源進(jìn)行空載試驗(yàn)

16、， 因容量有限， 電壓波形難以保證正弦， 建議采用低電壓的單相空載試驗(yàn)。 為了查找故障， 甚至幾十伏電壓的單相空載試驗(yàn)都是有效的。為了與制造廠的空載試驗(yàn)數(shù)據(jù)相比較， 除滿足電壓波形及其修正計(jì)算外， 還應(yīng)將使用的電壓和電流互感器進(jìn)行校準(zhǔn)并將誤差值進(jìn)行修正。第九節(jié)短路阻抗及負(fù)載損耗試驗(yàn)一、目的現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行短路阻抗和負(fù)載損耗試驗(yàn)， 主要是檢查繞組有無(wú)變形或存在股間短路等。變壓器短路阻抗主要是漏抗，所映繞組間的漏磁通道幾何尺寸。當(dāng)短路阻抗變化 2以上時(shí)，繞組存在明顯的變形。多股繞制的繞圈，出現(xiàn)股間短路后，股間環(huán)流造成損耗增加，從負(fù)載損耗數(shù)據(jù)中可反映出來(lái)。二、方法變壓器一側(cè)繞組短路， 另一側(cè)繞組施加單相或三

17、相電壓，測(cè)試電壓、 電流和有功損耗。短路試驗(yàn)中的損耗短路損耗（又叫負(fù)載損耗）pk 由電阻損耗 pk r 和附加損rf兩部分組成，與溫度均有關(guān)系。電阻損耗2耗 pi r 中的電阻隨溫度升高而升高。附加損耗 pkf 與溫度系數(shù)成反比， t 溫度下測(cè)量的負(fù)載損耗換算至75。短路試驗(yàn)中的電流與電壓呈線性關(guān)系，但屬感性負(fù)載， 在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行額定電流下的短路試驗(yàn)非常困難， 不容易取得足夠容量的試驗(yàn)電源，正弦的電壓波形難以保證。由于短路阻抗與施加電壓無(wú)關(guān)，且三相是對(duì)稱的， 現(xiàn)場(chǎng)常用的是低電壓?jiǎn)蜗嗷蛉嘣囼?yàn)法。.三、注意事項(xiàng)短路試驗(yàn)電流較大，短路引線應(yīng)有足夠的截面和良好的連接。單相試驗(yàn)時(shí)，為便于比較，各相短路應(yīng)用

18、相同截面和長(zhǎng)度的引線。 選擇合適電壓等級(jí)的互感器，測(cè)準(zhǔn)電壓、電流和有功損耗。如果要與出廠比較，互感器應(yīng)校驗(yàn)出相應(yīng)的誤差，對(duì)所測(cè)損耗予以修正。第十節(jié)變壓器油的其他試驗(yàn)一、擊穿電壓變壓器的擊穿電壓是反映油中水分的有效方法之一， 是現(xiàn)場(chǎng)常用的方法。 目前有三種形式的電極：平板，球蓋形和球形，其擊穿電壓值依次升高（因電極間的電場(chǎng)均勻性改善） 。每種電極導(dǎo)致?lián)舸╇妷旱牟顒e，在 3%6%左右，當(dāng)擊穿電壓值在 30kv 以下時(shí)，這種差別有減小的趨勢(shì)。由于現(xiàn)場(chǎng)多用平板電極，目前電力部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的油擊穿電壓值，仍以平板的試驗(yàn)結(jié)果為準(zhǔn)。二、含水量油中含水量，對(duì)于新注入變壓器的油水分，有定量的測(cè)試，意義比較大，但應(yīng)注

19、意氣候和取油樣各環(huán)節(jié)的影響。對(duì)于運(yùn)行變壓器中油的含水量測(cè)量，其意義與油擊穿電壓相當(dāng)， 并不能準(zhǔn)確反映變壓器內(nèi)紙絕緣的含水量。因?yàn)榧埥^緣含水量與油中含水量的平衡需要很長(zhǎng)的時(shí)間，這在實(shí)際的變壓器中一般是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。三、介質(zhì)損耗因數(shù)tg 值的大小對(duì)判斷變壓器油的劣化與污染程度是很敏感的，應(yīng)測(cè)試90溫度下的 tg 值。目前市場(chǎng)上，變壓器油源較多，每批新油都應(yīng)進(jìn)行tg 值測(cè)試，以免劣化油注入變壓器中。四、體積電阻率變壓器油的體積電阻率同tg 值類似， 也可以判斷變壓器油的劣化和污染程度。在較高溫度下，電阻率與tg 值有較好的相關(guān)性， tg 增加，電阻率下降。同樣，應(yīng)測(cè)試 90溫度下的體積電阻率。.五、油

20、中含氣量含氣量是指以分子狀態(tài)溶解在油中的氣體所占油體積的百分含量。 限制油中含氣量，主要為避免油中氣體在一定條件下超過(guò)飽和溶解量而析出氣泡， 從而降低絕緣的局部放電性能。 同時(shí)，控制油中含氣量也減少了氧氣對(duì)絕緣的氧化作用，對(duì)防止絕緣老化有利。 經(jīng)驗(yàn)證明， 運(yùn)行中含氣量的增加與油的品質(zhì)關(guān)系不大， 主要是因?yàn)樽儔浩鞯拿芊饨Y(jié)構(gòu)不良， 滲入空氣所致。 因此，控制含氣量也是對(duì)變壓器密封性的監(jiān)測(cè)，有利于防止水分和空氣進(jìn)入變壓器。六、油中糠醛絕緣紙的纖維素受高溫、 水分和氧氣等作用將裂解， 糠醛是該過(guò)程的生成物之一，采用高效液相色譜分析技術(shù)可以測(cè)定。 將對(duì)紙絕緣的老化， 低溫過(guò)熱或故障是否涉及固體絕緣， 提

21、供判斷依據(jù)。 變壓器油經(jīng)過(guò)處理， 將會(huì)導(dǎo)致油中糠醛含量不同程度的降低，測(cè)試中應(yīng)注意這一影響。第十一節(jié) 局部放電試驗(yàn)一、概述測(cè)量局部放電， 對(duì)變壓器，尤其是超高壓變壓器的絕緣非常重要。 因?yàn)殡S著變壓器電壓等級(jí)的提高， 絕緣的工作電場(chǎng)強(qiáng)度必然隨著工作電壓的提高而顯著增加。此外，大型變壓器的絕緣結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，使用的材料不良，設(shè)計(jì)不當(dāng)或工藝上的某缺點(diǎn)，都會(huì)導(dǎo)致局部放電的發(fā)生。變壓器內(nèi)部產(chǎn)生的局部放電， 大體上可分為由于電場(chǎng)集中、 油間隙擊穿產(chǎn)生的油中局部放電和變壓器內(nèi)部存在的氣體產(chǎn)生的氣泡放電。二、測(cè)試的注意事項(xiàng)局部放電測(cè)量是在高壓下進(jìn)行，設(shè)備及儀器安全可靠接地。同時(shí)要一點(diǎn)接地。干擾的抑制1) 在被試

22、變壓器低壓側(cè)并聯(lián)電容，以抑制電源回路的干擾；2) 高壓套管戴均壓帽、引線要用擴(kuò)徑導(dǎo)線，防止發(fā)生電暈；3) 高壓套管附近防火墻、引線和構(gòu)架等要妥善接地；4) 從局部放電波形上識(shí)別干擾及開(kāi)窗等使干擾不被測(cè)量。.第十二節(jié) 變壓器繞組變形試驗(yàn)一、試驗(yàn)的目的電力變壓器在運(yùn)行中難以避免的要承受各種短路沖擊， 其中出口短路對(duì)變壓器的危害尤其嚴(yán)重。 盡管現(xiàn)代化的斷路器能夠快速的將短路故障從電路切除， 但往往因某種原因自動(dòng)裝置不動(dòng)作， 使得變壓器線圈在短路電流熱效應(yīng)和電動(dòng)力作用下，在很短時(shí)間內(nèi)造成線圈變形，嚴(yán)重的甚至?xí)?dǎo)致兩間短路，繞組燒毀。二、變壓器產(chǎn)生繞組變形的原因制造方面制造方面有兩個(gè)因素，設(shè)計(jì)因素和工藝

23、因素。設(shè)計(jì)因素又包括兩個(gè)方面問(wèn)題。電磁力的計(jì)算。阻抗電壓根據(jù)分接頭位置而定。 為了準(zhǔn)確地計(jì)算短路力， 必須使用所考慮分接的阻抗電壓。 對(duì)于正常分接布置， 由于分接位置的不同而引起阻抗非分比的變化在 10%左右，如果忽視這一點(diǎn)則所計(jì)算的機(jī)械力的偏差可能達(dá)到20%。影響變壓器繞組機(jī)械強(qiáng)度的因素。在短路電流作用下變壓器繞組的機(jī)械強(qiáng)度與選取的繞圈導(dǎo)線及絕緣材料的性能強(qiáng)度、撐條與墊塊的配置、 絕緣套筒的堅(jiān)固性、 繞組對(duì)軸向力和橫向力的承受能力和導(dǎo)線截面系數(shù)的選取等因素有關(guān)，在變壓器設(shè)計(jì)中應(yīng)給予充分重視。工藝因素：工藝方面，如線圈纏繞不緊，墊塊未經(jīng)充分干燥均勻加壓，撐條松動(dòng)，絕緣套筒壁厚、穩(wěn)定性差、同心度

24、有偏差等都會(huì)導(dǎo)致變壓器的絕緣機(jī)械強(qiáng)度減弱。運(yùn)行方面由于我國(guó)變壓器運(yùn)行水平不高， 難以避免遭受出口短路， 再加上有時(shí)保護(hù)失靈，越級(jí)跳閘，延長(zhǎng)短路時(shí)間， 更有的變壓器運(yùn)行中遭受多次出口短路， 都不可避免地會(huì)引起繞組變形。由于變壓器繞組的機(jī)械強(qiáng)度隨運(yùn)行年限的增加而逐漸降低， 所以單一故障的變奪器的機(jī)械強(qiáng)度可能要比多種故障條件下變壓器的機(jī)械強(qiáng)度高得多。 此外，一臺(tái)變壓器的機(jī)械強(qiáng)度將只相當(dāng)于變壓器復(fù)雜結(jié)構(gòu)中最弱構(gòu)件的強(qiáng)度。三、變壓器繞組變形測(cè)試方法.當(dāng)前國(guó)際上普遍采用的變壓器繞組變形試驗(yàn)方法共有兩種。阻抗法即用常規(guī)測(cè)量變壓器變化， 阻抗及感抗的方法來(lái)檢測(cè)線圈的變形。 這一方法的缺點(diǎn)是測(cè)量靈敏度低，只有在

25、線圈嚴(yán)重“變形” ，涉及到變壓器變化或阻抗發(fā)生明顯變化的，才能檢測(cè)出來(lái)，故有很大局限性。低壓脈沖法頻率響應(yīng)分析法變壓器繞組變形后使線圈內(nèi)部的電感和電容產(chǎn)生一定的變化， 這些變化可在變壓器外部用頻率響應(yīng)分析法來(lái)檢測(cè)。頻率向應(yīng)分析法就是用掃描發(fā)生器將一組不同頻率的正弦波電壓加到變壓器線圈的一端，把所選擇的變壓器其它端點(diǎn)上得到的振幅或相位信號(hào)作為頻率的函數(shù)關(guān)系（頻向曲線）直接測(cè)繪出來(lái)。當(dāng)變壓器結(jié)構(gòu)固定后，它的頻響曲線就是固定的，當(dāng)變壓器繞組變形后， 會(huì)影響頻響曲線發(fā)生變化，利用這種變化可以判斷變壓器是否變形。試驗(yàn)設(shè)備及接線。用頻響法測(cè)量變壓器繞組變形，需有一臺(tái)頻率響應(yīng)分析儀，該儀器由三個(gè)部分組成：其

26、中有掃描發(fā)生器、雙通道檢測(cè)器及繪圖儀。掃描發(fā)生器提供正弦輸出信號(hào)，這一輸出信號(hào)可在 50hz20mhz之間變化，雙通道檢測(cè)器則可同時(shí)測(cè)量?jī)蓚€(gè)接受信號(hào)之間用 “分貝”表示的振幅比和用 “khz” 表示的相位差。繪圖儀則用于記錄變壓器的頻響曲線，便于故障前后進(jìn)行比較。用頻響法測(cè)變壓器繞組變形， 需單相分別測(cè)量， 用繪圖儀分別繪制各相的頻響曲線。試驗(yàn)方法。拆除變壓器套管上的全部外接線，將試驗(yàn)電壓 ui 加在變壓器高壓線圈的中性點(diǎn) o 和箱殼接地線之間。測(cè)量某一高壓端子對(duì)地電位的輸出電壓與輸入電壓之比uo/u i 來(lái)得到響應(yīng)，此后依次測(cè)量另外兩相，取得三相的頻響曲線存檔或與以前的曲線進(jìn)行比較分析。判斷

27、原則。1) 與事故前變壓器頻響線進(jìn)行比較。2) 與同型號(hào)產(chǎn)品進(jìn)行比較。3) 對(duì)三相或單相變壓器均可進(jìn)行相間比較。.第三章變壓器故障診斷第一節(jié)變壓器故障診斷的一般方法發(fā)現(xiàn)電力變壓器的故障，可能是因運(yùn)行中的油色譜分析異常或輕瓦斯動(dòng)作，也可能是因其他預(yù)防性試驗(yàn)結(jié)果超標(biāo)。 為了準(zhǔn)確地診斷故障， 除熟練掌握有關(guān)試驗(yàn)方法和判斷標(biāo)準(zhǔn)外， 還需要對(duì)變壓器結(jié)構(gòu)有一定的了解， 有利于故障部位的確定。第二節(jié)變壓器故障診斷一、擊穿故障變壓器主縱絕緣的薄弱處都可能發(fā)生擊穿。 常見(jiàn)的擊穿部位有內(nèi)線圈的引出線、線圈靜電屏出線、 絕緣角環(huán)、繞組匝層間和相間絕緣等。 根據(jù)電阻變化情況，可大致判斷故障的區(qū)間。當(dāng)然也有極少數(shù)情況，

28、匝間短路后，導(dǎo)線未全部熔斷，線圈直流直阻變化不明顯。進(jìn)行高低壓繞組直流電阻、 絕緣電阻和介損等試驗(yàn)均未發(fā)現(xiàn)異常。 為此，可進(jìn)行低壓空載、短路和變比試驗(yàn)。二、過(guò)熱故障電流回路的過(guò)熱故障常見(jiàn)的是無(wú)載分接開(kāi)關(guān)動(dòng)靜觸頭接觸不良， 也有靜觸柱引線焊接不良， 線圈出線與套管連接不良， 穿纜式套管線鼻子焊接不良， 穿纜式裸引線與大管導(dǎo)桿內(nèi)壁接觸過(guò)熱，多股并繞線圈出線處少數(shù)股焊接不良等。 電流回路的過(guò)熱故障可由油色譜分析和繞組直流電阻準(zhǔn)確地診斷。 此外，對(duì)于線圈統(tǒng)包絕緣膨脹， 堵塞油道（例如換位導(dǎo)線） 引線的過(guò)熱，目前尚無(wú)特別有效的診斷方法。 過(guò)熱較嚴(yán)重時(shí)，可用油的糠醛分析診斷。 懷疑繞組股間短路引起過(guò)熱時(shí)，

29、 還可以增加低電壓短路試驗(yàn)，比較各相短路損耗的變化。鐵芯的過(guò)熱故障最常見(jiàn)的是鐵芯“兩點(diǎn)接地” ，可用油色譜分析和鐵芯外引接地處電流較準(zhǔn)確地判定，也有鐵芯局部過(guò)熱的情況。.鐵芯的電壓，來(lái)自主磁通的感應(yīng)電勢(shì)。 對(duì)于鐵芯外引接地處電流達(dá)數(shù)安的變壓器?？刹捎迷阼F芯外引接地處串接不同電阻的方法， 測(cè)得其鐵芯外引接地處的開(kāi)路電勢(shì)。再根據(jù)該開(kāi)路電勢(shì)占繞組匝電壓的百分比， 可進(jìn)一步判斷鐵芯故障的性質(zhì)和大致部位。測(cè)量鐵芯外引接地處開(kāi)路電熱的方法： 首先，鐵芯外引接地處有數(shù)安培以上的電流，表明鐵芯存在故障接地（即第二點(diǎn)接地） ；其次，注意測(cè)量時(shí)的人身和設(shè)備安全。測(cè)量運(yùn)行中變壓器外引接地回路的電流，除注意安全外，

30、還應(yīng)識(shí)別和排除干擾。通常，鉗形電流表在運(yùn)行變壓器周圍就有電流指示。因此，在鉗入外引接地線前，鉗形表在閉合狀態(tài)下， 沿接線上下左右尋找無(wú)電流批示的位置。一旦找到該位置，立即鉗入，測(cè)出真實(shí)的接地電流數(shù)值。此外，有的變壓器鐵芯絕緣電阻很低，幾乎為零，但鐵芯外引接地電流和開(kāi)路電壓也很小，油色譜分析正常。這種情況可以認(rèn)為，鐵芯存在“兩點(diǎn)接地”問(wèn)題，只是第二點(diǎn)接地與鐵芯外引接地幾乎處于鐵芯斷面，電壓差很小， 所以電流很小，油色譜分析也正常。其它的過(guò)熱故障當(dāng)油色譜分析是過(guò)熱性故障特征時(shí)， 如果繞組直流電阻和鐵芯外引接地電流均無(wú)異常時(shí)， 除考慮鐵芯硅鋼片局部短路外，還要考慮其他部位的過(guò)熱。如油箱磁屏蔽，夾件過(guò)

31、熱或潛油泵磨損等情況。三、放電故障懸浮放電故障懸浮電放故障可能發(fā)生于變壓器內(nèi)任何金屬部件。 處于高電位的部件， 如調(diào)壓繞組當(dāng)有載分接開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換極性時(shí)短暫電位懸??； 套管均壓球和無(wú)載分接開(kāi)關(guān)撥釵等電位懸浮。 處于地電位的部件， 如硅鋼片磁屏蔽、 鐵芯電屏蔽和各種緊固金屬螺栓等與地的聯(lián)結(jié)松動(dòng)， 也會(huì)導(dǎo)致懸浮放電。 一般來(lái)說(shuō)， 懸浮放電不致很快引起絕緣擊穿，主要引起油色譜分析異常和局部放電量的增加， 且較容易發(fā)現(xiàn)和處理。局部放電故障局部放電故障， 可能發(fā)生在任何電場(chǎng)集中或絕緣材質(zhì)不良的部位，如高壓繞.組靜電屏出線、高壓引線、相間圍屏以及繞組匝間等。超高壓變壓器，因強(qiáng)迫油循環(huán)的油流速度過(guò)高，在紙絕緣上逐

32、步積累電荷，加劇了電場(chǎng)的集中，形成“油流放電”。這種“油流放電”多發(fā)生在油流速度高的變壓器下部，如鐵軛絕緣表面。固體絕緣上的較嚴(yán)重局部放電，會(huì)留下痕跡（爬電痕跡），使電場(chǎng)進(jìn)一步集中，促使痕跡擴(kuò)展，并最終可能導(dǎo)致?lián)舸?。四、受潮故障?dǎo)致變壓器絕緣受潮的主要原因是水滲漏入變壓器 （如油箱頂部和套管將軍帽密封不嚴(yán)，水冷卻器破裂，舊式防爆筒潮和儲(chǔ)油柜凝結(jié)水回流等原因） ，也有因制造時(shí)未干燥好或安裝暴露空氣時(shí)間過(guò)長(zhǎng)等原因。對(duì)于油箱可承受全真空的變壓器，采用熱油循環(huán)， 將鐵芯和絕緣的溫度提高到 5060，再將油排出，對(duì)變壓器抽真空，維持絕緣物周圍氣體的高真空度和一定的溫度，是現(xiàn)場(chǎng)一種可取的烘燥方法。五、繞組變形故障隨著電力系統(tǒng)容量的增加，外部短路引起變壓器繞組變形的故障日益增加。變壓器內(nèi)線圈更容易發(fā)生變形， 因?yàn)閷?dǎo)線抗彎能力差， 線圈與鐵芯柱之晨不易塞緊，致使在水平電動(dòng)力作用下， 壓迫內(nèi)線圈變形， 嚴(yán)重時(shí)，會(huì)導(dǎo)致塌在鐵芯柱上。六、油浸并聯(lián)電抗器的故障放