論文變壓器的電氣試驗(yàn)和繼電保護(hù)

1、高級(jí)技師論文工種：維修電工變壓器的電氣試驗(yàn)和繼電保護(hù)變壓器的電氣試驗(yàn)和繼電保護(hù)摘 要：高壓電力設(shè)備是在設(shè)備的電氣試驗(yàn)數(shù)據(jù)符合試驗(yàn)規(guī)程標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)備的繼電保護(hù)裝置正常監(jiān)視下投入與運(yùn)行。結(jié)合變壓器主要的電氣試驗(yàn)和主要的繼電保護(hù)原理進(jìn)行分析，了解變壓器電氣試驗(yàn)與繼電保護(hù)的有機(jī)結(jié)合才能保證電力設(shè)施的安全、經(jīng)濟(jì)、可靠投入運(yùn)行，確保電力系統(tǒng)正常運(yùn)行。 關(guān)鍵詞：變壓器 電氣試驗(yàn) 繼電保護(hù) 直流電阻變壓器是電力系統(tǒng)的電氣設(shè)備。盡管變壓器是靜止設(shè)備，結(jié)構(gòu)牢靠，故障機(jī)會(huì)比較少，但運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，在長(zhǎng)期運(yùn)行中，會(huì)受到水分，潮氣的浸入，還會(huì)受到機(jī)械應(yīng)力和電場(chǎng)的作用、導(dǎo)體本身發(fā)熱的作用以及大自然等各種因素的影響，會(huì)使絕緣逐漸

2、發(fā)生老化而形成缺陷，絕緣缺陷的存在和發(fā)展造成在實(shí)際運(yùn)行中可能發(fā)生各種類(lèi)型的故障和異常運(yùn)行狀況，給電力系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行帶來(lái)嚴(yán)重影響。根據(jù)絕緣預(yù)防性試驗(yàn)，可以判定是否存在絕緣缺陷或能否繼續(xù)投入運(yùn)行，除了對(duì)絕緣狀態(tài)的變化，和絕緣缺陷的有針對(duì)性的試驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行歷史比較外，還應(yīng)對(duì)設(shè)備的絕緣結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，對(duì)應(yīng)試項(xiàng)目的試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行綜合分析，通過(guò)設(shè)備性能變化的規(guī)律加以確定。而繼電保護(hù)裝置就是能反映被保護(hù)設(shè)備的故障或不正常運(yùn)行而將故障設(shè)備從電網(wǎng)中切除，保證無(wú)故障設(shè)備迅速恢復(fù)正常運(yùn)行，并使故障設(shè)備免于繼續(xù)遭受破壞。因此，必須根據(jù)變壓器的容量及重要性進(jìn)行電氣試驗(yàn)數(shù)據(jù)檢測(cè)以及裝設(shè)性良好、動(dòng)作可靠的保護(hù)裝置。一、 變壓器的

3、原理及結(jié)構(gòu)分析1、 變壓器的原理分析在交流電路中將電壓升高或降低的設(shè)備叫變壓器。變壓器能把任意數(shù)值的電壓轉(zhuǎn)換成頻率相同的我們所需的電壓值，以滿(mǎn)足電能的輸送，分配和使用要求。變壓器是根據(jù)電磁感應(yīng)原理制成的。它由一個(gè)用硅鋼片（或矽鋼片）疊成的鐵芯和繞在鐵芯上的兩組線(xiàn)圈構(gòu)成。鐵芯與線(xiàn)圈間彼此相互絕緣，沒(méi)有任何電的聯(lián)系，如圖所示。我們將變壓器和電源一側(cè)連接的線(xiàn)圈叫初級(jí)線(xiàn)圈（或叫原邊），把變壓器和用電設(shè)備連接的線(xiàn)圈叫做次級(jí)線(xiàn)圈（或副邊）。當(dāng)將變壓器的初級(jí)線(xiàn)圈接到交流電源上時(shí)，鐵芯就會(huì)產(chǎn)生變化的磁力線(xiàn)。由于次級(jí)線(xiàn)圈繞在同一鐵芯上，磁力線(xiàn)切割次級(jí)線(xiàn)圈，次級(jí)線(xiàn)圈上必然產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，使線(xiàn)圈兩端出現(xiàn)電壓。因磁力

4、線(xiàn)是交變的，所以次級(jí)線(xiàn)圈的電壓也是交變的。而且頻率與電源頻率完全相同。理論證實(shí)，變壓器初級(jí)線(xiàn)圈與次級(jí)線(xiàn)圈電壓比和初級(jí)線(xiàn)圈與次級(jí)線(xiàn)圈的匝數(shù)比值有關(guān)，可用下式表示： 初級(jí)線(xiàn)圈電壓 初級(jí)線(xiàn)圈匝數(shù) = 次級(jí)線(xiàn)圈電壓 次級(jí)線(xiàn)圈匝數(shù)說(shuō)明匝數(shù)越多，電壓就越高。因此可以看出，次級(jí)線(xiàn)圈比初級(jí)線(xiàn)圈少，就是降壓變壓器。相反則為升壓變壓器。2、 變壓器的組成變壓器主要由鐵芯、線(xiàn)圈組成的。此外還有油箱、油枕、絕緣套管及分接開(kāi)關(guān)等。（1）鐵芯：主要作用是導(dǎo)磁。所以多采用導(dǎo)磁性能很好的硅鋼片疊成，片厚一般只有0.350.5毫米，并兩面涂漆，以減少損耗。（2）線(xiàn)圈：一個(gè)變壓器內(nèi)有兩種電壓線(xiàn)圈（初級(jí)線(xiàn)圈和次級(jí)線(xiàn)圈），都是由絕緣

5、銅線(xiàn)（銅線(xiàn)外表涂以高強(qiáng)漆皮）或鋁線(xiàn)繞成的多層線(xiàn)圈，用來(lái)套在鐵芯上。（3）油箱：是變壓器的外殼。內(nèi)裝鐵芯、線(xiàn)圈和變壓器油。使鐵芯與線(xiàn)圈浸在變壓器油內(nèi)，起散熱作用。（4）油枕：就是儲(chǔ)油器。油枕起著儲(chǔ)油和補(bǔ)油的作用，當(dāng)變壓器運(yùn)行時(shí)，溫度升高油膨脹，油箱的油流入油枕；當(dāng)溫度下降油收縮時(shí)，油枕里的油又流入油箱中，這樣來(lái)保證油箱中油始終充的滿(mǎn)滿(mǎn)的。（5）絕緣套管：為初級(jí)線(xiàn)圈和次級(jí)線(xiàn)圈引出到油箱外部的絕緣裝置，同時(shí)起著對(duì)地絕緣作用。（6）分接開(kāi)關(guān)：是調(diào)整電壓比的裝置。為了使次級(jí)電壓符合用戶(hù)要求，在初級(jí)線(xiàn)圈末端相應(yīng)留有三至五個(gè)抽頭，并將這些抽頭分別接到一個(gè)開(kāi)關(guān)上，就叫分接開(kāi)關(guān)。一般可以調(diào)整的范圍是額定電壓的&

6、#177;5%。注意分接調(diào)節(jié)時(shí)必須切除電源。3、 變壓器的分類(lèi)變壓器常用的有：按相數(shù)分，有單相變壓器和三相變壓器。按用途分，有電力變壓器，專(zhuān)用電源變壓器（電鍍、電解、電焊等），調(diào)壓變壓器，測(cè)量變壓器（電壓互感器、電流互感器），小型電源變壓器（用于小功率設(shè)備），安全變壓器等。按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分，有芯式和殼式兩種，線(xiàn)圈雙繞組、三繞組和多繞組，自耦變壓器。按冷卻方式分，有油浸式和空氣冷卻式。經(jīng)過(guò)多年對(duì)昆鋼板帶廠(chǎng)、煉鐵廠(chǎng)、煉鋼廠(chǎng)、棒線(xiàn)廠(chǎng)、水泥廠(chǎng)等單位變壓器的檢測(cè)，大多屬于油浸式變壓器，因此本文主要對(duì)油浸式變壓器的電氣試驗(yàn)進(jìn)行分析。二、 變壓器的故障分析由于電力變壓器的工作環(huán)境較差，一些部件如：鐵芯、繞組、分

7、接開(kāi)關(guān)、氣體繼電器等常會(huì)發(fā)生故障。對(duì)這些部件的檢修，能夠及時(shí)排除故障，從而保證供電的質(zhì)量和可靠性。要排除這些部件的故障，必須先了解電力變壓器常見(jiàn)故障發(fā)生的部位、故障現(xiàn)象及故障產(chǎn)生的原因等。經(jīng)過(guò)多年對(duì)變壓器的檢測(cè)，對(duì)電力變壓器的常見(jiàn)故障現(xiàn)象和原因歸納如下：故障部位故障種類(lèi)故障現(xiàn)象故障原因分析鐵芯鐵芯疊片間絕緣損壞或局部燒熔空載損耗大高壓熔絲熔斷油溫升高油色變深吊心檢查，可見(jiàn)漆膜脫落，部分硅鋼片裸露、變脆、起泡，并因絕緣炭化而變色受劇烈振動(dòng)使疊片間發(fā)生位移而摩擦引起疊片間絕緣老化或有局部損傷夾緊鐵芯的穿心螺桿與鐵芯間絕緣老化，使螺桿與鐵芯疊片間接觸造成短路而發(fā)熱，引起局部燒熔鐵芯兩點(diǎn)接地形成渦流通

8、路，使鐵芯局部嚴(yán)重發(fā)熱疊片有不正常響聲鐵芯疊片間有異常響聲鐵芯疊片中有多片或缺片鐵芯的緊固件松動(dòng)鐵芯油道內(nèi)或夾件下面有未夾緊的自由端鐵芯局部短路或鐵芯局部燒熔鐵芯疊片間有雜物或疊片在接縫處有彎曲繞組匝間短路或?qū)娱g短路變壓器異常發(fā)熱油溫升高變壓器油發(fā)出特殊的“咝咝”聲電源側(cè)電流增大高壓熔絲熔斷氣體繼電器動(dòng)作繞組匝間或?qū)娱g絕緣老化變壓器油中含有水分及腐蝕性雜質(zhì)外部短路過(guò)載等所產(chǎn)生的電磁力，使繞組產(chǎn)生機(jī)械形變而使絕緣損壞繞組開(kāi)路斷線(xiàn)處產(chǎn)生電弧，使變壓器有放電聲斷線(xiàn)的相沒(méi)有電流導(dǎo)線(xiàn)接頭、引出線(xiàn)焊接不良雷擊沖擊電流造成斷線(xiàn)安裝套管時(shí)使引出線(xiàn)扭斷分接開(kāi)關(guān)觸頭表面熔化與燒壞油溫升高高壓熔絲熔斷觸頭表面產(chǎn)生放

9、電聲開(kāi)關(guān)裝配不當(dāng)，造成接觸不良觸頭的彈簧壓力不夠相間觸頭放電或各分接頭放電高壓熔絲熔斷油枕蓋冒煙變壓器油發(fā)出“咕嘟”聲過(guò)電壓引起變壓器油內(nèi)有水螺釘松動(dòng)，接觸不良套管對(duì)地?fù)舸└邏喝劢z熔斷套管有隱蔽的裂紋或有碰傷套管表面污垢嚴(yán)重變壓器油面下降過(guò)多套管間放電高壓熔絲熔斷套管間有雜物故障部位故障種類(lèi)故障現(xiàn)象故障原因分析瓦斯繼電器不動(dòng)作發(fā)生嚴(yán)重故障時(shí)不動(dòng)作上下油杯不靈活干簧觸點(diǎn)的通斷不正確干簧觸點(diǎn)有被粘住現(xiàn)象接線(xiàn)板及接線(xiàn)柱間絕緣損壞接線(xiàn)板、放油口、試驗(yàn)桿頂和兩端法蘭處有漏油現(xiàn)象變壓器油油變質(zhì)變壓器油色變暗變壓器故障引起油分解變壓器油長(zhǎng)期受熱氧化嚴(yán)重，油質(zhì)劣化三、電氣試驗(yàn)1、繞組直流電阻試驗(yàn)繞組電阻的測(cè)量

10、是變壓器試驗(yàn)中既簡(jiǎn)便、又重要的一個(gè)試驗(yàn)項(xiàng)目。通過(guò)繞組電阻的測(cè)量，可以檢查出繞組內(nèi)部導(dǎo)線(xiàn)的焊接質(zhì)量；引線(xiàn)與繞組的焊接質(zhì)量；繞組所用導(dǎo)線(xiàn)的的規(guī)格是否符合設(shè)計(jì)；分接開(kāi)關(guān)、引線(xiàn)與套管等載流部分的接觸是否良好；三相電阻是否平衡等。在變壓器的負(fù)載試驗(yàn)中，對(duì)于附加損耗較大的變壓器，要提供測(cè)量較準(zhǔn)確的繞組電阻，以便計(jì)算電阻損耗用。在變壓器的升溫試驗(yàn)中，用電阻法測(cè)量繞組平均溫度時(shí)，繞組電阻的測(cè)量誤差最好不超過(guò)±0.2%，以便達(dá)到溫升試驗(yàn)的要求?；谝陨锨闆r，確定正確的測(cè)量方法，選擇適當(dāng)?shù)臏y(cè)量設(shè)備，是保證測(cè)量繞組電阻準(zhǔn)確度的關(guān)鍵。（1）、測(cè)量方法目前我們采用的測(cè)量方法是電橋法，使用揚(yáng)州華電電氣有限公司生

11、產(chǎn)的2040型變壓器直流電阻測(cè)試儀，直接將測(cè)試線(xiàn)接入變壓器繞組三相出線(xiàn)端即可。該儀器具備單臂電橋和雙臂電橋的功能，準(zhǔn)確度高、靈敏度高，具有直接讀數(shù)的優(yōu)點(diǎn)。（2）、測(cè)量數(shù)據(jù)分析影響變壓器繞組電阻測(cè)量準(zhǔn)確度的因素很多：表計(jì)的準(zhǔn)確度級(jí)次、接線(xiàn)的方法、溫度的測(cè)量、試驗(yàn)接觸狀況和電流穩(wěn)定情況等等。因而，在測(cè)量前要加以考慮，以減小或避免上述可能產(chǎn)生的誤差，而得到較為準(zhǔn)確的測(cè)量電阻值。1）電阻測(cè)量和溫度的關(guān)系測(cè)量電阻時(shí)，準(zhǔn)確的記錄被試?yán)@組的溫度十分重要，器身浸入油中不勵(lì)磁靜放三個(gè)小時(shí)后方能確定油的平均溫度。認(rèn)為此時(shí)繞組溫度與油的平均溫度相同。油的平均溫度取頂層油溫與散熱器進(jìn)出口溫差之半的差。在溫升試驗(yàn)測(cè)量冷

12、態(tài)電阻時(shí)，為了準(zhǔn)確的確定繞組平均溫度，強(qiáng)迫油循環(huán)變壓器應(yīng)開(kāi)動(dòng)油泵使油循環(huán)。在繞組溫度為t時(shí)測(cè)出的繞組電阻，應(yīng)換算至75時(shí)的阻值，與設(shè)計(jì)值比較并提供給用戶(hù)。換算公式如下：R75=RtK式中 R7575時(shí)的電阻值：Rt環(huán)境溫度下的電阻值 式中 T 因數(shù)（銅導(dǎo)線(xiàn)為235，鋁導(dǎo)線(xiàn)為225）； T 繞組溫度，2）不同聯(lián)結(jié)繞組的電阻測(cè)量對(duì)于無(wú)中性點(diǎn)引出的星形聯(lián)結(jié)或三角形聯(lián)結(jié)的繞組，應(yīng)測(cè)量其三相的線(xiàn)電阻；對(duì)于有中性點(diǎn)引出的星形聯(lián)結(jié)的繞組，應(yīng)測(cè)量其相電阻，對(duì)于低壓為400V yn聯(lián)結(jié)的配電變壓器例外，因?yàn)槠渲行渣c(diǎn)引線(xiàn)所占比重比較大，故應(yīng)測(cè)量其線(xiàn)電阻。試驗(yàn)中對(duì)帶有分接開(kāi)關(guān)的繞組，應(yīng)在所有分接下測(cè)量其繞組電阻。變

13、壓器繞組分接間的繞組電阻差一般近似于分接電壓比的差，即±5%或±2×2.5%等。但個(gè)別小容量高電壓變壓器，如50kVA 35kV的繞組，由于分接線(xiàn)段用較正常線(xiàn)段線(xiàn)號(hào)粗的導(dǎo)線(xiàn)，所以雖然分接電壓差±0.5%，而繞組電阻只差±0.1%左右。3）三相電阻不平衡的分析除了比較其分接間相差的阻值外，還應(yīng)比較三相間所測(cè)電阻的不平衡率（以三相實(shí)測(cè)最大值減最小值為分子，三相實(shí)測(cè)平均值做分母計(jì)算），一般產(chǎn)品所測(cè)電阻值的三相不平衡率均應(yīng)小于2%，如果產(chǎn)品由于導(dǎo)線(xiàn)材質(zhì)和結(jié)構(gòu)等原因三相電阻不平衡率超出這一規(guī)定時(shí)，除在出廠(chǎng)報(bào)告中寫(xiě)明具體實(shí)測(cè)值外，還應(yīng)注明引起這一偏差的原因

14、，應(yīng)對(duì)實(shí)測(cè)值進(jìn)行比較。繞組電阻測(cè)量后均換算成相電阻，然后再換算到75的電阻作為試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，如果測(cè)量的是線(xiàn)電阻，應(yīng)按下列公式換算成相電阻。星形聯(lián)結(jié)時(shí) Rxg = Rxn/2三角形聯(lián)結(jié)時(shí) Rxg = 1.5Rxn 式中 Rxg相電阻；Rxn線(xiàn)電阻。測(cè)量結(jié)果，如果三相線(xiàn)電阻不平衡率超過(guò)2%，并且無(wú)法準(zhǔn)確地測(cè)量其相電阻時(shí)，則需按下列算法求出每相電阻值，然后和設(shè)計(jì)值或出廠(chǎng)數(shù)據(jù)比較，即可找出缺陷相。當(dāng)繞組星形聯(lián)結(jié)時(shí) Ra = (Rab+Rac-Rbc)/2 Rb = (Rab+Rbc-Rac)/2 Rc = (Rbc+Rac-Rab)/2當(dāng)繞組三角形聯(lián)結(jié)，并為a-y；b-z；c-x時(shí) Ra = （Rac

15、-Rp）- Rb = （Rab-Rp）- Rc = （Rbc-Rp）- Rp = 式中 Ra、Rb、Rc相電阻； Rab、Rbc、Rac線(xiàn)電阻。三相電阻不平衡或與設(shè)計(jì)值相差太大，最常見(jiàn)的幾種原因。1）分接開(kāi)關(guān)接觸不良。一般表現(xiàn)為個(gè)別一兩個(gè)分接頭的電阻偏大，而且三相之間電阻不平衡。主要是由于分接開(kāi)關(guān)內(nèi)部不清潔，電鍍脫落，彈簧壓力不夠等原因造成的。如：棒線(xiàn)第二作業(yè)區(qū)1400kVA變壓器，名牌數(shù)據(jù)為:型號(hào)：ZS9-1400/6 容量:1400kVA 電壓：6000/420V接法:D,d0 出廠(chǎng)編號(hào)：T99-474 廠(chǎng)家：云變檔位 AB（）AC（） BC（） 偏差值%0.22810.22830.228

16、00.130.22260.30070.3013350.21680.21160.21680.090.21140.21150.21140.040.20620.20620.20610.04從上表分析，發(fā)現(xiàn)檔的電阻嚴(yán)重超標(biāo)，后經(jīng)入廠(chǎng)抽芯檢查，發(fā)現(xiàn)檔的換檔開(kāi)關(guān)的觸點(diǎn)被燒毛，經(jīng)處理后，直流電阻符合標(biāo)準(zhǔn)。 2）焊接不良。由于引線(xiàn)和繞組焊接處接觸不良造成電阻偏大，多股并繞繞組，其中一股或兩股沒(méi)有焊上，一般這時(shí)電阻偏大的較多。如：焦化廠(chǎng)1000 kVA變壓器，接法Y,yn0，出廠(chǎng)編號(hào)20092271，低壓側(cè)電阻分別是a相0.0009333、b相0.001012、c相0.0009321，偏差值為8.57%，經(jīng)入廠(chǎng)

17、抽芯檢查發(fā)現(xiàn)，b相焊接處有兩根脫焊，重新焊接后，直流電阻符合標(biāo)準(zhǔn)。3）三角形接線(xiàn)一相斷線(xiàn)。當(dāng)三角形一相斷線(xiàn)，測(cè)出的三相電阻都比設(shè)計(jì)值大得多，沒(méi)斷線(xiàn)的兩相比正常大1.5倍，而斷線(xiàn)的相的電阻則比正常的大3倍。如：昆鋼上廠(chǎng)礦2400kVA變壓器，接法為Y/-11,電壓35kV/6.3kV，出廠(chǎng)編號(hào)10N604-2，低壓側(cè)電阻ab：0.1079、ac：0.1613、bc：0.3219，偏差為198%嚴(yán)重超標(biāo)，入廠(chǎng)抽芯檢查發(fā)現(xiàn)低壓側(cè)三角形接線(xiàn)沒(méi)有焊接好已經(jīng)斷開(kāi)，經(jīng)過(guò)焊接處理后低壓側(cè)電阻偏差符合標(biāo)準(zhǔn)。4）變壓器的套管中，導(dǎo)桿和引線(xiàn)接觸不良或斷裂。所測(cè)三相電阻不平或偏差很大，抽芯檢查看不到明顯的斷線(xiàn)點(diǎn)，這時(shí)

18、就應(yīng)檢查瓷瓶套管內(nèi)的連線(xiàn)，通常都是焊接不好造成的。2、絕緣性能及變壓器油試驗(yàn)絕緣性能及變壓器油試驗(yàn)是對(duì)變壓器主絕緣性能的試驗(yàn)，以此發(fā)現(xiàn)變壓器絕緣的局部缺陷和普遍的缺陷，它是決定進(jìn)行耐壓試驗(yàn)和繼續(xù)運(yùn)行的主要參考數(shù)據(jù)。絕緣性能試驗(yàn)一般有絕緣電阻和吸收比試驗(yàn);泄漏電流和交流耐壓試驗(yàn)。（1）絕緣電阻和吸收比試驗(yàn)直流電壓U作用于絕緣上時(shí)，如圖2的等效電路和圖3可以看出，瞬間的起始電流值為i0，兩電極間的總電流為i，i將對(duì)C1充電的瞬間時(shí)電流i1、R-C支路中隨時(shí)間衰減的吸收電流i2和通過(guò)R1支路的泄漏電流i3三部分組成。總電流i隨時(shí)間衰減，最后穩(wěn)定于泄漏電流is。對(duì)于一般中、小型變壓器來(lái)說(shuō)，一分鐘基本上

19、能穩(wěn)定，對(duì)于巨型變壓器來(lái)說(shuō)，需要較長(zhǎng)的時(shí)間才能穩(wěn)定，為了節(jié)約時(shí)間，通常取加壓一分鐘后讀取泄漏電流或絕緣電阻。由圖3可見(jiàn)，泄漏電流is與時(shí)間無(wú)關(guān)，而與整體受潮或貫通性的缺陷有關(guān)。因此常用R60或I60來(lái)發(fā)現(xiàn)絕緣中部分或整體受潮，表面臟污和表面留有放電或擊穿痕跡的缺陷。絕緣性能愈好，絕緣電阻愈高，泄漏電流就愈小。反之，絕緣電阻愈低，泄漏電流就愈大。這是判定絕緣好壞的一種方法。從圖3中可以看出，充電電流i1和吸收電流i2是與時(shí)間有關(guān)的兩條曲線(xiàn)。絕緣性能的好壞，不但影響絕緣電阻和泄漏電流的最后穩(wěn)定值，而且使絕緣電阻隨著時(shí)間變化與總電流i的關(guān)系曲線(xiàn)改變。曲線(xiàn)i隨時(shí)間變化的現(xiàn)象稱(chēng)為吸收現(xiàn)象，在同類(lèi)產(chǎn)品中，

20、絕緣性能愈好，吸收現(xiàn)象曲線(xiàn)衰減得愈慢；絕緣性能愈壞，吸收現(xiàn)象曲線(xiàn)衰減的愈快。所以，可以用R60/R15或I15/I60來(lái)判定絕緣性能的好壞。（2）變壓器油試驗(yàn)變壓器油是油浸變壓器的主要絕緣部分，因此，變壓器油的電氣強(qiáng)度直接影響整個(gè)變壓器的絕緣性能，在變壓器耐壓實(shí)驗(yàn)前必須進(jìn)行變壓器油的試驗(yàn)。變壓器油擊穿電壓的試驗(yàn)應(yīng)在10-70之間進(jìn)行，油的擊穿電壓試驗(yàn)最好在油擊穿試驗(yàn)器上進(jìn)行，也可以利用試驗(yàn)變壓器和調(diào)壓器帶過(guò)流保護(hù)的成套裝置上進(jìn)行。但往往后一種設(shè)備，由于擊穿電流較大，油杯的游離碳增加較多，而使試驗(yàn)值偏低。在保證試驗(yàn)裝置正常，油杯清潔，電極表面良好，油溫在10-70之間時(shí)，試驗(yàn)按下列步驟進(jìn)行：1）

21、檢查油杯和電極表面狀態(tài)，除去所有外物和電極上可能遺留的燒焦痕跡，并測(cè)量電極是否正確，然后用汽油擦洗干凈。2）將變壓器油樣活塞打開(kāi)，沖洗三次，然后使油徐徐流入杯內(nèi)，使其不至產(chǎn)生氣泡，到油面至杯口20mm為止。3）靜放10分鐘，以消除油中存在的氣泡。4）操作油擊穿試驗(yàn)器，使電壓按每秒不大于3kV的速度升高，直到擊穿為止，記錄擊穿時(shí)的電壓。5）共試5次，每次間隔1分鐘。每次用干凈的玻璃棒撥除游離碳。6）如果5次的擊穿電壓值之差不超過(guò)25%，則取其平均值加以記錄；如果有超過(guò)25%的，須重復(fù)試驗(yàn)，直到有5個(gè)可用的數(shù)據(jù)為止。對(duì)于35kV以下的變壓器，其擊穿電壓應(yīng)不低于30kV。對(duì)于35kV以上的變壓器，其

22、擊穿電壓應(yīng)不低于40kV。3、交流工頻耐壓試驗(yàn)變壓器絕緣性能和變壓器油試驗(yàn)后，為了保證變壓器質(zhì)量符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，必須進(jìn)行絕緣電氣強(qiáng)度試驗(yàn)即交流工頻耐壓試驗(yàn)。它對(duì)考核主絕緣強(qiáng)度，絕緣的局部缺陷，具有決定性的作用。如果變壓器有缺陷只有用超過(guò)額定電壓一定倍數(shù)的高電壓進(jìn)行試驗(yàn)才能發(fā)現(xiàn)，交流工頻耐壓在不低于80%額定頻率的試驗(yàn)電壓下持續(xù)1分鐘，如果被試品沒(méi)有異響和擊穿現(xiàn)象，則說(shuō)明被試品是合格的。交流耐壓試驗(yàn)的原理如圖4。4、電壓比試驗(yàn)變壓器是變換電壓以達(dá)到輸配電能的電氣設(shè)備，電壓比試驗(yàn)就是要驗(yàn)證變壓器能否達(dá)到預(yù)計(jì)的電壓變換效果。電壓比是是變壓器并聯(lián)運(yùn)行的重要條件，兩臺(tái)中小型變壓器的電壓比相差1%時(shí)，并聯(lián)后

23、在繞組內(nèi)就產(chǎn)生10%額定電流的循環(huán)電流，使變壓器的輸出容量減小，因而不希望變壓比偏差太大，至少應(yīng)限制在一定范圍內(nèi)。變壓比試驗(yàn)就是在變壓器的一側(cè)（高壓或低壓）施加一個(gè)低電壓，然后用儀表或儀器測(cè)量另一側(cè)的電壓，通過(guò)計(jì)算來(lái)確定變壓器是否符合技術(shù)條件所規(guī)定的各繞組的額定電壓。（我廠(chǎng)采用的是揚(yáng)州華電生產(chǎn)的HBB-V全自動(dòng)變比測(cè)試儀，該儀器具有三相同時(shí)測(cè)量并自動(dòng)計(jì)算出偏差）。另外電壓比試驗(yàn)還可以驗(yàn)證變壓器外面分接開(kāi)關(guān)指示位置與里邊器身的實(shí)際分接位置是否一致。四、 繼電保護(hù)1、電流速斷保護(hù)原理及基本計(jì)算變壓器電流速斷保護(hù)裝設(shè)在電源側(cè)，其原理電路如圖5所示。它由電流繼電器KA1，KA2，中間繼電器KC和信號(hào)繼

24、電器KS等構(gòu)成。電流速斷保護(hù)只能作為變壓器高壓側(cè)故障的保護(hù)，而不能保護(hù)低壓側(cè)故障。工作原理：當(dāng)變壓器高壓側(cè)發(fā)生故障時(shí)，過(guò)電流繼電器KA1，KA2動(dòng)作，其常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，中間繼電器KC得電吸合，使信號(hào)繼電器KS動(dòng)作，發(fā)出報(bào)警信號(hào)，同時(shí)斷路器QF1和QF2的跳閘線(xiàn)圈YR1、YR2吸合，斷路器跳閘，將變壓器從電網(wǎng)中切除。電流速斷保護(hù)的繼電器可采用DL-10系列電流繼電器，以可以采用GL-10、GL-20系列過(guò)電流繼電器中的電磁速斷元件。電流速斷保護(hù)的動(dòng)作電流，應(yīng)躲過(guò)變壓器低壓側(cè)的最大短路電流和變壓器空載合閘時(shí)的涌動(dòng)電流。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)速斷保護(hù)一次側(cè)動(dòng)作電流比油浸式變壓器額定電流大35倍，或比干式變壓器額

25、定電流大810時(shí)，速斷保護(hù)對(duì)空載合閘電流就不起作用。其計(jì)算方法是： Idzj=kkkjx2、過(guò)負(fù)荷保護(hù)和過(guò)電流保護(hù)及計(jì)算（1）過(guò)負(fù)荷保護(hù)變壓器運(yùn)行中有可能發(fā)生過(guò)負(fù)荷情況，所以需要裝設(shè)過(guò)負(fù)荷保護(hù)裝置。過(guò)負(fù)荷引起的電流三相是對(duì)稱(chēng)的，因此過(guò)負(fù)荷保護(hù)可用一個(gè)電流繼電器接到任一相上即可，在有人值班的配電室保護(hù)裝置一般作用于信號(hào)。過(guò)負(fù)荷保護(hù)的動(dòng)作電流是按躲過(guò)變壓器的額定電流來(lái)整定的即：（1.21.25）Ieb ； Ieb為變壓器的額定電流。 （2）過(guò)電流保護(hù)為了防止變壓器外部短路，并作為內(nèi)部故障的后備保護(hù)，一般變壓器應(yīng)裝設(shè)過(guò)電流保護(hù)。對(duì)單側(cè)電源的變壓器，保護(hù)裝置的電流互感器安裝在變壓器的電源側(cè)，以便在發(fā)生

26、變壓器內(nèi)部故障而瓦斯或差動(dòng)保護(hù)拒動(dòng)時(shí)，由過(guò)電流保護(hù)經(jīng)整定時(shí)限動(dòng)作后，作用于變壓器兩側(cè)斷路器跳閘。其原理見(jiàn)圖6所示。工作原理：KA1、KA2為GL型電流繼電器，由于繼電器本身動(dòng)作帶時(shí)限，并有掉牌信號(hào)裝置，所以可以省去時(shí)間繼電器和信號(hào)繼電器。正常時(shí)KA1、KA2的常閉觸點(diǎn)將斷路器QF的跳閘線(xiàn)圈YR1、YR2短接，跳閘線(xiàn)圈不通電當(dāng)電力線(xiàn)路發(fā)生相間短路時(shí)，繼電器KA1、KA2吸合，經(jīng)過(guò)一段延時(shí)后，其常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，出口斷路器QF的跳閘線(xiàn)圈YR1、YR2得電動(dòng)作斷路器跳閘，從而切除故障線(xiàn)路。在YR1、YR2動(dòng)作的同時(shí)，裝置內(nèi)的信號(hào)牌自動(dòng)掉下，表示保護(hù)裝置已經(jīng)動(dòng)作。當(dāng)故障解除后，繼電器自動(dòng)返回

27、，而信號(hào)牌需手動(dòng)復(fù)位。其計(jì)算方法是：Idzj=kkkjx3、差動(dòng)保護(hù)變壓器差動(dòng)保護(hù)主要用來(lái)保護(hù)變壓器繞組內(nèi)部、套管及引出線(xiàn)上的各種短路故障及單相匝間短路故障。差動(dòng)保護(hù)是反映變壓器高、低壓兩側(cè)電流差而動(dòng)作的保護(hù)裝置。其原理見(jiàn)圖7所示。工作原理：當(dāng)變壓器正常運(yùn)行或外部故障時(shí)，流入差動(dòng)繼電器的電流為不平衡電流，由于預(yù)先選擇好兩側(cè)電流互感器的變比好接線(xiàn)方式，故該不平衡電流很小，流入電流繼電器內(nèi)的電流（為兩側(cè)電流互感器二次側(cè)電流之差）ij=i1-i2=0保護(hù)不動(dòng)作。當(dāng)保護(hù)區(qū)內(nèi)發(fā)生故障時(shí)，如對(duì)于單端電源供電的變壓器，則i2（或i1）=0,于是ij=i1-i2= i1（或i2），只要該電流ij大于繼電器的起動(dòng)電流Idzj,即ijIdzj，則繼電器動(dòng)作，瞬時(shí)使變壓器兩側(cè)的斷路器QF1和QF2跳閘。4、零序電流保護(hù)容量較小，低壓側(cè)電壓為400/230V的中性點(diǎn)直接接地的配電變壓器，低壓側(cè)單相接地保護(hù)可采用零序電流保護(hù)，變壓器高壓側(cè)為斷路器的，保護(hù)作用于斷路器跳閘；高壓側(cè)為負(fù)荷開(kāi)關(guān)的，保護(hù)作用于低壓側(cè)斷路器跳閘。5、瓦斯保護(hù)當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生故障時(shí)，變壓器油會(huì)膨脹并氣化，氣體通過(guò)瓦斯繼電器流向油枕時(shí)，使瓦斯繼電器動(dòng)作，發(fā)出預(yù)告信號(hào)或跳閘。瓦斯繼電器有浮筒式、擋板式和開(kāi)口杯式三種型式，其中開(kāi)口杯式（復(fù)合