電力變壓器試驗

變壓器試驗變壓器出廠試驗1)例行試驗2)型式試驗3)特殊試驗2/5/20231例行試驗

每一臺變壓器均承受的試驗1）電壓比測量及電壓矢量關系校定2）繞組電阻測量3）絕緣電阻，吸收比及極化指數介質損耗功率因數測量4）空載電流及空載損耗測量5）短路阻抗及負載損耗測量6）絕緣例行試驗7）有載分接開關試驗8）變壓器油試驗2/5/20232

型式試驗

除出廠試驗之外，為驗證變壓器是否與規(guī)定的技術條件符合所進行的具有代表性的試驗。（如果一臺變壓器的額定及結構與該廠的其他變壓器完全一致，則認為可以代表。）1）溫升試驗2）絕緣型式試驗3)油箱機械強度試驗2/5/20233

特殊試驗

除出廠試驗和型式試驗之外，經制造廠與使用部門商定的試驗，它使用于一臺或幾臺特定合同上的變壓器。1)絕緣特殊試驗2）繞組對地和繞組間電容的測量3）暫態(tài)電壓傳輸特性測定4）三相變壓器零序阻抗測量5）短路承受能力試驗6）聲級測定7）空載電流諧波的測量2/5/202348）風扇和油泵電機所吸收功率的測量9）長時間空載試驗10）油流靜電測量11）轉動油泵時局部放電測量

國家電網公司要求新增項目：1）低電壓空載試驗（380V電壓下的空載電流和空載損耗測量）2）低電壓下的短路阻抗測量3）繞組變形測量（頻率響應法）4)1.1倍額定電流發(fā)熱試驗5)無線電干擾測量2/5/20235

變壓器變壓比及連接組標號測量

變壓比及連接組標號測量是變壓器的例行試驗項目，不僅在變壓器出廠試驗時要進行，而且在變壓器安裝現場廠投入運行前也要進行電壓比和連接組標號測量。這兩項測量項目是變壓器并列運行的必要條件。

電壓比測量的目的：保證繞組各個分接的電壓比在標準或合同技術要求的電壓比范圍內。確定并聯(lián)線圈或并聯(lián)線段（例如分接線段）的匝數相同。判定繞組各個分接的引線和分接開關的連線是否正確。2/5/20236執(zhí)行標準：GB1094.1-1996.JB/T501-2006空載電壓比規(guī)定的第一對繞組主分接a規(guī)定電壓比的±0.5%b實際阻抗百分數的±1/10取其中低者其他分接按協(xié)議，但不低于a和b中較小者其他繞組對按協(xié)議，但不低于a和b中較小者

GB50150標準：額定分接上變比誤差在±0.5%范圍內，其它分接誤差應在變壓器阻抗值電壓值（%）的1/10以內，但不的超過±1%變壓比及連接組標號測量應分別在變壓器出廠試驗，工藝過程中半成品（插鐵、器身試驗）進行測量。尤其在半成品試驗中更要認真測試和嚴格控制。對于帶有并聯(lián)支路的繞組在插鐵后試驗還要進行等匝試驗，確保并聯(lián)支路匝數相等。2/5/20237電壓比和連接組標號測量方法

雙電壓表法：一般從高壓側輸入適當幅值單相電壓分別測量高低壓電壓，并計算變比K=U1/U2,與標準變比的偏差。使用儀表應采用0.1級高內阻的數字電壓表。連接組標號測量采用三相電源，在高壓側施加適當幅值三相電壓（一般取380V）。高、低壓任一相同名端相連接，分別測量高低壓各個端子間的電壓，作出矢量圖判斷出連機組標號。變比電橋法：標準電壓互感器式電壓比電橋、電阻分壓器式電壓比電橋。變比電橋精度0.1級，同時電橋應具備連接組標號測量功能。試驗時應注意接線是否正確，接觸是否良好。三繞組變壓器測量高-中、高-低、中-低壓間各個分接的變壓比，雙繞組變壓器測量高-低壓間各個分接的變壓比。2/5/20238工藝過程中的試驗鐵心套裝線圈后：調壓圈或線圈的調壓段必須按照圖紙預連接，逐相測量。（單線測量）電壓比應符合線圈的匝數比。對有并聯(lián)繞組的變壓器進行等匝試驗。帶有穩(wěn)定繞組變壓器穩(wěn)定繞組對其它繞組變比三相必須平衡。引線焊接后的器身試驗逐個分接測量變壓比，同時進行連接組標號的測量。2/5/20239現場交接試驗

試驗使用的變比測試儀精度和靈敏度均不應低于0.2級。電壓比計算的比值應按銘牌電壓計算。三繞組變壓器至少在兩對上分別測量，有分接繞組應在每個分接上分別測量。額定分接上變比誤差在±0.5%范圍內，其它分接誤差應在±1%內，協(xié)議有要求者，應按協(xié)議要求。矢量關系（接線組別）應符合銘牌數據。有載開關在變比測量時使用電動操作。2/5/202310

變比試驗中常見問題1

在工序過程中（插鐵、器身試驗）經常遇到在變比試驗中會出現異常，如發(fā)生變比超差和無法測量等問題，應首先檢查試驗接線是否正確，試驗儀器是否正常。對線圈出現短路環(huán)時應特別注意，不應使儀器長時間經受大電流沖擊，防止儀器損壞。當變比誤差超過標準時，在排除測量接線和儀器原因，根據線圈匝數和誤差百分數，判斷其線圈是多匝或少匝。必要時可以正串或反串臨時匝來確定錯匝數。有些時候雖然變比測量誤差不超標，但三相平衡度相差較大時，也應查明原因找出引起誤差的確切原因。判斷誤差較大相的線圈，錯匝的多少和錯匝的部位。2/5/202311

變比試驗中常見問題2

變比試驗在出廠試驗時，無載調壓變壓器經常發(fā)現的問題有開關的檔位與開關指示的位置不一至，變比測量時誤差將會很大。有時雖然開關指示在檔位上，但開關內部觸頭未接通，會造成變比無法測量。變比測量時轉動開關，測量的變比無變化，內部開關與外部操作桿未連接好，開關操作時指示雖轉動但開關不轉動。2/5/202312變壓器繞組直流電阻測量

直流電阻測量的目的：1）繞組導線連接處的焊接和機械連接是否良好2）引線與套管、引線與分接開關的連接是否良好3）引線與引線的焊接和機械連接是否良好4）導線的規(guī)格、電阻率是否符合要求5）各相繞組的電阻是否平衡6）變壓器繞組的溫升是根據繞組在溫升試驗前的冷態(tài)電阻和溫升試驗后斷開電源瞬間的熱態(tài)電阻計算得到的。2/5/202313繞組直流電阻測量標準:GB6451-2008.容量小于1600kVA變壓器繞組三相不平衡率:相電阻為4%。線電阻為2%容量大于1600kVA變壓器繞組三相不平衡率:相電阻為2%。線電阻為1%。

直流電阻測量的方法變壓器直流電阻測量按JB/T501-91標準有兩種測量方法，電橋法和伏、安法(變壓器直流電阻測試儀)試驗儀器應使用精度為0.2級以上的直流電阻測試儀，根據變壓器容量大小及電阻大小，選用適當的電流檔測量所有繞組的直流電阻。2/5/202314有分接繞組應測量所有分接直流電阻。對有中性點引出的繞組應測量其相電阻，無中性點引出的測量線電阻?？焖贉y量直流電阻的原理與方法變壓器繞組具有很大的電感和很小的電阻，尤其是其容量越大，繞組的電感就越大，而電阻越小，因而其時間常數較大。測量繞組電阻時，當接通直流電源后，充電電流要經過一個暫態(tài)過程才能達到穩(wěn)定值，快速準確測量直流電阻是很重要的問題。變壓器繞組電阻測量的等效電路原理見圖5-1，充電電流變化圖見圖5-2，其中Lx和Rx為充電電感與被測電阻.電流方程為：，式中—時間常數，=L/R2/5/202315

圖5-1直流電阻測量接線原理圖

電流增長時間曲線2/5/202316從時間常數=L/R可知，為了減小時間常數，縮短充電時間t有兩種方法，一是減少線圈的電感L，二是增加回路的電阻R。變壓器繞組的電感量L決定于繞組的匝數N，鐵心的幾何尺寸和硅鋼片的導磁系數即磁導率。對于被試變壓器來講，只有磁導率可以改變，即在鐵心磁通密度趨于飽和時，就大幅下降，從而線圈電感L也隨之減小。變壓器直流電阻測量為了縮短充電時間和準確的電阻值，充電電流一般選擇為額定電流的2-10%。大容量變壓器選擇較小值小容量變壓器選擇較大值。助磁法是采用高低壓繞組串聯(lián)，高壓繞組助磁，快速測量低壓繞組電阻的方法，該方法一般用于鐵心為三相五柱式，低壓繞組為d接大容量變壓器的直流電阻測量中。2/5/202317高低壓繞組磁法測量原理圖2/5/202318測量時注意問題1）測量時應注意大容量變壓器充電時間較長應有足夠的充電時間；繞組直流電阻難度隨著變壓器的單臺容量增大而增加，特別是鐵心為五柱式，低壓繞組為三角形連接的特大容量變壓器，測量直流電阻時，電流達到穩(wěn)定的時間很長。如果電流未達到穩(wěn)定時讀數，則測不出電流的真實數。2）接線夾接觸是否良好；清除接線引起的誤差；3）溫度偏差影響，三相線圈溫度偏差1℃時，在常溫下線圈誤差將會增大接近0.4%4）無勵磁分接開關應使定位裝置進入指定位置，有載分接開關應采用電動操作。5）試驗時應記錄好環(huán)境溫度及變壓器油溫度。2/5/2023196）直流回路中有電流I時，變壓器鐵心磁場中有能量，斷開時會產生高電壓，可能危及人身安全和損壞儀表，所以需要用放電回路使電流由I通過電阻上的損耗逐漸下降，待電流很小時再斷開線路。7）變壓器在測量電阻時，不得切換無勵磁分接開關來改變分接。無勵磁分接開關改變分接時將在觸頭間發(fā)生電弧，引起油的分解，并形成可燃氣體和碳，使變壓器油質變壞，同時損壞電橋。2/5/202320試驗中常見問題在工序過程中（器身試驗）經常遇到以下問題，（容量120MVA以上，低壓為10.5kV）低壓直流電阻三相不平率超差。原因有：1.設計時低壓引線電阻不平衡，引線占線圈直阻的比重很大，使線圈不平衡率超差。2.低壓引線使用的銅排電阻率不合格，銅排電阻較大引起三相直流電阻偏差較大。3.溫度偏差影響，三相線圈溫度偏差1℃時，在常溫下線圈誤差將會增大接近0.4%，所以變壓器剛焊接完后不要立即測量直流電阻。4.試驗接線引起的誤差，當測量線接觸不好時，將出現較大的誤差。特別是電壓端子接觸不好時誤差將加大。2/5/202321出廠試驗經常遇到的問題有：1.有載變壓器的有載開關烘烤后產生氧化膜，使直流電阻不合格。有在開關反復操做500次左右一般能夠好轉，有時操作1000次左右才能好轉，如果反復操作不能好轉時，需放油進行處理，將開關觸頭進行人工處理。2.

無載開關也會遇到開關觸頭氧化現象，處理方法同有載開關。另外無載開關也經常遇到開關裝配不良，雖然開關外部指示位置正確時，開關內部觸頭接觸不良，需重新裝配調整重新試驗。3.引線銅頭與高壓套管接線排（佛手）接觸不良。低壓軟連接與套管接線板接觸不良。2/5/202322絕緣電阻及吸收比、極化指數的測量絕緣電阻及吸收比、極化指數測量的目的在變壓器制造過程中，用來確定絕緣的質量狀態(tài)及發(fā)現生產中可能出現的局部和整體缺陷并作為產品是否可以繼續(xù)進行絕緣強度試驗的一個輔助判斷手段。同時向用戶提供產品出廠前的絕緣特性實測數據，用戶由此可以對比運輸、安裝、運行中由于吸潮、老化及其他原因引起的絕緣劣化，使變壓器的絕緣事故防患于未然，從而獲得在維護上有價值的歷史資料。2/5/202323絕緣電阻、吸收比及極化指數的測量是評價電器設備絕緣質量的方法之一。由于絕緣電阻測量只需兆歐表就可以進行。而且是一種非破壞性試驗，在現場使用十分方便。所以電器設備的絕緣電阻測量在制造、安裝、運行中的預防性試驗中廣泛使用。如果能定期進行測量并長期積累數據觀察變化傾向，非常有助于對絕緣狀況作出正確的分析和判斷。2/5/202324執(zhí)行標準:GB6451-2008.35kV級4000kVA及以上和63kV級以上的所有變壓器均測量其絕緣電阻及吸收比。330kV大容量變壓器還應測量極化指數。國家標準GB50150-2006新標準規(guī)定，35kV等級以上，容量4000kVA以上，應測量吸收比。變壓器吸收比應大于1.3，如果絕緣絕對值很高的吸收比小于1.3時，可改測極化指數。國家標準GB50150-2006新標準規(guī)定，35kV等級以上，容量4000kVA以上，應測量吸收比。當R60大于3000MΩ，吸收比可不做考核要求。220kV等級以上，容量120MVA以上，應測量吸收比。極化指數應大于1.3，如果絕對值非常高，極化指數小于1.3時，并不是絕緣有缺陷,而是絕緣仍良好的一種表現。當R60大于10000MΩ，極化指數可不做考核要求。2/5/202325測量方法及要求測量使用5000V、指示量程不低于100000MΩ的兆歐表，精度1.0級。試驗時被試品線端應短路，非被試側應短路接地。兆歐表（L）火線接被試品，(E)地端接地，。測量前應對該繞組充分放電，以消除殘余電荷對測量的影響。（L）火線端使用良好的絕緣線，并懸吊好，使引線不影響的測量結果。每次測試完畢后，應首先斷開火線，以避免停電后被測繞組向兆歐表放電而反向沖擊儀表。測量時，繞組溫度應在10-40℃之間，空氣相對濕度應小于85%。試驗時應記錄好溫度及濕度，并計算好吸收比和極化指數的比值2/5/202326試驗順序雙繞組變壓器三繞組變壓器施加電壓端接地端施加電壓端接地端1低壓高壓及外殼低壓高壓、中壓及外殼2高壓低壓及外殼中壓高壓、低壓及外殼3高壓及低壓外殼高壓中壓、低壓及外殼4高壓及中壓低壓及外殼5高壓、中壓及中壓外殼4、5項目只對16000KVA以上變壓器進行變壓器鐵芯及夾件絕緣測量使用2500V兆歐表，量程為10000MΩ。試驗按照表1的測試繞組進行。當一個繞組測試完畢后，首先應將被測繞組放電，然后改接另一繞組測量。2/5/202327絕緣電阻值按1分鐘電阻值來考核，線圈絕緣電阻20℃時不應小于2000MΩ。鐵心絕緣電阻不應小于200MΩ，低于以上要求應查找原因，當絕緣電阻較低時一般與變壓器器身烘烤干燥質量有關，與變壓器油的優(yōu)劣有關，當變壓器絕緣電阻較低時，可進行濾油及熱油循環(huán)處理，一般效果比較明顯。如果濾油效果不明顯時變壓器器身需重新干燥。當夏季空氣濕度很大時，變壓器裝配時間過長，變壓器器身長時間暴露在潮濕的空氣中，絕緣電阻將降低很多，變壓器裝配越快暴露時間越短越好，這樣才能保證變壓器絕緣不降低。2/5/202328絕緣電阻測量常見問題變壓器吸收比測量經常達不到1.3的標準，這需要進行綜合得分析，當絕緣電阻絕對值非常高時，吸收比往往達不到要求，但是這不表明絕緣有缺陷或受潮，而是絕緣狀況良好的表現，可以用提高變壓器溫度的方法來進行判斷。當溫度上升時絕緣電阻值降低而吸收比卻上升。當吸收比達不到要求時，可進行極化指數測量，極化指數達到1.5時表明絕緣良好，當絕緣電阻值很低而吸收比極化指數達不到要求時，表明變壓器受潮嚴重應進行處理。2/5/202329夏季變壓器絕緣電阻往往不是很高，這還與瓷瓶（套管）表面受潮有關，測量絕緣時在瓷瓶表面進行屏蔽，屏蔽環(huán)與搖表屏蔽端子連接，可消除表面受潮的影響。另外搖表測量線絕緣也應良好，帶搖表線空搖搖表時表針指示應在∞位置，消除搖表線對絕緣電阻的影響。變壓器經常發(fā)生鐵心及夾件絕緣不高等問題，甚至絕緣到零。此類問題發(fā)生的原因多為鐵心絕緣件受潮，變壓器中有異物，固定絕緣件發(fā)生位移等。2/5/202330介質損耗因數測量介質損耗因數測量和絕緣電阻一樣都屬于絕緣特性試驗。它和絕緣電阻一起很早以前就被普遍用作判斷產品絕緣狀態(tài)是否良好的重要手段。當外施電壓為交流電壓時，絕緣中的視在功率UI可分為兩部分組成，有功部分P和無功部分Q，其比值稱為介質損耗因數。即tanδ=P/Q2/5/202331測量方法試驗儀現在皆采用數字式交流電橋，測量精度誤差小于1%。正接線測量：只能測量兩極對地絕緣的產品，例如變壓器套管。反接線測量：試品對地之間的絕緣介質損耗測量變壓器試驗接線試驗順序同絕緣電阻測量，試驗測量環(huán)境要求同絕緣測量。變壓器試驗接線時電橋接線采用反接線，套管試驗采用正接線。施加電壓按下列規(guī)定：額定電壓在6kV及以下的試品按額定電壓；額定電壓為10kV以上的試品按10kV加壓。2/5/202332tanδ功率因數電壓特性：當絕緣介質工藝處理良好時，外施電壓與tanδ之間的關系近似一水平直線。當絕緣介質工藝處理不好或絕緣介質中殘留氣泡時，則絕緣介質的tanδ比良好絕緣時要大。tanδ曲線較早的向上彎曲。電壓上升和下降時測得的tanδ值不相重合。當絕緣老化時，絕緣介質的tanδ反而比良好絕緣時要小，但tanδ增長的電壓較低，即tanδ曲線在較低電壓下即向上彎曲，另外，老化的絕緣比較容易吸潮，一旦吸潮，tanδ就會隨電壓上升迅速增大。2/5/202333tanδ功率因數溫度特性：tanδ隨溫度升高而增加，其與溫度之間的關系與絕緣材料的種類、性能和產品絕緣結構等有關。在同樣的絕緣材料、同樣的絕緣結構情況下與絕緣介質的干燥工藝、吸潮和老化程度有關。在10-40℃范圍時，干燥的產品tanδ增長較慢。溫度高于40℃時tanδ增長加快。溫度特性曲線向上彎曲。2/5/202334當對試品絕緣性能產生懷疑時，可在不同電壓下測量其介質損耗因數。絕緣良好的試品應隨著電壓的升高介質損耗不變或是略有升高。在10-40℃時，介質損耗因數的測量結果不超過下列規(guī)定：35kV級及以下繞組20℃時不大于1.5%63kV級及以上的繞組20℃時不大于0.8%330kV級及以上的繞組20℃時不大于0.5%協(xié)議有要求者，按協(xié)議要求值。2/5/202335當繞組溫度與20℃不同時，換算方法按GB6451-2008標準的方法進行。當溫度在20℃以上時，tanδ=tanδT/A當溫度在20℃以下時，tanδ=AtanδT。

A-溫度換算系數。試驗時，試驗電源頻率應為額定頻率，其偏差不應大于±5%。電壓波形應為正弦波形。儀器接地應良好，最好與被試品一起接地。加壓線應絕緣良好，并懸起支撐好，使引線不影響測量結果。2/5/202336影響介質損耗功率因數測量的因素：環(huán)境因素：溫度和濕度的影響。試驗接線造成的影響：高壓線絕緣不良。高壓線和地線接觸不良。套管為垂直立起試驗，或立起時間不夠。套管表面受潮。（往往出現介損為負值）2/5/202337外施交流耐壓試驗外施交流耐壓目的為了保證變壓器符合安全可靠運行的要求，除變壓器的絕緣性能，電氣性能符合國家標準。還必須使變壓器的絕緣強度符合要求。外施交流耐壓的目的是考核繞組對地和繞組之間的主絕緣強度。這一目的對全絕緣變壓器來說完全能達到，對分級絕緣變壓器則只能考核中性點對地（端絕緣對鐵軛）絕緣水平。2/5/202338根據GB1094.3-2003標準試驗電壓如下全絕緣變壓器（35kV電壓等級以下變壓器）短時額定耐受電壓系統(tǒng)標稱電壓（方均根值）kV設備最高電壓Um（方均根值）kV短時工頻耐受電壓（方均根值）kV備注：非國標要求（方均根值）kV33.61867.225*35（協(xié)議值）1012351517.545*55（協(xié)議值）202455*85（協(xié)議值）3540.585*有些變壓器協(xié)議中要求，考慮變壓器傳遞過電壓將變壓器絕緣水平提高一個電壓等級.高海拔地區(qū)變壓器試驗電壓按協(xié)議執(zhí)行。協(xié)議中對短時額定耐受電壓有規(guī)定要求的按協(xié)議執(zhí)行。2/5/202339分級絕緣變壓器中性點端子短時額定耐受電壓系統(tǒng)標稱電壓（方均根值）kV設備最高電壓Um（方均根值）kV中性點接地方式短時工頻耐受電壓（方均根值）kV備注：非國標要求（方均根值）kV110126不直接接地95*140220252直接接地85不直接接地200330363直接接地85不直接接地230500550直接接地85經小電抗接地1402/5/202340外施交流耐壓試驗方法外施耐壓時，被試產品鐵芯及外殼必須可靠的接地。試品的油面指示必須高于穿纜式套管或是套管升高座。試驗前，應對所有與主體油連通的套管放氣，對低壓接線板，手孔蓋板，升高座等所有凸起部分均需放氣，直到流油為止。應將試品的被試繞組所有端子連接接火線。非被試繞組所有端子短路接地。試驗電壓初始值應低于三分之一試驗電壓，并于測量相配合盡快的加到試驗電壓值。維持電壓恒定，持續(xù)60s，然后將電壓迅速降到三分之一試驗電壓，最后切斷電源。2/5/202341試驗電壓的測量，應使用電容分壓器配合峰值表測量。應按峰值除以為準施加電壓。在耐壓機高壓側測量。使用發(fā)電機作為試驗電源時，為了減少電流的容升或是消除發(fā)電機自勵磁現象，可在試驗回路連接適當的電抗器，以補償電容電流，消除或減少上述現象。2/5/202342判斷外施交流耐壓合格標準，試驗過程中如果電壓不突然下降，電流指示不擺動，沒有放電聲，則認為試驗合格；如果有輕微放電聲，在重復試驗中消失，也視為試驗合格，如果有較大放電聲，在重復試驗中消失，需吊心檢查尋找放電部位，采取必要措施，根據放電部位決定是否復試。

變壓器耐壓試驗在重復試驗時同過往往也會在變壓器油中產生乙炔。應測量準乙炔數據，作為后續(xù)試驗的判斷的依據。2/5/202343在變壓器出廠試驗時外施交流耐壓經常會遇到一些問題，外施耐壓一般有以下幾種故障：1．變壓器內油中有氣泡放電，可聽到清脆的放電聲，有時象炒豆子一樣，有時整個試驗過程中只響一聲。試驗過程中電壓電流無明顯變化。2．金屬懸浮物放電，當試驗電壓升到一定電壓值時，會聽到放電聲，如果電壓保持不變放電聲每隔一段時間出現一次，此時電壓與電流無明顯變化，當電壓繼續(xù)升高會聽到放電聲頻率加快出現連續(xù)的放電聲。當放電時間過長時也會引起擊穿。3．

外施交流耐壓時對外殼和夾件擊穿放電，一般放電聲音很大，會聽到“當、當”的放電聲音。施加的電壓會出現下降電流會出現上升，電流表指針會擺到最大值以上，有時還會引起地線打火。此類故障多為引線到外殼的絕緣距離不夠標準的要求。2/5/2023444．

通過絕緣件擊穿，有時放電聲音不很大，會聽到“嘶”的一聲，這時試驗電壓會下降試驗電流會上升。此種現象一般是沿絕緣表面擊穿擊穿點不通過油隙。當通過一定的油隙擊穿時會聽到較大聲音，聲音比較發(fā)悶，不象對外殼擊穿的聲音那樣清脆和響亮。沿絕緣表面擊穿（爬電），再次試驗時擊穿電壓會下降很多，當擊穿電壓下降較低時，可進行直流泄漏試驗這時泄漏電流會增大很多。如果絕緣完全擊穿時可用搖表測量絕緣電阻，絕緣電阻也會下降很多，根據以上現象變壓器在查找故障時可分相進行直流泄漏和絕緣電阻測量。來確定故障相找到故障點，可以減少故障查找時間，同時減少返工作量。如果擊穿是通過一定的油隙時，直流泄漏和絕緣電阻變化不明顯。2/5/202345感應耐壓試驗(ACSD)感應耐壓試驗是以考核試品繞組的匝間、層間、段間及繞組線端對地和相間的絕緣強度。該試驗應在外施耐壓試驗后進行。試驗方法:一般采用三相感應法、被試相加電法(非被試相支撐法)、非被試相勵磁法(非被試相加電)。感應耐壓試驗通常施加兩倍的額定電壓，為了減少激磁容量，試驗電壓的頻率應不小于100HZ，最好頻率為150-400HZ，持續(xù)時間t按下式計算：t=120×fn/ft——試驗時間.sfn——額定頻率HZf——試驗頻率HZ持續(xù)時間不少于15s2/5/202346對于全絕緣變壓器的感應耐壓試驗，一般采用三相對稱的交流電在試品低壓繞組(或其他繞組)的線端施加兩倍的額定電其他繞組開路。繞組星形聯(lián)結的中性點端子接地性點引出或非星形聯(lián)結的繞組，也應擇合適的線端接地，以避免電位懸浮。對于110kV級及以下的全絕緣變壓器，各繞組相間試驗電壓不應超過其額定短時工頻耐受電壓。2/5/202347三相全絕緣變壓器感應耐壓試驗時，通常采用施加三相電壓試驗的方法。圖如下：2/5/202348分級絕緣的變壓器，感應耐壓試驗中不能同時滿足線端和中性點兩個絕緣水平的試驗電壓時，中性點絕緣水平允許用外施耐壓來考驗。具有兩個分級絕緣的變壓器，感應耐壓試驗時，為達到一個繞組線端對地的試驗電壓，另一個繞組超過該繞組的試驗電壓或者相間超過試驗電壓，應在試驗接線時，采用合適的方法使各部都達到試驗電壓。試驗應滿足下列幾個要求：(l)被試端的試驗電壓對地及相問均應符合標準要求，不同頻率對不同持續(xù)時間；(2)感應試驗電壓倍數一般要達到2倍額定電壓；(3)被試繞組線端與該相相鄰繞組最近點之間的電壓最好達到試驗電壓，如果達不到時允許降低，但降低值不得超過8%；(4)被試線端對地與匝間和相間的感應試驗最好一次完。2/5/202349被試相加電法(非被試相支撐法)對于110kV和220kV級三相分級絕緣變壓在進行感應耐壓試驗時，絕大多數采用該方法，但采用這種方法必須要求中性點的耐壓水平至少為高壓線端試驗電壓的1/3以上，否則不能采用。試驗方法為：低壓被試相施加電壓，高壓非被試相短路接地，中性點和高壓被試相懸空。2/5/202350三相變壓器感應耐壓試驗時，通常采用施加單相電壓逐相試驗的方法。圖如下：2/5/202351非被試相勵磁法(非被試相加電)當中間變壓器輸出電壓達不到2倍的低壓額定電壓時，可以在低壓非被試相施加1倍的額定電壓來試驗，同樣可以達到試驗考核的目的。試驗方法：使高壓非被試兩相并聯(lián)接地，強迫該兩項磁通大小和方向相等，合成流向試驗相，使其磁通變?yōu)閮杀叮试囼炏喔袘?倍的試驗電壓。2/5/202352試驗原理如圖2/5/202353采用低壓側供給勵磁的非被試相勵磁法進行分級緣變壓器的感應耐壓試驗，勵磁電壓僅為被試相勵磁法的一半。因此，當缺少必要的試驗設備(中間變壓器、電流互感器、電壓互感器等或試驗線路絕緣不允許或支撐變壓器的電壓比不能滿足要求而又符非被試相勵磁法的適用條件時，可以考慮采用低壓側非被試相勵磁，此時勵磁電壓降低一半，勵磁電流增加一倍，勵磁容量不變。2/5/202354判斷感應耐壓的標準：感應耐壓時，在試驗電壓的持續(xù)時間內，如果電源監(jiān)測的電壓和電流不發(fā)生變化，沒有放電聲，并且在感應耐壓前后空載試驗數據無明顯差異時，則試品承受了感應耐壓的考核，試驗合格。如果有輕微放電聲，在復試中消逝也視為試驗合格。如果有較大的放電聲在復試中消失，仍需吊心檢查，尋找放電部位采取必要措施，根據放電部位決定是復試。感應試驗結束若干小時候后，取變壓器油做色譜分析，若發(fā)現含有C2H2。則可以肯定試品已經發(fā)生放電或擊穿，應吊罩檢查采取必要的措施。2/5/202355感應耐壓常見問題：主要有高電壓部位對周圍距離不夠，對夾件對外殼擊穿放電。線圈匝間絕緣有缺陷，造成匝間、餅間擊穿。對外殼對夾件擊穿放電時聲音較響。電流增大電壓下降，從我廠此類問題統(tǒng)計來看，高壓線圈出頭及引線對周圍距離不夠造成的故障比較多，線圈匝間故障相對較少，匝間故障時放電聲較為沉悶，同時低壓勵磁電壓會出現震蕩升高。匝間故障后造成匝間短路，在復試空載試驗時空載電流將會急劇升高空載損耗將增大。如果變壓器靜放時間短有氣泡或變壓器油中有懸浮物等，會出現感應耐壓時放電，但在復試時又通過。2/5/202356

變壓器空載損耗和空載電流測量是變壓器例行試驗。

空載試驗的目的和意義空載損耗主要有電工硅鋼片的磁滯損耗和渦流損耗組成，空載也包括有附加損耗，正常變壓器附加損耗都可以忽略不計。變壓器的全部勵磁特性是有空載試驗確定的，進行空載試驗的目的測量產品的空載損耗和空載電流，看其是否符合產品有關標準和技術條件要求；通過測最產品的空載損耗和空載電流發(fā)現鐵心磁路中的局部或整體缺陷；根據高壓絕緣試驗前后測量的空載損耗比較，判斷繞組是否有匝間短路情況。

2/5/202357試驗方法和要求

變壓器空載試驗一般從電壓較低的繞組（例如低壓繞組）施加波形是正弦波,額定頻率的額定電壓，其他繞組開路。如果施加電壓的繞組是帶有分接的則應使分接開關處于主分接的位置，如果試品中有開口三角聯(lián)接繞組，應使其閉合，運行中處于地電位的接線和油箱外殼應可靠接地。為了保證施加電壓是正弦波，試驗電源最好采用同步發(fā)電機組。試驗接線要采用三瓦特表法，特別注意電壓互感器、電流互感器的極性，三相功率應是三瓦特表的代數和?？蛰d試驗所用電壓、電流互感器的精度最好不低于0.1級，所用儀表的精度不低于0.5級，測量功率應采用功率因數cosФ小于0.1的瓦特表。

2/5/202358試驗接線圖：2/5/202359

鐵心臨時匝試驗時，一般采用臨時繞制匝數，要使試驗電壓接近發(fā)電機額定輸出電壓。其臨時匝高度接近于線圈的真實高度。當試驗電壓三相不平衡對稱度小于2%時，可以三個線電壓的平均值或a-c間的線電壓為準施加電壓，測量空載數據。如果三相電壓的不對稱度大于2%，但小于5%時可分別以a-b,b-c,c-a為準施加電壓。試驗數據取三次試驗的算術平均值.2/5/202360當電壓波形畸變時，既平均值與有效值電壓表讀數不同時，應以平均值電壓表（有效值刻度）施加電壓U，測量空載損耗Pm,空載電流I和有效值電壓U。如果U，=U則空載損耗P0=Pm;如果U，≠U則空載損耗P0按以下公式校正；

P0=Pm[1+（U，-U）/U，]平均值與有效值偏差不得大于3%

2/5/202361

三相變壓器空載試驗采用單相試驗方法。

通過試驗判斷出故障的位置。

單相試驗方法如下：加壓相短路相施加電壓測量電流測量功率a-bb-cUnI0abPoaba-ca-bUnIoacPoacb-ca-cUnIobcPobc2/5/202362相對同類型變壓器損耗很大時，懷疑磁路有問題時也應進行變壓器單相空載試驗。對于變壓器鐵心結構為三柱式單相空載試驗的電流和損耗可換算到三相試驗結果。變壓器鐵心結構為五柱式單相試驗結果不能換算到三相試驗結果，只能和同型號同容量同結構的試驗結果進行比較。變壓器低電壓空載測量同樣采用單相測量的方法。2/5/202363三柱式單相空載試驗的電流和損耗換算到三相試驗結果公式：低壓為三角形接線時。三相的空載電流百分數計算如下：

Io=0.289×(Ioab+Ioac+Iobc)/In×100%低壓為星形接線時。三相的空載電流百分數計算如下：

Io=0.33×(Ioab+Ioac+Iobc)/In×100%2/5/202364三相的空載損耗均按下式計算：Po=(Poab+Poac+Pobc)/2單相空載試驗三次試驗結果應符合下列規(guī)律：Poab=Pobc（偏差一般小于3%）Poac=KPoabPoac=KPobc

K有鐵心幾何尺寸決定。一般K=1.3～1.4三次測量的空載數據如果不符合以上兩個規(guī)律中的任何一個時，則說明變壓器磁路中有局部缺陷，也可以發(fā)現在變壓器內那一相繞組有問題。2/5/202365空載損耗、空載電流增大的原因分析1、空載損耗增大的原因分析：①鐵心硅鋼片之間絕緣不良，或某一部分硅鋼片之間短路。②穿心螺桿或壓板的絕緣損壞造成鐵心的局部短路。③繞組匝間(括正常線匝和換位處等)絕緣損傷造成的匝間短路。④繞組并聯(lián)導線之間短路或并聯(lián)匝數不相同。⑤鐵心結構的不同、硅鋼片的厚度不均和磁通密度高低及鐵心的材料，夾件結構，夾持力都直接影響空載損耗。2、空載電流增大的原因分析①空載損耗增大所列的原因。②鐵心接縫過大。2/5/202366

變壓器負載損耗、短路阻抗試驗負載損耗和短路阻抗測量的目的和意義

短路阻抗和負載損耗是變壓器運行的重要參數，變壓器短路阻抗和負載損耗是變壓器的例行試驗。進行試驗的目的是確定這兩個重要性能參數是否滿足標準技術協(xié)議的要求，以及變壓器繞組內是否存在缺陷。短路阻抗決定一臺變壓器在系統(tǒng)短路時短路電流大小，和短路時變壓器內部電動力的大小。短路阻抗還決定變壓器載負載時的電壓變化，及對電網運行時電壓波動的影響。短路阻抗也決定變壓器并列運行的必要條件之一。2/5/202367負載損耗有幾部分組成：繞組中的直流電阻損耗I2R這是負載損耗中的主要部分此外還有因繞組電流產生的漏磁場引起的附加損耗，其中包括：1）漏磁場在繞組導線內的渦流損耗。2）漏磁場在繞組并聯(lián)導線內的不平衡電流損耗。3）漏磁場在鐵心內引起的渦流損耗，及漏磁場使鐵心內部磁通分布不均引起的損耗增加。4）漏磁場在油箱、油箱屏蔽內的損耗。5）

漏磁場在夾件、拉板等結構件內的損耗。2/5/202368試驗方法及要求在變壓器一側繞組中通過額定頻率正弦波的額定電流，（施加電流不小于50%額定電流）另一側繞組短路此時的損耗就是負載損耗。變壓器短路阻抗與負載損耗測量同時完成，短路阻抗一般用相對于某一參考阻抗的百分數表示。在分接范圍超過±5%時，短路阻抗應在主分結合兩個極限分接測量。2/5/202369三繞組變壓器應在三對不同繞族之間測量負載損耗和短路阻抗，非被試繞組開路。在三繞組變壓器中若各繞組的容量不相等時，施加電流應以容量較小的繞組為基準，并在試驗結果中注明負載損耗的基準容量，而短路阻抗則以容量較大的繞組為基準，并以%值表示。負載和阻抗試驗的測量線路同空載試驗，只是負載和阻抗試驗是不使用平均值電壓表，全部使用方均根值儀表，由于負載試驗時容量大和功率因數cosФ很低，是負載試驗需要特別注意的問題。三相變壓器的負載試驗要測量三相的電壓和電流并以三相平均值為準。負載和阻抗試驗，使用精度為0.01級的電壓互感器和電流互感器。電流表和電壓表精度為0.5級，瓦特表精度為0.5級。功率因數cosФ=0.1，使用三瓦特表法。對大容量變壓器測量，應使用高精度低功率因數數字式功率分析儀。2/5/202370三表法試驗接線圖：2/5/202371在50%一100%額定電流范圍內進行試驗。當施加的電流由額定電流降低到時，測得的短路電為，負載損耗為，則校正到額定電流下的負載損耗和短路電壓為：負載損耗：短路電壓：非額定條件下負載損耗量2/5/202372負載損耗校正公式：負載損耗校正到參考溫度t℃時的負載損耗為：校正到75℃負載損耗：短路阻抗計算負載試驗時，當從電壓較高的一側施加電壓，當施加的電流達到繞組的額定電流時所施加的電壓為阻抗電壓，繞組的額定電壓為，則這對繞組的短路阻抗：%%。2/5/202373要減少負載損耗測量誤差，應注意：電源容量要能使被試變壓器中通過額定電流，也可以不小于50％額定電流。應注意的是：一般是假設負載損耗與電流平方成正比，但是，當采用非線性材料時，例如磁屏蔽等，結構損耗占比例較大時，負載損耗不與電流平方成正比，此時應使施加電流達到變壓器的額定電流。施加于變壓器的電壓應是阻抗電壓，電壓波形要近似于正弦波。一般用市電作電源時較難達到這一要求，最好用正弦波電壓波形發(fā)電機作電源。對選用的電流互感器應使互感器額定電流接近變壓器的額定電流，且測量級準確度應達0.1級以上，對選用的電壓互感器應使互感器額定電壓接近變壓器的阻抗電壓，其測量級準確度也應達到0.1級以上，使電壓互感器保持較小的比值差與相位差。2/5/202374試驗讀數的速度，與變壓器溫度的測定如測量速度慢，負載損耗產生的溫度會使讀數不準。電阻損耗應是額定電流平方與繞組平均溫度下實測電阻的乘積。短路用聯(lián)結線的電流密度要低，聯(lián)結要牢靠，尤其在低壓側短路的聯(lián)結線。如電流密度較高，聯(lián)結又不牢，有較大接觸電阻，會有附加損耗產生，也是測量損耗的誤差。2/5/202375雷電沖擊試驗雷電沖擊的目的和意義

電力系統(tǒng)中的高壓電器設備除承受長期工作電壓作用及諧振過電壓和操作過電壓外，還受到大氣過電壓，電力變壓器是電力系統(tǒng)中的重要設備，為了保證電力系統(tǒng)能夠安全運行。要求變壓器有足夠沖擊絕緣強度，對不同電壓等級的變壓器，按照國家標準進行雷電沖擊試驗。在雷電沖擊電壓作用下，繞組的電感能量和電容能量發(fā)生交換而形成震蕩過程。這個過程使繞組的匝間和餅間和繞組各餅對地的電位已不再是按匝數分布。其匝間餅間電位差和繞組各餅的對地電位和工頻電壓作用下比較要超過許多倍。所以變壓器的縱絕緣主要是根據沖擊時的作用電壓而定。2/5/202376

試驗標準和內容變壓器雷電沖擊試驗GB1094.3-2003標準要求。T1（波前時間）為1.2μs±30%，

T2(半峰值時間)為50μs±20%。截波截斷時間應在2μs～6μs之間。反極性峰值不大于截波沖擊峰值的30%。試驗程序：一次降低電壓(50%電壓)的負極性全波沖擊；一次100%電壓的負極性全波沖擊；一次降低電壓(50%電壓)的負極性截波沖擊；二次100%電壓的負極性截波沖擊；二次100%電壓的負極性全波沖擊；2/5/202377系統(tǒng)標稱電壓（kV)設備最高電壓（kV)額定雷沖擊耐受電壓全波截波33．6404567．26065101275851517．510511520241251403540．52002206672325360110126480530220252850/950950/10503303631050/11751175/13005005501425/15501550/1675變壓器繞組額定耐受電壓表準見下表；2/5/202378

試驗設備選擇及接線雷電沖擊發(fā)生器一般多采用多級沖擊電壓發(fā)生器，多級沖擊電壓發(fā)生器的作用原理可以簡單概括為多級電容并聯(lián)充電，然后自動串聯(lián)起來放電，形成幅值很高的沖擊電壓波。人們習慣用沖擊能量（W）來表示沖擊發(fā)生器的負載能力。對多級沖擊發(fā)生器單級充電電壓為U時，該沖擊發(fā)生器的標稱能量為：W=NCU2/2，N為沖擊發(fā)生器級數，C為每級電容量單位取F，U為每級電壓單位取V，則W的單位為J。一般考慮到沖擊發(fā)生器的效率、試驗能力和設備的經濟性，通常應選則沖擊電壓發(fā)生器的主電容與試品電容的比值滿足5<C1/C2<10的關系。2/5/202379雷電沖擊的測量系統(tǒng)一般采用阻容式分壓器，分壓器精度小于1%，隨著計算機技術的發(fā)展測量儀器普遍采用數字式記憶示波器其測量誤差不大于1%，沖擊電壓測量系統(tǒng)的全波幅值的總不確定度在3%范圍內。沖擊試驗還應注意的一點：一旦產品發(fā)生擊穿，尤其截波試驗，沖擊電流流過接地電阻時會有較大壓降，壓降太大會使儀表擊穿，因此，必須注意接地電阻值不能高，一般規(guī)定在0.5歐以下。必要時，產品接地可與儀表接地分開。2/5/202380變壓器容量較大時因電容量大而波形不能滿足時應將沖擊電壓發(fā)生器幾個級并聯(lián)運行。對變壓器中點進行沖擊試驗時因屬三相入波，電容量大,但試驗電壓一般不高，應將沖擊電壓發(fā)生器幾個級并聯(lián)后加壓。全波電壓與截波電壓沿繞組不是均勻分布。試驗時，除施加電壓的端子外，其它端子全部接地，即高壓繞組中點、低壓繞組起末端都接地。在沖擊試驗時，低壓繞組中部對鐵心柱中部有沖擊感應電壓，如場強太高；在高壓繞組作沖擊試驗時，會發(fā)生低壓繞組對心柱的擊穿。當采用H--L--L--H或L--H--L結構時二個低壓繞組聯(lián)線處也會有沖擊感應電壓。設計時必需注意這些部位的沖擊耐受電壓。2/5/202381變壓器沖擊試驗時，是否通過試驗或出現故障，主要是根據所記錄的波形圖來判斷。而監(jiān)聽放電聲音及工頻復試等可作為輔助方法。變壓器沖擊試驗，主要檢測端子電壓及回路中各部份的電流，對取得的電壓及電流進行分析，即可判斷產品的絕緣狀況，此法是目前主要的應用方法。變壓器試驗時若無內部故障，只會聽到變壓器的放電聲。當有故障時，產品內部或大或小的會有發(fā)悶的聲音，很容易與設備放電聲相區(qū)別，從我廠的沖擊故障來看，基本上每次故障都能聽到變壓器內部有異常的聲音，注意鑒聽有助于故障的判斷。2/5/202382雷電沖擊試驗變壓器是否合格判斷，主要依據是沖擊電壓入波波形和中性點示傷電流波形。記錄50%（降低電壓）和100%電壓下的波形，將波形直接對比來判斷變壓器是否通過試驗。為了更好的判斷變壓器絕緣情況，一般均要求記錄入波電壓、中性點電流、電容傳遞電流三個數值。入波電壓靈敏度較低，它主要指示主絕緣的對地方電（如波電壓波形出現截波），若為局部故障則反反映較弱或不能指示。而中性點電流和電容傳遞電流則可反映局部放電故障。根據故障不同性質，這兩種電流檢測會有不同的靈敏度和不同的波形變化。2/5/202383幾種典型故障波形分析：雷電沖擊線圈首端對地放電時，入波電壓波形出現截波,截斷點電壓可以到零電位，中性點電流減小。線圈首端沿撐條放電對尾端擊穿，入波波形成截波狀，但截波點不到零電位，中性點電流震蕩增大。線圈匝間擊穿放電，入波變化不是很大，中性點示傷電流很大，中性點電流增大很多。放電圖譜可參照《變壓器雷電沖擊和操作沖擊試驗》中的，電氣法故障檢測的實例分析。但是雷電沖擊試驗有時會出現地線打火和示傷線接觸不良，造成50%試驗電壓的示傷波形與100%試驗電壓下的示傷波形不一致，所以對雷電沖擊試驗波形分析要認真仔細。2/5/202384操作過電壓試驗電力系統(tǒng)運行的變壓器除長時間受到工頻電壓和短時大氣過電壓的作用外，還經常受到操作過電壓的作用。產生操作過電壓的原因有多方面，主要是有線路操作引起的。如：線路合閘和重合閘、故障和鼓掌切除、開斷容性電流和和開斷較小或中等的感性電流等。為保證電力系統(tǒng)的安全運行就要對變壓器耐受操作過電壓能力的試驗。另外隨著電力系統(tǒng)電壓等級的提高、操作過電壓已經成為設計系統(tǒng)絕緣配合的主要依據。這樣變壓器的操作沖擊試驗就顯得愈發(fā)重要。所以GB

1094.3-2003國家標準規(guī)定，170kV電壓等以上的變壓器操作沖擊試驗列為出廠試驗中的例行試驗。2/5/202385試驗標準：試驗電壓通常是負極性。GB1094.3-2003標準規(guī)定沖擊電壓波形的波前時間至少為100ｕs，超過90%規(guī)定峰值的時間至少為200ｕs，從視在原點到第一個過零點的全部時間至少為500ｕs，最好為1000ｕs。試驗應包括一次50%～75%全電壓下的沖擊（校正沖擊波）和三次連續(xù)的100%的全電壓下的記錄。2/5/202386操作沖擊電壓波形的產生操作沖擊電壓波形的產生有許多種方法，大多數變壓器制造廠利用沖擊發(fā)生器產生滿足標準要求的操作沖擊電壓波形。從產生原理上說利用沖擊發(fā)生器產生操作沖擊電壓和產生雷電沖擊電壓沒有什么不同，但是由于操作沖擊電壓波形的波前時間和波形持續(xù)時間較雷電沖擊波要長許多，所以選擇沖擊電壓發(fā)生器的回路參數上有所不同。2/5/202387操作波試驗電壓沿繞組按匝數均勻分布，并有感應作用、因此在操作波試驗時，每個繞組不能短接，高壓繞組、低壓

繞組只能一點接地。操作波試驗時相間試驗電壓高于對地試驗電壓，而全波沖擊與截波沖擊試驗時對地試驗電壓等于相間試驗電壓。所以，操作波沖擊試驗時必須重新接線。因為操作波沖擊電壓有感應作用，所以在原則上，操作波沖擊試驗電壓加在高壓繞組上與加在低壓繞組上都可以，但通常在實際試驗時都施加在高壓繞組的一個線端上。2/5/202388

變壓器的剩磁對操作波波形有影響，變壓器的操作波波形不是標準操作波波形。但套管的操作波波形是標準操作波波形。操作波沖擊試驗時相間試驗電壓要預測一下，由于電容耦合，和磁路不均勻相間試驗電壓會超過規(guī)定試驗電壓。試驗時要施加阻尼電阻降低相間試驗電壓。2/5/202389試驗結果判斷：試驗電壓下變壓器內部無放電聲。沖擊放電聲是否無異常變化。在額定試驗電壓下，高壓端承受了負極性操作沖擊波三次和降低電壓下所錄相應的電壓和電流示波圖波形無明顯畸變，試驗通過。由于50%及75%電壓與100%試驗電壓過零點全部時間不會完全一致，主要對比波形前半部分（主要90%電壓部分應無畸變）。50%及75%電壓與100%試驗電壓波形過零點對變壓器產生的磁飽和程度不同，所以電流波形在此時間位置差異較大，此差異屬正常現象。操作沖擊前后變壓器油色譜分析應無明顯的變化，不應有乙炔氣體出現。2/5/202390變壓器長時感應耐壓(局部放電測量)GB1094.3-2003標準定義：局部放電（p.d）是指引起導體之間的絕緣發(fā)生局部橋接的一種放電。電氣試驗局部放電定義:由于絕緣內部電場分布不均勻性或存在缺陷和雜質（氣泡），使局部電場集中，在此電場集中的地方，就有可能使局部絕緣（如氣隙，油隙或固體絕緣等）擊穿或沿固體絕緣表面放電．這種放電只存在于絕緣的局部位置，而不會立即形成整個絕緣貫通性的擊穿或閃絡。稱之為局部放電。2/5/202391局部放電測量的意義

在電場作用下，變壓器絕緣系統(tǒng)中局部區(qū)域絕緣性薄弱的地方會激發(fā)出局部放電，局部放電是不足以貫通施加兩個電極間形成放電通道。即我們平常所說的擊穿。絕緣的破壞和局部老化，一般都是從局部放電開始的這就是局部放電逐步被重視的根本原因。如果將局部放電量控制在一定放電水平以下，對絕緣不會引起損傷，所以局放試驗是一種無損探傷絕緣特性的試驗?？梢园l(fā)現潛在絕緣薄弱部位，局部放電測量是一種比較理想的絕緣試驗項目。凡是能夠通過局部放電試驗的變壓器，在運行中可靠性是比較高的。2/5/202392作為一種檢查變壓器內部絕緣由于場強集中或其他原因造成電場畸變或局部場強過高而引起的油中或絕緣中放電的有效手段，已逐漸被人們認可。并將這種要求逐漸有高電壓產品推廣致較低電壓產品，這一要求也被寫入變壓器標準中，且允許的視在放電量也在下降。變壓器新標準中GB1094.3—2003中規(guī)定，變壓器110kV級及以上的變壓器都要進行局部放電測量，局部放電試驗不但進行長時間局部放電試驗還要進行短時間感應耐壓時的局部放電測量，而且變壓器協(xié)議中要求局部放電量都是小于100pc。近年來產品設計和制造質量已有很大提高，變壓器局部放電視在放電量已從開始的上千pc逐步下降至<100pc,特別是500kV變壓器由于各部分的場強經過細致計算，制造精度較高，工藝嚴格。因此局部放電的量更的更低一些，根據各變壓器廠總結的經驗有以下幾條：2/5/2023931．

設計時要控制各部分場強在允許的范圍內，特別要注意對高壓引線接頭和引線電場強度的控制。采用電氣屏蔽法可有效的降低局部放電量（注意：金屬屏蔽材料與電纜引線或繞組出頭接觸良好，不允許屏蔽處存在懸浮電位）2．

制造過成中特別要注意器身中各部件的清潔度決不允許帶入任何金屬異物。3．

裝配過程中要注意各個附件的清潔度，對外購件要嚴格檢查，對自行加工的零件也必須做到干凈清潔，特別是焊接件、金工件要徹底清理加工過程中所殘留的異物、雜物，也要注意在總裝過程中所產生的金屬異物的收集與清理。4．

絕緣材料的使用要有選擇，在高電場中忌用環(huán)氧玻璃布板和其他介電系數的材料，還要避免使用在真空處理時無法排出氣體的絕緣制品。2/5/2023945．

變壓器真空注油時應保證真空度達到工藝要求，注油速度達到工藝要求；抽真空和靜放時間要足夠長，確保變壓器所有絕件被油浸透。所以消除或減少局部放電的產生，應從三個方面著手：1）使設計結構合理。2）提高工藝水平。3）使用優(yōu)質材料。2/5/202395局部放電的三種具體形式：1）內部放電（在絕緣介質內部）。2）沿面放電（介質表面）。3）電暈放電（在電極尖端）在電場中高電位和低電位尖端均可出現。變壓器放電脈沖波形分析：油浸式絕緣結構內局部放電大致分為氣泡及油中放電兩種。1）氣泡性局部放電：由于絕緣處理工藝不佳（制作過程中和真空處理時）致使絕緣中留有過多的殘余氣泡，也有可能由于油中局部放電使絕緣介質分解出氣體所致，氣泡放電電壓的大小與氣泡形狀大小、所含氣體成分及氣體內部壓力大小有關。正常壓力下有空氣構成的氣泡，當外施電壓的場強達20kV/cm時，便會出現局部放電。氣泡性放電通常是不穩(wěn)定的，具有間歇性，其視在放電量多在102~103pc數量級。氣泡放電時間很短通常在0.1~0.01μs以內。2/5/2023962）油中局部放電：一般是絕緣結構本身的原因引起的也可能是絕緣材料內存在缺陷引起的，以及變壓器器身內的尖端和金屬異物及雜質等都會引起油中放電。起始放電電壓一般比氣泡放電電壓要高，放電電荷量也大的多。放電量可達幾百、幾千以至于達103pc。其持續(xù)時間也長，約為10μs數量級。油中放電會使油、紙（紙板）分解出氣體，氣體呈現懸乳狀態(tài)，故常伴隨氣泡性局部放電。一般見到的油中放電波形還疊加有很多個氣泡放電脈沖。2/5/202397變壓器進行局放試驗時，對測量結果需要綜合的分析和判斷。首先判斷放電信號的來源，是來自變壓器內部還是外部，盡可能的排除和抑制干擾信號對局部放電測量的影響。局部放電試驗測試內容：確定規(guī)定電壓下的局部放電的視在放電量局部放電的起始電壓局部放電的熄滅電壓測定不同電壓下的局部放電的強度，即放電強度與測量電壓關系。觀察放電波形2/5/202398局部放電測量方法：局部放電測量方法分為電測法和非電測法，電測法應用較多的是脈沖電流法（ERAF法）和無線電干擾電壓法（RIV法）。非電測法主要聲測法、光測法、紅外攝像法和色譜分析法等。非電測法由于至今沒有一個標準的局部放電定量方法，使其應用受到了一定限制。但通過測非電信號，可測定局部放電部位，例如根據超聲波在介質以一定的速度定向傳播的特性，用來測定局部放電源位置。目前，電測法已廣用于局部放電的定量測量。無線電干擾法在美國和西歐應用相對較為廣泛，我國應用較少。脈沖電流法（ERAF法）在世界范圍內到最廣泛的應用。已成為局部放電測試中最基本的方法。2/5/202399試驗程序和標準在不大于1/3的試驗電壓下接通電源上升到1.1Um/√3，保持5min上升到1.5Um/√3，保持5min上升到1.7Um/√3，保持時間按試驗頻率計算降回到1.5Um/√3，保持時間至少60min（Um≥300kV)或30min（Um≤300kV）降回到1.1Um/√3，保持時間至少5min如果滿足下列要求，則試驗合格。試驗電壓不突然下降。1.5Um/√3長時間試驗期間，局部放電量連續(xù)水平不大于500pc。1.5Um/√3下，局部放電不呈現持續(xù)增加的現象，偶爾出現的較高幅值脈沖可以不記入。1.1Um/√3下，視在放電量連續(xù)水平不大于100pc。2/5/20231002/5/2023101測量局部放電時干擾信號判別測量局部放電時干擾信號可分為兩類：試驗回路未接通時產生的干擾，這類干擾在視品回路未接通時就有；例如由于其它回路操作、整流子電機、附近高壓無線電波、電焊，供電網絡中可控硅元件等所引起，也包括測量儀器本身固有的噪聲，這類干擾也可能發(fā)生在電源接上但處于零電壓時。試驗回路接通時產生的干擾；僅在回路通電時產生，但不是有試品產生的這些干擾往往隨電壓增加而增加。它們可以包括例如：試驗變壓器中局部放電。高壓引線的局部放電，套管中的局部放電；（如果不是檢測對象的部件）或者鄰近物體接地不良而產生的放電。干擾也可能有高壓區(qū)域內連接不良引起，既有屏蔽和其他只在試驗時與屏蔽相聯(lián)接的高壓導體間的火花放電所引起。干擾也可有在測量儀器頻帶寬度內的試驗電壓高次諧波所引起的，干擾也可以來自低壓電源側局部放電或觸頭間的火花，這種干擾經試驗變壓器或其他聯(lián)結進入測量回路。2/5/2023102電氣定位法：電氣定位法只能定位局部放電的電氣位置，需要結合變壓器實際結構，電場強度分布情況，綜合分析。變壓器局部放電絕大多數是在高電場部位產生，可以根據局放觀測到的放電圖譜、放電的起始電壓和熄滅電壓放電量隨時間的變化這些特征來判斷放電性質。使用電氣定位法判斷產生局部放電的電氣位置。2/5/20231031）支撐法；接線方式同感應耐壓試驗，將非被試相短路接地。中性點電壓抬高，被試相首端達到試驗電壓。勵磁電壓降低到標準法試驗電壓的2/3。使匝電壓降低。如果支撐法和標準法局部放電起始電壓和熄滅電壓基本一致。首端電壓超過標準法局部放電起始電壓。有時支撐法首端電壓達到試驗電壓沒有局放。說明局部放電與匝間絕緣和縱絕緣有關。放電部位在匝間絕緣或縱絕緣上。局部放電不在首端對地電場中。根據我廠變壓器局放故障統(tǒng)計來看，大部分在縱絕緣上，例如有載調壓變壓器多數是在首端對調壓圈。無勵磁調壓變壓器在首端對中性點引線距離較近。也有在線圈內撐條上。匝間出現問題的還比較少見。2/5/2023104如果采用支撐法試驗時，首端試驗電壓達到某一電壓時，與標準法首端電壓基本一致，就能檢測到局部放電。說明局部放電部位就在繞組首端附近，此類故障比較容易查找也相對比較容易處理。在使用支撐法時判斷局部放電故障時，必須結合局部放電起始電壓和熄滅電壓進行分析。采用支撐法試驗時，還應測量中性點的放電量。如果局部放電部位在繞組的首端，則中性點測到的局部放電量很小。如果在縱絕緣上或首端對中性點及調壓圈時，中性點繪測到比較大的局部放電量。2/5/20231052）多端子測量法：根據校正脈沖時各個端子之間傳遞比關系，觀察各繞組之間局部放電量是否符合校正脈沖時各個端子之間傳遞比關系。如果符合傳遞比關系，則放電部位在繞組的端部。如果不符合傳遞比，則放電部位不在端部。同時還應觀察放電波形，非局部放電繞組局放信號為傳遞波形。2/5/2023106倒接地點法：一般用于低壓側局部放電測量，當低壓局部放電量較大時，對非對稱加壓勵磁的變壓器，通過改變低壓側勵磁線的接地點。判斷有局部放電的故障相。當某一相在高電位時出現局放，在接地后處在零電位時局放消失。說明放電部位在此相的端部。如果改變接地點后局放仍然存在，則局部放電部位在，勵磁加壓的兩相之間，也可能在在試驗相的縱絕緣上。另低壓側產生的局放可根據局放儀放電圖譜來判斷。低壓側產生的局放在高壓側和中壓側局放儀看到的信號為傳遞信號。2/5/2023107變壓器產生局部放電的幾種典型結構及因素：引線：變壓器絕緣結構中，引線布置使很多的。引線與引線之間的電場分布是極不均勻的。兩根半徑相同的引線相互平行和垂直時其最大電場強度均出現在兩根引線距離最近的引線表面處。相同條件下（忽略外包絕緣層）兩根引線相互垂直比平行布置的最大電場強度高出10%左右，高壓繞組首端引出線對箱壁以及對其外部的調壓繞組，也是電場集中易產生局部放電的區(qū)域。端部絕緣結構：超高壓電力變壓器端部絕緣結構中通常在繞組端部放置靜電環(huán)，一方面改善繞組沖擊電壓分布，另一方面作為屏蔽均勻端部電場。但靜電環(huán)與端圈間形成的楔形油隙（亦稱油楔）為電場集中區(qū)域?！坝托ā比プ畲箅妶鰪姸扰c繞組間主絕緣距離，端部絕緣距離，靜電環(huán)曲率半徑及絕緣厚度有關。2/5/2023108變壓器中突出的金屬電極表面，如油箱內壁的焊接縫及附近在其上的焊渣，引線焊接時留下的尖角毛刺。鐵心柱邊角基鐵心片剪切時形成的毛刺等。均會造成電場集中，使場強成倍增加，（不論電極是帶電還是接地）。對在制造過程中形成的尖角毛刺進行磨光處理。雜質：在變壓器絕緣結構中與低壓紙板相比油的介電常數最低。是的復合絕緣結構中，油所承受的電場較高，而三種絕緣材料中油的擊穿場強是最低的，這決定了變壓器絕緣中最薄弱部分是油隙，油中含有雜質如金屬和非金屬顆粒、含水量、含氣量等，會使油中電場發(fā)生畸變。局放試驗時被時繞組的中性點端子應