變壓器設(shè)計(jì)校核和調(diào)試

變壓器設(shè)計(jì)校核和調(diào)試江蘇省電力試驗(yàn)研究院萬(wàn)達(dá)1變壓器絕緣強(qiáng)度的校核1.1縱絕緣強(qiáng)度校核1.1.沖擊計(jì)算和傳遞過電壓1）繞組沖擊分布計(jì)算，各繞組在全波、截波時(shí)，油中場(chǎng)強(qiáng)、餅間場(chǎng)強(qiáng)和匝間場(chǎng)強(qiáng)等均應(yīng)小于許用場(chǎng)強(qiáng)。2）傳遞過電壓分布校核高壓首端全波/截波沖擊電壓時(shí)，低壓繞組的傳遞過電壓計(jì)算和校核。1.2主絕緣強(qiáng)度校核1.2.1全域電場(chǎng)分析通常為便于校核，將雷電沖擊、操作沖擊試驗(yàn)電壓按照一定的沖擊系數(shù)換算成工頻一分鐘值，取該換算值與實(shí)際工頻耐壓（一分鐘）值的最大值，作為設(shè)計(jì)絕緣水平（DIL）。例如特高壓升壓變的高壓線端絕緣水平分別為：雷電沖擊2250kV、操作沖擊1800kV和工頻5分鐘耐壓1100kV。按照分別的沖擊系數(shù)2.7、2.3和工頻電壓－時(shí)間特性系數(shù)0.92換算為工頻一分鐘電壓值的最大值為1200kV,作為設(shè)計(jì)絕緣水平（DIL）進(jìn)行校核。變壓器各部位，包括繞組間、繞組對(duì)地、繞組縱絕緣等進(jìn)行全域電場(chǎng)分析計(jì)算，找出各關(guān)鍵部位的電場(chǎng)強(qiáng)度，確保在各種試驗(yàn)電壓（雷電沖擊、操作沖擊、感應(yīng)和外施工頻耐壓）下，均不擊穿，且不發(fā)生局部放電。線圈端絕緣部位的電場(chǎng)解析如圖1所示。圖1線圈端部的電場(chǎng)解析1.2.2無(wú)局部放電設(shè)計(jì)⑴局部放電發(fā)生的概率在超（特）高壓變壓器中，引入無(wú)局部放電設(shè)計(jì)概念，即局部放電發(fā)生概率很低（0.1%～1%）的設(shè)計(jì)。按照韋伯分布局部放電發(fā)生概率P如式（1）計(jì)算：P＝1－exp{-ln2×（E/E50）-m}（1）式（1）中：E－對(duì)應(yīng)概率P的場(chǎng)強(qiáng)kV/mm；E50－50％局部放電發(fā)生概率對(duì)應(yīng)的場(chǎng)強(qiáng)kV/mm；m－韋伯分布的形狀系數(shù)，對(duì)于不同的絕緣部位和試驗(yàn)電壓種類，形狀系數(shù)不同。例如有的公司給出如表1所示m值：表1形狀系數(shù)m⑵絕緣油的許用場(chǎng)強(qiáng)變壓器主絕緣系油－紙隔板結(jié)果，在工頻電壓作用下，油隙的強(qiáng)度是關(guān)鍵因素。國(guó)際上常用的“魏德曼油曲線”，給出了低局部放電發(fā)生概率的場(chǎng)強(qiáng)與油隙長(zhǎng)度的關(guān)系，如圖2所示：圖2“魏德曼”油曲線（局放概率1~2）圖2中：曲線1－脫氣油，絕緣電極；曲線2－氣飽和油，絕緣電極；曲線3－脫氣油，無(wú)絕緣電極；曲線4－氣飽和油，無(wú)絕緣電極。對(duì)于曲線1～4的表達(dá)式如式（2）所示：Epd＝E1×d-akV/mm；（2）式（2）中：Epd－局部放電起始場(chǎng)強(qiáng)kV/mm；E1－油隙長(zhǎng)度為1mm的局部放電起始場(chǎng)強(qiáng)，對(duì)應(yīng)于曲線1、2、3和4，E1分別為21/17.8/17.8/13.5；d－油隙長(zhǎng)度mm；a－指數(shù)，對(duì)應(yīng)曲線1、2、3和4，a分別為0.37、0.364、0.364和0.364。（油隙越大，起始場(chǎng)強(qiáng)就越低，發(fā)生局方的可能性越大）500kV變壓器的油隙僅7mm，線圈有軸向油道電極面越大擊穿電壓于小。按照?qǐng)D2或式（2），顯示油隙長(zhǎng)度越小，局部放電起始場(chǎng)強(qiáng)越高。這是變壓器設(shè)計(jì)的基本思想，只要散熱條件允許，總是將油隙設(shè)計(jì)得更小些。圖2或式（2）所示的“魏德曼油曲線”所列的局部放電起始場(chǎng)強(qiáng)，對(duì)應(yīng)的是1％～2％的發(fā)生概率，且是均勻電場(chǎng)的情況。各種試驗(yàn)研究表明，油隙的局部放電起始場(chǎng)強(qiáng)還取決于油的體積、油的特性（水分和顆粒度），以及電場(chǎng)的均勻程度等因素。在實(shí)際運(yùn)用中，對(duì)圖2或式（2）所示局部放電許用場(chǎng)強(qiáng)，要留有較大的安全系數(shù)。關(guān)于油體積效應(yīng)：超（特）高壓變壓器的容量大，體積也大，即電極間油體積增加會(huì)帶來(lái)油絕緣強(qiáng)度的降低。通常認(rèn)為油體積增大帶來(lái)較多的雜質(zhì)，從而導(dǎo)致絕緣擊穿的概率上升，絕緣強(qiáng)度降低。圖3給出，油體積從10－6cm3到105cm3的范圍，油擊穿場(chǎng)強(qiáng)的下降情況。在雷電沖擊電壓下，也存在類似的下降。圖3工頻1min的擊穿場(chǎng)強(qiáng)與電場(chǎng)油體積的關(guān)系關(guān)于油顆粒度和水分的影響：圖4給出油中水分和顆粒污染對(duì)油絕緣強(qiáng)度的影響。較清潔油輕污油重污油圖4工頻分級(jí)加電壓下，同軸圓柱電極的1％概率耐受強(qiáng)度試驗(yàn)數(shù)據(jù)國(guó)際大電網(wǎng)會(huì)議資料介紹了多起因油中顆粒導(dǎo)致變壓器故障的實(shí)例。例如，委內(nèi)瑞拉的兩臺(tái)新800kV變壓器因?yàn)V油機(jī)的濾芯損壞，投運(yùn)僅15分鐘左右，在低場(chǎng)強(qiáng)區(qū)的紙隔板處發(fā)生故障。巴西四臺(tái)800kV變壓器，運(yùn)行僅2～6周，因冷卻器內(nèi)的油漆剝落，高壓引線對(duì)油箱壁故障。該批冷卻器曾在戶外不當(dāng)儲(chǔ)存，水進(jìn)入其中。加拿大的765kV變壓器在近30年的時(shí)間里，先后有約40只765kV套管均壓球或引線在出線絕緣處發(fā)生放電，均壓球與油箱壁的距離d為400mm，該部位對(duì)油中顆粒比較敏感，如圖5所示。圖5765kV套管均壓球故障部位各種電極和顆粒情況的試驗(yàn)結(jié)果匯總，如表2所示。表2顆粒對(duì)裸電極油絕緣強(qiáng)度的影響由表2看出，序號(hào)1與序號(hào)2相比，金屬顆粒比無(wú)金屬顆粒的影響大（因序號(hào)2的a值大）；序號(hào)3、4與序號(hào)5相比，鐵和銅金屬顆粒的影響比纖維顆粒的影響大；序號(hào)8與序號(hào)9相比，升電壓速度慢時(shí)，顆粒影響大；序號(hào)13與序號(hào)14相比，后者是圓柱電極，油體積大，顆粒的影響也大；序號(hào)15與序號(hào)16相比，纖維絲的影響比纖維粒大。有資料對(duì)交流電壓下油中顆粒度對(duì)大油隙的擊穿電壓的影響進(jìn)行了研究。直徑280mm的球形－平板電極，間隙距離600mm，油中添加纖維顆?；驍噭?dòng)油均使擊穿電壓明顯降低，如圖6所示（圖中電壓為峰值，不是有效值）。油中不添加纖維顆粒也不攪動(dòng)（靜放4天）的擊穿電壓最高約1100kV；攪動(dòng)油后，擊穿電壓為660kV，下降約40％；添加纖維顆粒并攪動(dòng)，擊穿電壓進(jìn)一步降低。油中即使不人為添加纖維顆粒，其原有的少量顆粒仍會(huì)因攪動(dòng)而移動(dòng)至高壓電極，導(dǎo)致?lián)舸╇妷航档汀D6油中添加纖維顆?；驍噭?dòng)對(duì)擊穿電壓的影響⑶設(shè)計(jì)合理的絕緣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理的絕緣結(jié)構(gòu)，主要著力點(diǎn)是使電場(chǎng)均勻并防止沿紙板絕緣表面爬電。如圖1所示的端絕緣，線圈端部靜電板的邊沿圓整化，降低表面場(chǎng)強(qiáng)；設(shè)置多層絕緣角環(huán)，合理分割端部油隙，提高油隙的許用場(chǎng)強(qiáng)；絕緣角環(huán)的圓弧與電場(chǎng)的等位面重合，使固體絕緣表面場(chǎng)強(qiáng)降低，防止沿面放電等。此外，在絕緣結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中還應(yīng)避免出現(xiàn)長(zhǎng)油隙，例如線圈對(duì)油箱，以及同一絕緣螺栓穿透多層絕緣隔板等情況。如圖7所示，左圖為同一絕緣螺栓穿透多層絕緣隔板，在螺栓處形成“長(zhǎng)油隙”；右圖則巧妙地采用兩只絕緣螺栓交錯(cuò)布置，即避免了“長(zhǎng)油隙”，又實(shí)現(xiàn)了多層絕緣隔板的緊固。圖7避免同一絕緣螺栓穿透多層絕緣隔板為避免絕緣螺栓處形成密閉空腔，應(yīng)在螺帽墊塊處開槽，以便對(duì)螺紋間隙抽真空和浸油。1.3引線絕緣校核超（特）高壓變壓器中的高電壓引線，包括繞組至高壓套管引線、分接引線和高－低－高線圈間的引線等。特別是后者，如圖8所示的高壓I與高壓II線圈間的連線，在沖擊（雷電、操作）電壓下，可能出現(xiàn)較高的振蕩，必須予以關(guān)注。高壓I與高壓II間連線鐵心8高－低－高結(jié)構(gòu)的連線絕緣對(duì)于具體的引線絕緣應(yīng)分別進(jìn)行在各種試驗(yàn)電壓下的絕緣強(qiáng)度校核，例如220kV級(jí)分接引線，在引線導(dǎo)體外包紙絕緣，引線導(dǎo)體絕緣外設(shè)多層紙隔板，紙板間以及紙板與導(dǎo)體絕緣間有一定的油隙。對(duì)于紙板間以及紙板與導(dǎo)體絕緣間油隙的許用場(chǎng)強(qiáng)，可按照一般的小油體積的許用場(chǎng)強(qiáng)考慮，但對(duì)于最外層紙板（例如圖9中的第2層紙板）外表面的許用場(chǎng)強(qiáng)，要考慮與變壓器夾件或油箱壁間的大油體積所帶來(lái)的許用場(chǎng)強(qiáng)降低，即考慮油體積效應(yīng)。為此要優(yōu)化引線的絕緣結(jié)構(gòu)，確保引線絕緣不發(fā)生局部放電。引線導(dǎo)體引線絕緣圖9變壓器分接引線絕緣示例此外，線圈端部靜電板及其引出線部位的電場(chǎng)較復(fù)雜，也應(yīng)進(jìn)行校核。要嚴(yán)格相關(guān)部位的包扎工藝，注意靜電板等位線的焊接和引出。2變壓器控制漏磁發(fā)熱和繞組溫升2.1變壓器漏磁場(chǎng)計(jì)算和控制漏磁發(fā)熱的措施準(zhǔn)確計(jì)算漏磁場(chǎng)及其分布對(duì)確定變壓器短路阻抗、繞組短路機(jī)械力、結(jié)構(gòu)件雜散損耗和繞組溫升等參數(shù)至關(guān)重要。如圖10為雙繞組變壓器的漏磁分布示意，高低壓繞組間的漏磁通，在繞組端部彎曲，并進(jìn)入鐵心和上下軛鐵等結(jié)構(gòu)件。為此，一方面需在繞組端部設(shè)置磁分路，盡量將漏磁通導(dǎo)入上下軛鐵，減少繞組端部的橫向漏磁通量，控制繞組熱點(diǎn)溫升和機(jī)械力；另一方面，在上下夾件和油箱壁采取一定的磁屏蔽措施，防止局部過熱。上軛鐵低壓繞組高壓繞組下軛鐵圖10雙繞組變壓器漏磁示意2.2繞組溫升控制在控制和計(jì)算漏磁通的基礎(chǔ)上，選擇合理的繞組導(dǎo)線類型（換位導(dǎo)線、組合導(dǎo)線或常規(guī)導(dǎo)線）和電流密度，并結(jié)合繞組內(nèi)部的冷卻油流量，可計(jì)算出繞組平均溫升和熱點(diǎn)溫升。由于漏磁通、冷卻油流量以及熱點(diǎn)溫度等計(jì)算方面存在一些不確定因素，繞組的溫升設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果，應(yīng)留有一定裕度。必須指出，變壓器繞組平均溫升和油箱壁的熱點(diǎn)溫升可直接通過溫升試驗(yàn)予以考核和驗(yàn)證。繞組熱點(diǎn)溫升，一般根據(jù)GB1094.7（2008）可按照式（3）計(jì)算：△?h＝△?i＋H×（△?W－△?im）（3）式（3）中：△?h－繞組熱點(diǎn)溫升（K）；△?i－頂層油溫升（K）；H－熱點(diǎn)系數(shù)，取H＝1.3；△?W－繞組平均溫升（K）；△?im－油平均溫升（K）。式（3）中的熱點(diǎn)系數(shù)H是關(guān)鍵參數(shù)，國(guó)標(biāo)給出H＝1.3是統(tǒng)計(jì)值。因此，對(duì)于實(shí)際變壓器繞組熱點(diǎn)溫升，需埋設(shè)光纖測(cè)溫準(zhǔn)確取得。該光纖測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)對(duì)同類型變壓器有借鑒意義。所謂“同類型”是指有類似的磁分路和磁屏蔽措施，有類似的導(dǎo)線類型和電流密度以及類似的冷卻方式和冷卻效果。目前，國(guó)內(nèi)有兩個(gè)制造廠在特高壓升壓變上埋設(shè)了光纖測(cè)溫，取得不少經(jīng)驗(yàn)。3變壓器承受短路能力的校核3.1校核的基本原則變壓器電氣強(qiáng)度和漏磁發(fā)熱問題的校核，一般可通過在制造廠的出廠試驗(yàn)予以驗(yàn)證，唯有承受短路的能力不能直接考核，因此其校核比較重要。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB1094.5－2008《電力變壓器第5部分：承受短路的能力》，提出了對(duì)變壓器承受短路能力的理論評(píng)估方法。在設(shè)計(jì)評(píng)審中，應(yīng)檢查產(chǎn)品設(shè)計(jì)中所出現(xiàn)的最大臨界機(jī)械力和應(yīng)力的數(shù)值或與一臺(tái)短路試驗(yàn)合格的、且與該待評(píng)估變壓器類似的參考變壓器相應(yīng)數(shù)值進(jìn)行比較，或采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)的機(jī)械力和應(yīng)力數(shù)值檢查變壓器的設(shè)計(jì)。3.2變壓器繞組受到的短路力和變形概述3.2.1幅向力及其導(dǎo)致的變形內(nèi)外繞組的軸向漏磁通，產(chǎn)生輻向力，如圖11所示。按左手定則（磁通朝掌心，四指朝電流方向，拇指為受力方向），內(nèi)外繞組受到使其分離的作用力。即外線圈在圓周方向受張力，即環(huán)形拉伸力，有擴(kuò)大直徑的趨勢(shì)；內(nèi)線圈在圓周方向受到壓力，即環(huán)形壓縮力，有朝鐵芯方向變形的趨勢(shì)。如果內(nèi)繞組的機(jī)械穩(wěn)定性薄弱，或?qū)Ь€的抗彎強(qiáng)度不夠，繞組將發(fā)生變形。圖11繞組輻向受力示意圖如圖12和圖13分別給出了內(nèi)繞組發(fā)生“強(qiáng)制翹曲”和“自由翹曲”的損壞形式。內(nèi)線圈受壓縮，導(dǎo)線受到彎曲應(yīng)力，可能發(fā)生導(dǎo)線向內(nèi)過度彎曲，導(dǎo)致“強(qiáng)制翹曲”，如圖14變形實(shí)例。內(nèi)繞組受到壓縮，可能失去穩(wěn)定，導(dǎo)致繞組周圍一處或幾處的導(dǎo)線向內(nèi)嚴(yán)重變形，形成“自由翹曲”?！白杂陕N曲”是內(nèi)繞組發(fā)生變形的更常見形式，如圖15和圖16的變形實(shí)例。整體繞組受壓縮，直徑變小，多余長(zhǎng)度的導(dǎo)線從墊塊的個(gè)別部位突出，這就是內(nèi)繞組典型的機(jī)械失穩(wěn)例子。圖12內(nèi)繞組的“強(qiáng)制翹曲”變形圖13內(nèi)繞組的“自由翹曲”變形圖14“強(qiáng)制翹曲”變形實(shí)例圖15內(nèi)繞組“自由翹曲”變形實(shí)例之一圖16內(nèi)繞組“自由翹曲”變形實(shí)例之二此外，由于低壓繞組導(dǎo)線截面積大，又通常為螺旋繞法，繞組上的環(huán)形壓縮力還會(huì)形成對(duì)低壓繞組出線頭的推力，可能使低壓內(nèi)繞組發(fā)生螺旋狀向上綳緊的變形趨勢(shì)。該推力等于低壓繞組環(huán)形壓縮應(yīng)力與出線頭截面積的乘積。3.2.2軸向力及其導(dǎo)致的變形變壓器因鐵心引起線圈端部磁通彎曲以及內(nèi)外線圈安匝不平衡（包括線圈不等高度和分接抽頭等）形成的幅向漏磁導(dǎo)致軸向力，分別如圖17和圖18所示。圖17給出內(nèi)外線圈安匝平衡，僅因鐵心引起線圈端部漏磁通彎曲的情況：內(nèi)外線圈幅向漏磁通Brad導(dǎo)致對(duì)線圈的壓縮力以線圈中部的壓縮力最大；內(nèi)線圈靠鐵心近，幅向漏磁通比外線圈的多些，對(duì)線圈的壓縮力也大些，即Fax1﹥Fax2；具體的漏磁通及其壓縮力，應(yīng)通過2維或三維分析計(jì)算得出。圖17內(nèi)外線圈安匝平衡時(shí)的幅向漏磁通及其軸向力圖18給出內(nèi)外線圈5種安匝不平衡引起的幅向漏磁Brad以及導(dǎo)致的軸向力，情況比圖17復(fù)雜，不僅導(dǎo)致對(duì)繞組線餅的壓力Fax，還對(duì)夾持件產(chǎn)生推力Fs。例如圖18中的第1種為外線圈上下均較內(nèi)線圈短一截，其余安匝平衡的情況：外線圈的幅向漏磁及其壓縮力與圖17類似；內(nèi)線圈的幅向漏磁通較外線圈相對(duì)復(fù)雜，上下部分各有一組方向相反且數(shù)值不等的幅向漏磁通，分別導(dǎo)致線餅壓力Fax和上下推力Fs。后2種情況屬于因分接抽頭引起的幅向漏磁和軸向力，其中對(duì)線餅的壓縮力比繞組不等高度時(shí)下降。圖18內(nèi)外線圈各種安匝不平衡引起的幅向漏磁和軸向力國(guó)標(biāo)提出線圈軸向變形的主要型式是線餅的過大壓力（如圖17和圖18的線餅力Fax）導(dǎo)致線餅導(dǎo)線傾斜如圖19所示：圖19繞組在軸向力作用下的導(dǎo)線傾斜對(duì)于軸向分裂結(jié)構(gòu)的變壓器，單個(gè)分裂繞組出口發(fā)生短路導(dǎo)致的高壓和低壓間安匝極不平衡，使軸向力成為制約其承受短路能力的關(guān)鍵因素，大型變壓器不應(yīng)采用軸向分裂結(jié)構(gòu)。例如一臺(tái)低壓軸向分裂的變壓器，在高壓－低壓2進(jìn)行突發(fā)短路試驗(yàn)時(shí)，發(fā)生嚴(yán)重變形損壞，如圖20所示。其中，圖20（a）為高壓繞組變形情況；圖20（b）為低壓繞組變形情況。（a）高壓繞組（b）低壓繞組即使是非軸向分裂結(jié)構(gòu)，如果，繞組軸向壓力不足，特別是采用單一壓板壓緊多個(gè)線圈時(shí)，個(gè)別線圈的軸向壓力不足或上部紙壓板強(qiáng)度不夠時(shí)，線圈軸向推力會(huì)導(dǎo)致線圈頂部上翹，嚴(yán)重變形，如圖21變形實(shí)例。圖21變壓器繞組軸向變形實(shí)例3.3變壓器內(nèi)繞組幅向機(jī)械強(qiáng)度的校核3.3.1幅向力計(jì)算⑴短路電流采用變壓器可能的最大運(yùn)行方式，或無(wú)窮大電源。發(fā)電廠的升壓變可能遇到非同期并列問題，其最嚴(yán)重情況為兩倍電壓加在變壓器和發(fā)電機(jī)阻抗的串聯(lián)回路，這時(shí)的短路沖擊甚至比單無(wú)窮大電源還嚴(yán)重。按照國(guó)標(biāo)規(guī)定，對(duì)于容量大于100MVA變壓器，短路電流的非周期分量系數(shù)為1.9，即短路短路峰值最大值為有效值的2.69倍。⑵內(nèi)線圈輻向力最大漏磁通密度：Bm=其中：1.256×10-6－空氣導(dǎo)磁率（H/m）；Im－短路電流的最大峰值（A）；N－繞組匝數(shù)；Hw－繞組幾何高度（mm）；繞組每匝導(dǎo)線單位長(zhǎng)度受力：Fu＝0.5BmIm（N/m）整個(gè)內(nèi)繞組的輻向力：Fr＝πDmNFu×10-32?K?N?Im?＝1.97Dm×10-6（N）（4）1.256ImN×10-3（T）HwHwDm－繞組平均直徑（mm）3.3.2內(nèi)繞組幅向穩(wěn)定性（防止“自由翹曲”變形）的校核⑴內(nèi)繞組的平均環(huán)形壓縮應(yīng)力內(nèi)繞組導(dǎo)線平均環(huán)形壓縮應(yīng)力有如圖22計(jì)算原理：圖22內(nèi)線圈受力示意圖22中：F－線圈總的幅向力（N）；Dm－線圈平均直徑（mm）；Hw’－線圈導(dǎo)線凈高度（mm）；P－線圈平均的幅向壓應(yīng)力（N/mm2）；a－線圈幅向?qū)Ь€凈厚度（mm）。在導(dǎo)線A或B斷面上的應(yīng)力即為平均環(huán)形壓縮應(yīng)力：如圖22所示，內(nèi)繞組的平均環(huán)形壓縮應(yīng)力：σc,act=PDmFr=2a2?aHw'（N/mm2）（5）式（5）中：a－繞組輻向凈寬度（mm）；Hw’－繞組導(dǎo)線的凈高度（mm）。對(duì)于換位導(dǎo)線，設(shè)內(nèi)線圈線段數(shù)N1，每段換位導(dǎo)線根數(shù)N2，換位導(dǎo)線股數(shù)為n，每股線的幅向厚度b（mm），軸向高度h（mm），由式（2）得換位導(dǎo)線繞組的平均環(huán)形壓縮應(yīng)力：σc,act=Fr2?nbhN1N2（N/mm2）（6）⑵內(nèi)繞組的穩(wěn)定性判據(jù)國(guó)標(biāo)提出，平均環(huán)形壓縮極限應(yīng)力限值：對(duì)于常規(guī)導(dǎo)線或非自粘性換位導(dǎo)線：σc,act≤0.35?Rp0.2；對(duì)于自粘性換位導(dǎo)線：σc,act≤0.6?Rp0.2。國(guó)標(biāo)關(guān)于平均環(huán)形壓縮應(yīng)力限值的穩(wěn)定性校核規(guī)定，屬于不計(jì)及線圈內(nèi)支撐（即“自支撐”）的理念，僅與導(dǎo)線自身的強(qiáng)度有關(guān)。3.3.2內(nèi)繞組導(dǎo)線幅向彎曲強(qiáng)度（防止“強(qiáng)制翹曲”變形）的校核⑴繞組導(dǎo)線幅向彎曲應(yīng)力在計(jì)算繞組導(dǎo)線幅向彎曲應(yīng)力時(shí)，將繞組及其內(nèi)支撐簡(jiǎn)化為“簡(jiǎn)支梁”結(jié)構(gòu)，如圖23所示。F圖8I23簡(jiǎn)支梁受力示意導(dǎo)線幅向彎曲應(yīng)力：σb＝1?FLB（7）式（7）中：F－集中受力（N）；L－支點(diǎn)跨距（mm）；B－導(dǎo)線幅向厚度（mm），對(duì)于自粘性換位導(dǎo)線的導(dǎo)線等值厚度為b，其中n為換位導(dǎo)線中的股數(shù)，b為單股導(dǎo)線的幅向厚度；I－導(dǎo)線的慣性矩（mm），對(duì)于常規(guī)導(dǎo)線I＝4n2hb312（8）n3b3h對(duì)于自粘性換位導(dǎo)線I＝（9）48將導(dǎo)線幅向力變換為作用在各撐條檔中點(diǎn)的力，設(shè)內(nèi)線圈的總幅向力為Fr，線圈線段數(shù)N1，每段導(dǎo)線根數(shù)N2，線圈撐條根數(shù)N3，作用于一個(gè)撐條檔中心的幅向力：F＝Fr（10）2?N1?N2?N3將式（10）的F代入式（7）得到繞組在內(nèi)撐條之間跨度內(nèi)的導(dǎo)線幅向彎曲應(yīng)力，該彎曲應(yīng)力用于防止繞組“強(qiáng)制翹曲”的強(qiáng)度校核。⑵繞組導(dǎo)線幅向彎曲強(qiáng)度的判據(jù)按照國(guó)標(biāo)，為防止“強(qiáng)制翹曲”，內(nèi)線圈撐條間導(dǎo)線的許用彎曲應(yīng)力為不大于0.9?Rp0.2。3.4變壓器繞組軸向機(jī)械強(qiáng)度的校核3.4.1軸向力計(jì)算如前所述，軸向力取決于繞組端部磁通的彎曲和內(nèi)外線圈的安匝不平衡。繞組端部的磁通分布又與端部磁分路的結(jié)構(gòu)密切有關(guān)，利于計(jì)算機(jī)精確的漏磁場(chǎng)計(jì)算十分必要，這是大型變壓器應(yīng)重點(diǎn)注意的內(nèi)容。內(nèi)外線圈安匝不平衡引起的軸向力，目前一般制造廠均有計(jì)算，注意區(qū)分對(duì)繞組的壓縮力和對(duì)夾件的上下推力的計(jì)算。對(duì)于大型變壓器，還要人為增加設(shè)定內(nèi)外線圈的軸向高度差（例如，10mm及以上），進(jìn)行軸向力校核。3.4.2繞組軸向強(qiáng)度的校核對(duì)繞組線餅的軸向強(qiáng)度校核主要為軸向?qū)Ь€的傾倒問題，即線餅壓縮力（Fax）應(yīng)不超過導(dǎo)致導(dǎo)線軸向最大傾倒力的0.8倍。國(guó)標(biāo)給出導(dǎo)致導(dǎo)線傾倒的最大極限力計(jì)算公式：?nbeqh2nXbeq3?Dmw??－322Ftilt＝?K1E0＋K2?K3K4?10kN（11）Dmwh??式（11）中：E0－銅的彈性模數(shù)，為110000N/mm2；n－在用扁導(dǎo)線時(shí)，為繞組幅向?qū)挾戎袑?dǎo)線數(shù)或組合導(dǎo)線數(shù)；在用CTC導(dǎo)線時(shí)，為g（f－1）/2，其中：g為繞組幅向?qū)挾戎械腃TC數(shù)；f為單根CTC導(dǎo)線中的導(dǎo)線根數(shù)；beq－用扁線時(shí)，為導(dǎo)線幅向?qū)挾龋╩m）；用自粘性組合導(dǎo)線時(shí)，為單根導(dǎo)線幅向?qū)挾鹊?倍（mm）；用非自粘性CTC導(dǎo)線時(shí)，為單根導(dǎo)線幅向?qū)挾龋╩m）；Dmw－繞組平均直徑（mm）；X=cz?Dmw－為連續(xù)式、螺旋式繞組的墊塊覆蓋系數(shù)，其中：c為幅向墊塊寬度（沿圓周方向）（mm），z為在圓周上的幅向墊塊數(shù)；X－對(duì)于層式繞組，為1；h－如果導(dǎo)線是扁線，則為導(dǎo)線的高度（mm），如果是兩根軸向并排的且用紙包為一體的導(dǎo)線，則為導(dǎo)線高度的2倍（mm），如果是CTC導(dǎo)線，則為單根導(dǎo)線的高度（mm）；?－導(dǎo)線形狀常數(shù)，對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)圓角半徑，為1.0，對(duì)于全圓角半徑導(dǎo)線，為0.85；K1－扭曲項(xiàng)系數(shù)，為0.5；K2－分層疊置項(xiàng)系數(shù)（N/mm2），當(dāng)是單根或雙根導(dǎo)線時(shí)，為45，當(dāng)是非自粘性CTC時(shí)，為22；K3－計(jì)及銅工作硬度等級(jí)的系數(shù)（見下表）：系數(shù)K3值K4－計(jì)及動(dòng)態(tài)傾斜的系數(shù)（見下表）：系數(shù)K4值式（11）主要由兩部分構(gòu)成：第一部分是關(guān)于導(dǎo)線的軸向抗彎能力；第二部分是線餅間絕緣墊塊的支撐力，包括導(dǎo)線與墊塊的接觸摩擦力等。國(guó)標(biāo)規(guī)定，對(duì)自粘性換位導(dǎo)線線圈因其良好的軸向穩(wěn)定性，不需進(jìn)行導(dǎo)線傾倒的校核。線圈沿軸向高度各線餅所處的幅向漏磁通不同，受到的軸向力也不同，要逐一校核其導(dǎo)線軸向傾倒的強(qiáng)度。對(duì)于非自粘性換位導(dǎo)線或局部采用非粘合的組合導(dǎo)線是容易發(fā)生傾倒的薄弱部位，在校核時(shí)應(yīng)不被遺漏。此外，國(guó)標(biāo)規(guī)定，對(duì)每個(gè)繞組受到的最大壓縮力、繞組最大端部推力（作用于夾件）以及鐵心拉板的拉伸應(yīng)力等也應(yīng)校核。3.5變壓器內(nèi)繞組幅向機(jī)械強(qiáng)度校核的實(shí)例如表3所示的幾臺(tái)變壓器，有些在外部短路后發(fā)生了嚴(yán)重變形故障或未承受住突發(fā)短路試驗(yàn)、有些則經(jīng)受住了外部短路故障或突發(fā)短路試驗(yàn)。通過對(duì)其機(jī)械強(qiáng)度的校核計(jì)算，從正反兩個(gè)方面，對(duì)運(yùn)用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)提出的校核原則進(jìn)行了實(shí)踐。表3變壓器內(nèi)繞組幅向機(jī)械強(qiáng)度的校核實(shí)例的驗(yàn)算變壓器序號(hào)承受住外部短路或短路試驗(yàn)繞組變形形態(tài)1否1’18135046.94862否自由翹曲變形11010509.286283否4是5是無(wú)變形10.579412.8814強(qiáng)制翹曲變形內(nèi)繞組電壓等級(jí)（kV）181350線圈平均直徑D(mm)總幅向力Fr式（4）46.9(MN)48繞組段數(shù)N16繞組每段導(dǎo)線根數(shù)N2自由翹無(wú)變形曲變形3510.58429369.488245.951301336繞組內(nèi)撐條數(shù)N3繞組內(nèi)撐條間的跨距L118(mm)單根導(dǎo)線在單一跨距中2262點(diǎn)受力F，式（10）(N)6.7導(dǎo)線規(guī)格n/b×h29/1.8×(mm×mm)非自粘90導(dǎo)線Rp0.2(N/mm2)導(dǎo)線慣性矩I，式（8）94.4或（9）(mm4)繞組平均環(huán)形壓縮應(yīng)力74.1σc，act，式（5）或（6）(N/mm2）28按GB1094.5的環(huán)形壓縮的許用應(yīng)力導(dǎo)線彎曲應(yīng)力σb，式(7)636(N/mm2)81按GB1094.5的導(dǎo)線彎曲許用應(yīng)力(N/mm2)3611822622016595.516165139.13292552410482317/1.7×6.7自粘1201685*32.529/1.8×6.72.12×10.61.7×8.54.25×13.2自粘160909090198548.423.4884.474.127.149**9.99643.91442849681281401812831.8817291.8108由表3看出：⑴序號(hào)1是一臺(tái)大型升壓變壓器，在發(fā)生非同期沖擊時(shí)，低壓繞組嚴(yán)重變形損壞。該低壓繞組采用非自粘性換位導(dǎo)線，機(jī)械強(qiáng)度極差，繞組平均環(huán)形壓縮應(yīng)力和導(dǎo)線彎曲應(yīng)力均明顯高于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的許用值。如果換成同樣規(guī)格、RP0.2為160N/mm2的自粘性換位導(dǎo)線，其幅向強(qiáng)度已能滿足國(guó)標(biāo)要求，如表3中的序號(hào)1’所示。⑵序號(hào)2和序號(hào)3變壓器在運(yùn)行中外部短路時(shí)內(nèi)繞組發(fā)生嚴(yán)重變形故障，圖15變形繞組是序號(hào)2變壓器，圖16的變形是序號(hào)3變壓器。經(jīng)驗(yàn)算，序號(hào)2變壓器的中壓繞組的平均環(huán)形壓縮應(yīng)力（27.1N/mm2）與國(guó)標(biāo)的許用值（28N/mm2）接近，但導(dǎo)線幅向彎曲應(yīng)力明顯超過國(guó)標(biāo)許用值，嚴(yán)重變形是必然的。序號(hào)3的內(nèi)繞組平均環(huán)形壓縮應(yīng)力和導(dǎo)線幅向彎曲應(yīng)力均明顯超過國(guó)標(biāo)許用值。⑶序號(hào)4變壓器承受住了運(yùn)行中的外部短路，內(nèi)繞組的平均環(huán)形壓縮應(yīng)力和導(dǎo)線彎曲應(yīng)力均低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的許用值，合格。該變壓器的低壓繞組雖未采用自粘性換位導(dǎo)線，但導(dǎo)線幅向厚度大，且電流密度低，機(jī)械強(qiáng)度強(qiáng)，在運(yùn)行中承受住了數(shù)分鐘的外部短路，繞組未發(fā)生變形。⑶序號(hào)5變壓器的內(nèi)繞組采用自粘性換位導(dǎo)線，承受住了外部短路試驗(yàn)。各機(jī)械應(yīng)力均滿足國(guó)標(biāo)要求。4變壓器調(diào)試中幾個(gè)重點(diǎn)試驗(yàn)項(xiàng)目4.1絕緣電阻和介質(zhì)損耗因數(shù)測(cè)試4.1.1變壓器繞組絕緣電阻、吸收比和極化指數(shù)測(cè)試變壓器絕緣電阻取決于絕緣狀況、幾何尺寸和絕緣油的絕緣電阻等因數(shù)；絕緣電阻的吸收比增加反映吸收過程，有利于對(duì)不良絕緣狀況的判斷；極化指數(shù)延長(zhǎng)了測(cè)試時(shí)間，對(duì)大容量高絕緣電阻的變壓器絕緣狀況的判斷更準(zhǔn)確。進(jìn)行該項(xiàng)測(cè)試時(shí)，變壓器所有繞組均應(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（如采用瓷套根部屏蔽的方法）；拆除套管周圍的臨時(shí)接地體，如腳手架等，避免形成空間的泄漏電流（對(duì)氣候潮濕時(shí)尤其重要）。4.1.2變壓器繞組絕緣的介質(zhì)損耗因數(shù)測(cè)試根據(jù)變壓器的主絕緣結(jié)構(gòu)，繞組絕緣的介損可以看成紙和油兩部分串聯(lián)介質(zhì)的介損。tgδ＝Kptgδp＋Kotgδo式中tgδ―繞組絕緣的介損；tgδp－紙絕緣的介損；tgδo－油絕緣的介損；Kp、Ko－紙和油絕緣介損的折算系數(shù)，取決于絕緣的尺寸和介電系數(shù)等。通常，對(duì)于110～500kV變壓器，Kp≈Ko≈0.5tgδ≈0.5tgδp＋0.5tgδo通常在常溫下tgδo≈0則tgδ≈0.5tgδp上式表明了繞組絕緣介損(測(cè)量值)與紙介損的關(guān)系,也就是說,繞組絕緣介損基本上反映紙的絕緣狀況,其判斷絕緣狀況的有效性較高。測(cè)試變壓器繞組絕緣介質(zhì)損耗因數(shù)時(shí)注意：被測(cè)繞組及非被測(cè)繞組（或接地繞組）均應(yīng)首尾短路。如果繞組首尾不短接，當(dāng)繞組一端施加交流電壓時(shí)，由于磁耦合和電容的作用，繞組各點(diǎn)的電位及其相角不同，會(huì)對(duì)介損測(cè)試造成誤差；排除套管外表面臟污及周圍的臨時(shí)接地體（腳手架等）雜散電容的影響。當(dāng)繞組絕緣的介介質(zhì)損耗因數(shù)較高時(shí)，應(yīng)測(cè)試相應(yīng)溫度下的絕緣油的介損，以區(qū)別紙和油的狀況。4.1.3變壓器套管的介質(zhì)損耗因數(shù)測(cè)試⑴測(cè)試方法采用西林電橋“正接線”測(cè)量，即套管高壓端加壓，末屏接入電橋測(cè)量。對(duì)于安裝在變壓器上的套管測(cè)量時(shí)，所有繞組均應(yīng)短路（接地或加電）。因?yàn)槲炊搪返睦@組各點(diǎn)電位和相角是不同的，通過雜散電容對(duì)被測(cè)套管電容芯形成干擾，對(duì)套管介損測(cè)量帶來(lái)誤差。⑵測(cè)試注意事項(xiàng)套管電容量較小，容易受到各種干擾。套管法蘭應(yīng)可靠接地。排除瓷套表面臟污，并避免近處有帶電或接地體（包括臨時(shí)的各種腳手架等）。①來(lái)自高壓端的影響如圖24（a）所示，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，形成介損測(cè)試的“正誤差”。很大損耗的C0是瓷套表面的臟污和潮濕空氣。高壓引線離瓷套距離過近，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)量，高壓引線與套管的夾角應(yīng)盡量大（力爭(zhēng)大于90°）。至于潮污本身，盡量避免是比較常用的方法。圖24來(lái)自高壓端和接地端的影響②.來(lái)自接地端的影響如圖24（b）所示，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直接接地（例如，通過介損大的木支架接地）等因素，表現(xiàn)為套管電容芯的一部分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”。如圖24（c）相量圖所示，CX2的端電壓U0，在CX2和C0上形成的電流分別是IX和I0，其和電流I流過CX1。套管高壓端電壓U與IX的夾角將比U與IX的夾角大，前者反映套管介損值比實(shí)際值偏小，有時(shí)甚至是負(fù)值。例如，套管法蘭經(jīng)木方坐落在鋼鐵支架上，法蘭未接地，該木方就是C0，造成介損測(cè)試值為負(fù)值。將套管法蘭直接接地后，測(cè)試介損正常。在南方梅雨季節(jié)，氣候特別潮濕，這時(shí)的介損測(cè)試值往往是不真實(shí)的。如前所述，分布在瓷套表面的臟污會(huì)使介損測(cè)試值增大（第1種影響情況）；瓷套表面潮污過大的電流流入地（即套管法蘭），會(huì)使介損測(cè)試值減?。ǖ?種影響情況）。這樣，一“正”一“負(fù)”的誤差，真實(shí)的介損值為多少？它經(jīng)常使現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試人員感到困惑。如果按本節(jié)分析，注意高電壓測(cè)試線的角度，拆除被試設(shè)備周圍接地體的雜散干擾，并盡量避免不良?xì)夂?，是可以測(cè)準(zhǔn)介損的。有時(shí)，將緊靠接地法蘭的一個(gè)瓷套裙邊吹干，即將C0切斷，可有效解決介損測(cè)試值的“負(fù)誤差”問題。關(guān)于電場(chǎng)干擾，采用“倒相法”或“移相法”是比較成熟的方法。近年，微機(jī)型介損測(cè)試儀已普遍使用，具有較好的抗電場(chǎng)干擾性能。此外，對(duì)于三相套管進(jìn)行相互和歷次試驗(yàn)結(jié)果比較的方法，可提高判斷的準(zhǔn)確性。③介損測(cè)試值不進(jìn)行溫度換算：“規(guī)程”規(guī)定，電容型套管（包括電容型電流互感器）的介損測(cè)試值一般不進(jìn)行溫度換算，這是根據(jù)電容芯的特有性能規(guī)定的。應(yīng)該說，各種類型絕緣的介損有不同的溫度系數(shù)，并且即使同一種絕緣，因其狀態(tài)不同，介損的溫度系數(shù)也不同。例如，純變壓器油的絕緣結(jié)構(gòu)，以電導(dǎo)損耗為主，一般具有上升的介損溫度曲線，即溫度升高，介損增大。其含水量越多的，對(duì)溫度越敏感。油紙電容型套管絕緣主要是電容屏間的油浸紙，介損以油浸紙的極化損耗為主。含水量少的良好油浸紙，在20～60℃范圍內(nèi)，因溫度升高，油黏度下降，極性分子的運(yùn)動(dòng)摩擦損耗下降，所以介損值隨溫度升高反而減小。當(dāng)油浸值含水量高時(shí)，電導(dǎo)損耗為主，介損隨溫度升高而上升。含水越多的，介損值隨溫度升高而增大越明顯。由此，提倡在40～50℃的變壓器油溫下測(cè)量套管介損，這時(shí)介損不合格的，自然反映絕緣中含水多；介損合格的，含水少。因此，不進(jìn)行套管介損的溫度換算，不會(huì)將合格的誤判斷為合格，還有利于提高發(fā)現(xiàn)不良套管的靈敏度。同理，在較低的溫度（低于20℃℃）下，因油黏度增加而導(dǎo)致介損上升，這種現(xiàn)象在寒冷地區(qū)的交接試驗(yàn)中時(shí)有發(fā)生。同樣的道理也適用于變壓器的介損測(cè)量，只是變壓器絕緣介損的溫度曲線較套管不明顯。（介質(zhì)“極性粒子”在電廠的作用下翻轉(zhuǎn)，翻轉(zhuǎn)時(shí)的擠壓，產(chǎn)生損耗—介損。好的套管，隨著溫度的升高，介損下降，變壓器也是一樣。受潮后，介損會(huì)升高）4.2變壓器繞組直流電阻測(cè)試4.2.1儀器雙臂電橋和高精度的數(shù)字電壓表和電流表（伏安法）。4.2.2測(cè)試注意事項(xiàng)電壓線應(yīng)盡量短和粗些；電壓和電流線與被測(cè)繞組的端子應(yīng)可靠連接（用螺栓擰緊）；明確區(qū)分電流和電壓線，并確保電壓線接在電流線的內(nèi)側(cè)（從被測(cè)繞組看），避免電壓線接頭流過測(cè)試電流；切斷測(cè)試電流時(shí)，有過電壓產(chǎn)生，防止設(shè)備和人員受到傷害。同一變壓器的其他非測(cè)試?yán)@組的端子及其引線間應(yīng)可靠絕緣。4.2.3縮短測(cè)試時(shí)間的方法恒流源法：如圖25（a）使用專門的儀器“恒流源”，改變電勢(shì)E的大小，圖25縮短測(cè)試時(shí)間的原理維持電流I不變，縮短充電時(shí)間。圖25（a）中，r和L分別為被測(cè)繞組的直流電阻和電感。直流電勢(shì)E施加在繞組兩端后，因繞組內(nèi)磁場(chǎng)不能突變，充電電流I緩慢上升：E（1－e－1/T）rL充電時(shí)間常數(shù)T＝rI＝一段時(shí)間后（一般為3～4T），電流穩(wěn)定，I0=E，線圈內(nèi)有r穩(wěn)定的磁通，可測(cè)得正確的直流電阻值。如果圖2－1中，電勢(shì)E是自動(dòng)可變的恒流源，充電初期E值很高，使電流迅速接近I0值，然后降低電勢(shì)為E0＝I0r，實(shí)現(xiàn)快速充電，如圖2－1（b）所示。過去沒有恒流源，采用高直流電勢(shì)（12V或24V蓄電池）加于繞組兩端，但電流迅速增長(zhǎng)并接近I0時(shí)，人工串入電阻R，使I0＝E/（r＋R），也能實(shí)現(xiàn)快速充電。助磁法：僅適用于低壓繞組的測(cè)量。將同相同極性的高壓繞組串入測(cè)試的電流回路，借助高壓繞組高的直流安匝使鐵心飽和，電感減小，達(dá)到縮短充電時(shí)間的目的。這時(shí)，再使用恒流源，縮短時(shí)間的效果會(huì)更明顯。4.2.4三角形接線繞組直流電阻的測(cè)量一些大型變壓器，特別是三相五柱鐵心變壓器的低壓繞組已在油箱內(nèi)部接成三角形接線，給直流電阻的測(cè)試帶來(lái)一定困難。有時(shí)甚至7～8小時(shí)也難以完成測(cè)量。如圖26是測(cè)量ac間的直流電阻，為什么按照通常的方法難以取得快速測(cè)量呢？圖26測(cè)試三角形接線繞組直流電阻的通常接線ra、rb、rc和La、Lb、Lc為三相繞組各自的直流電阻和電感。通常，ra＝rb＝rc＝rA和C柱磁路對(duì)稱：La＝LbB柱磁路最短，勵(lì)磁電流最小Lb＞La＝Lc第1支路電流I1，充電時(shí)間常數(shù)T1＝La/r第2支路電流I2，充電時(shí)間常數(shù)T2＝（La＋Lc）/2r顯然，T2＞T1，即兩個(gè)支路的充電時(shí)間常數(shù)不同。因此，即使圖中的電勢(shì)E采用恒流源，能將總電流維持恒定，但兩個(gè)支路的電流卻因充電時(shí)間不同而不能迅速恒定（在三角形接線內(nèi)，有環(huán)流通過），導(dǎo)致測(cè)試時(shí)間的延長(zhǎng)。（加大電壓，可以縮短測(cè)試時(shí)間，但加大電流，容易產(chǎn)生鐵心剩磁）如果采用圖27的接線方式，將高壓繞組串入測(cè)試回路，將會(huì)圖27測(cè)試三角形接線繞組的直流電阻大大縮短測(cè)試低壓繞組直流電阻的時(shí)間。采用該接線，不僅具有助磁的功能，還借助測(cè)試電流在高壓繞組流動(dòng)（A相電流等于B和C相電流之和），強(qiáng)迫A相磁通和BC相磁通之和相等，達(dá)到三角形接線內(nèi)支路電流迅速穩(wěn)定，從而縮短測(cè)試時(shí)間。因?yàn)楫?dāng)A相磁通和BC相磁通之和被強(qiáng)迫相等時(shí)，低壓三角形接線第1支路電流也被強(qiáng)迫為第2支路電流的2倍，即兩個(gè)支路的電流分配與其電阻成反比。只要采用恒流源E，使高壓繞組的電流迅速穩(wěn)定，上述強(qiáng)迫的磁通和支路電流的分布就會(huì)迅速達(dá)到，實(shí)現(xiàn)縮短測(cè)試時(shí)間的目的。必須指出，按圖接線原理進(jìn)行直流電阻測(cè)試時(shí)，高低壓繞組的接線必須正確。測(cè)試ab端時(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)，耗費(fèi)的時(shí)間會(huì)稍長(zhǎng)些。4.3變壓器局部放電試驗(yàn)4.3.1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，工作電壓和工頻試驗(yàn)電壓之比也增加了，絕緣的工作電場(chǎng)強(qiáng)度必然隨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)或工藝上的某些缺陷，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)生的油中放電和變壓器內(nèi)部存在氣體產(chǎn)生氣泡放電。這些局部放電可能發(fā)生在油間隙，也可能發(fā)生在固體絕緣中。發(fā)生在紙絕緣表面或夾層中的危害，最嚴(yán)重。因?yàn)榧埥^緣的破壞是不可恢復(fù)的，因此導(dǎo)致變壓器發(fā)生擊穿故障的局部放電，幾乎都與涉及紙絕緣的破壞。4.3.2試驗(yàn)方法圖28局部放電基本測(cè)量回路Cx－試品；F－濾波器；CO＝耦合電容器；Z－檢測(cè)阻抗電氣設(shè)備局部放電試驗(yàn)的基本電路如圖28所示。在試驗(yàn)回路接好后，施加電壓前，應(yīng)進(jìn)行檢查回路靈敏度校正。其校正方法是用階躍波（方波）發(fā)生器與校正電容串聯(lián)后，并聯(lián)在Cx兩端，當(dāng)向試品兩端注入校正電荷CaUa時(shí)，便有校正脈沖通過檢測(cè)阻抗，在放電量表上顯示相應(yīng)的讀數(shù)，由此得出刻度系數(shù)。一般取Ca小于1Cx,以便取得較正確的校正10數(shù)值。Ua為階躍波的電壓幅值。校正完畢后，取下階躍波發(fā)生器和校正電容，然后再進(jìn)行加電壓試驗(yàn)。這種試驗(yàn)方法通常稱為脈沖電流法，即當(dāng)試品內(nèi)部產(chǎn)生局部放電時(shí)，會(huì)引起試品兩端電壓的變化，在閉合回路中，有脈沖電流通過。脈沖電流在檢測(cè)阻抗上形成的脈沖電壓，以此衡量局部放電放電量的大小。由于局部放電試驗(yàn)是在高壓下測(cè)量微小放電量，易受到外部的各種干擾，如高壓套管端部的電暈放電，周圍高壓部位或地回路的懸浮放電，無(wú)線電干擾，以及電源回路的干擾等，對(duì)此應(yīng)十分重視。三相變壓器，可按圖29用單相連接的方式逐相施加電壓。為了用感應(yīng)的方法取得試驗(yàn)電壓，一般采用倍頻電源或串聯(lián)諧振變頻電源，試驗(yàn)電源頻率在100～250Hz之間。圖29三相變壓器局部放電試驗(yàn)加電方式220kV及以上變壓器施加試驗(yàn)電壓按圖30所示的時(shí)間順序進(jìn)行。在不大于1V2的電壓下接通電源并增加電壓至U2