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1、中华人民共和国国家标准 UDC 放1 . 3 1 4 . 2 2 2 . 6 GB储 电力变压器 第三部分 绝缘水平和绝缘试验 Po we r t r a n s f o r me r s Pa r t 3 : I n s u l a t i o n l e v e l s a n d d i e l e c t r i c t e s t s 1 0 94. 3 - 8 5 GB 1 0 9 4 - 7 9 本标准参照采用国际标准I E C 7 6 - 3 0 9 8 0 ) 电力变压器 第三部分 绝缘水平和绝缘试验 。 1 名词术语 见 G B 1 0 9 4 . 1 -8 5 电力变压器
2、 第一部分 总则第3 章。 2 概述 电力变压器的绝缘要求和相应的绝缘试验,是按指定绕组及其接线端子而规定的。应符合国 家标 准G B 3 1 1 . 1 一6 -8 3 的有关规定。 对于油浸式变 压器,这些要求仅适用于内 绝缘。当 需要对外绝缘提出补充要求或试验时,应由制 造厂和使用部门商定。 注。在适宜的情况下,可以在合适的结构模型上进行型式试验。 当使用部门在变 压器上的接线可能减小变 压器原有的绝缘距离时,必须 在询价订 货及技术要求单 上 特别注明。 当油浸式变 压器需要在海拔超过1 0 0 0 M处运行时,则绝缘距离应按其要求进行设计,同时也可选 择绝缘水平比规定的变压器内绝缘水
3、平高 的套管。 套管和分接开 关必须 单独 承受型式和出 厂 试验来 验证其对地的内 绝缘和外绝缘。虽然 所用的 套管 和分接开关都是按有关的标准设计制造和试验的, 但仍需在装配完好的变 压器上 进行绝缘试 验,以 便 对这些部件的使用和安装是否正确进行检查。 通常,绝缘试验是在制造厂的车间里,且变 压器放置在大致为规定的试验环境温度的地方进行。 试验时,变压器应和运行时一样装配完整, 但对于油 浸式变 压器,外部 冷却附件与试验无关 的其 他附件可不装西 己 。 如因套管故障影响变 压器试验时,允许临时用另外的套管来代替有故障的套管,并立即对变 压器 继续试验,直 至试 验完为止。当规定变压
4、器使用这种套管时,在局部放电测量中,由 于该套管介质中 的 局部放电 量较高 而使沫验发生困难 时, 则可在试 验期 间用 局部 放电合 格的套管来代 替 ( 见附录 A ) . 采用电缆盒连接的变 压器或直接接到S F 6 ( 六氟化硫)全封闭金属外壳电器装置中的变 压器, 应 设计成必要时可用临时套管进行临时连接的结构,以便进行 绝缘试验。 若在特殊情况下,制造厂需要在变 压器内部或外部 采用非线性元件或避雷器以限制传递的瞬变 过 电压时,应提请用户注意。 3 设备的最高电压和绝缘水平 对变 压 器的每一个绕组应指出其设备 的最高电 压 U m 值 ( 见 G B 1 0 9 4 . 1
5、第 3 . 9 . 1 款) 。根 据U m 的大 小不同,变压器在 瞬变过电压的绝缘配合规则是不相同 的。当一台变压器中不同绕组的试验规则 之间 有矛盾时,则应采用适合于具有最高 U二 值的绕组的试验规则。 国家标准局1 9 8 5 一 1 1 - 2 2 批准 1 9 8 6 一 0 7 一 0 1 实施 GB 1 0 9 4. 3-85 适用于特殊情(5 的其他规则,在木标准第4章中给出。 U m 的标准值在表2 中列出。 用于变压器绕组的Um 值可 以等于 或略大于绕组额定电压的一个值。 注 对I - 打算按星形联结接成变 压器三相组的单相变压器,以相对地额定电压标明,例如5 0 0
6、沂 k V o而相间 的电压值则决定着U m 的选取,在这里Um = 5 5 0 k V . 对带有分接绕组的变帐器,由于某些原因,所选绕组的分接电压可能稍高于U m 的标准值,但绕组所连接 的系统的最高电压仍保持在这个标准值之内。由于绝缘要求必须与实际系统条件相配合,因此,这 一 标 准值应作为变压器的U m 值,而不是选取最靠近的一个较大值。 构成绕组绝缘水平 的额定耐受电压是由一组绝缘试验来验证的,而这一组绝缘试验 ( 见本标准第 5 章)是随U m 值而改变的。 变压 器每个绕组上 的u m 值和绝缘水平 与G B 3 1 1 . 1 的规定不同 时, 应在 询价或签定合同时 提出。
7、如 果变 压器 的绕组 是分级 绝缘而且 U m 3 0 0 k V , 则应按“ 方 法1 ”或“ 方法2 ” ( 见本标准第5 章表 1 ) 进行试验,并且还应进一步 给出 在感应耐压试验 ( 见本标准第1 1 . 4 条)中采用哪一种方法的说明资 料。 所有绕组的额定耐受电压值应在铭牌上给出。标志的缩写原则,如以下各例所示。 注:所用缩写标志含义如 F : LI雷电冲击耐受电压 51操作冲击耐受电压, AC工频耐受电压。 例1 : 一台具有两个绕组的变 压器,绕组Um 值分别为 4 0 . 5 k V 和1 1 . 5 k V , 两个绕组都是全绝缘。绝 缘水平表示如下: 绝缘水平:L
8、1 2 0 0 A C 8 5 / 1 - 1 7 5 A C 3 5 方框中不同绕组的数据用斜线分开,冲击水平写在前面。 例2 :一 台变 压器 有以下几个绕组:高 压绕组 U m = 2 5 2 k V , 分级 绝缘, 星形联 结,中 性点非直接 接地,另一绕组U m = 1 2 6 k V, 星形联结,分级绝缘;第三绕组Um = 1 1 . 5 k V,三角形联结。 绝缘水平 表示如下: 绝缘水平:L I 8 5 o A C 3 6 0 一 L 1 4 0 0 A C 2 0 0 / L 1 4 8 0 A C 2 0 0 - L 1 2 5 0 A C 9 5 / L 1 7 5 A
9、 C 3 5 方框中分级绝缘的绕组,线端的数据写在前面,在连接号后面写中性点的数据。 例3 :一 台自 A变 压器,按方法2( 见本标准第5 . 4 条) 确定规范U, = 3 6 3 k V 和1 2 6 k V , 其中 性点 a 接接地。第三绕组 u m 二 4 0 . 5 k V。绝缘水平表示如下: 绝 缘水平: S 1 9 5 0 L 1 1 1 7 5 一 AC8 5 / L 1 4 8 0 - A C 8 5 / L 1 2 0 0 A C 8 5 在本例中,方法 2 的规 范也决定了1 2 6 k V 绕组的试验, 对于该绕组的线端不需另行规定 I . 频耐受电 压。 按本标准
10、第1 1 . 4 条规定的感应耐压试验适用于自 祸连接的两个绕组。 4 适用于某些特殊类型变压器的规定 在变 压器中,当具有不同 U m 值的全 绝缘的绕组在变压器内部连接在一起 ( 通常是自 藕 变压器) 时,其外施 工 频耐受试验电压应按具有最高 U m 值的绕组确定。 当变压器的高 压绕组具有U m ?3 0 0 k V 时,雷电全波冲击试验对于所有绕组都是出厂试验e Um = 2 5 2 k V 的变 压器见本标准表1 注。 GB 1 0 9 4. 3 - 8 5 变压器一个或多个分级绝缘的绕组由于感应耐受试验的电压及操作冲击试 验 ( 如果采用)电压系 按具有最高 U . 值的绕组确
11、定,因而U m 值较低绕组可能承受不到其相应的试验电压,这种差异一般是 可以接受的。如果绕组间 的匝数比是由分 接来 改变 的,应利用适当分 接, 使 U二 值 较低绕组上 的试验电 压值尽可能接近其试验电压值。 在操作冲击试验时,不同绕组的两 端产生的电压大致与其匝数比成正比。如果对几个绕组都确定 了 各自 的额定冲击耐受电压,有关问题应按上述办法来解决。一个具有较低U.值,同 时未指定操作 冲击耐受电压值的带有分接的绕组,当做 操作冲击试验时, 它最好是接在主分接位置上。 增压变 压器、 移相变 压器等的串 联线圈虽然其额定电压仅为系统电压的一小部分,但其U二值仍 然是相当 于系 统电压的
12、一个 值。 严格地按本规定对这一类变 压器进行试验是比较困难的,为此有关试 验项目应由制造厂与使用部门商定。 5 绝缘要求和绝缘试验的基本规定 5 . 1 概述 绝缘要求和绝缘试 验的基本规定见表1 。 注 对全 绝缘 的三相变 压器,当中 性点不引出 时,中 性点的全 彼冲击试脸为 特殊试 脸。全波冲击施加于并联 连 接 的三 个 线 端上 , 其电 压 值应等 于 该线 端 冲击 耐 受 电 压 值的 7 0 , 但对 电 压 级 次为 2 0 k V 及以 下 的变压 器 , 加到线 端上的电压值应等于线端冲击耐受电压值减去1 / 2 额定电压。 OOU。二 2 5 2 k V,容 量等
13、于或 大于 1 2 0 MV A的变压器, 雷电全波冲击试 验为出 厂试 验。 Um = 2 5 2 k V的变 压器, 带有局部放电测量的感 应耐压试 验为出 厂试 验, 试验条 款见本标准 第1 1 . 4 条 询价和定货时必须提供有关变 压器的绝缘要求和绝缘试验的说明资料,见G B 1 0 9 4 . 1 附录A, 5 . 2 U二3 0 0 k V,分级绝缘绕组的绝缘要求和绝缘试验 凡属于这一类绕组的变 压器,其有关规范和试验有如下两种方法可供选择, 应在 “ 询价和定货时 需提出的 技术要求”中说明用哪一种方法。对于带有局部放电测量的感应耐压试验,还应注明两个不 同规范中 选定哪一
14、种。见本标准第1 1 . 4 条。 5 . 4 . 1 方法1 5 . 4 . 1 . 1 绕组的额定耐受电压: a . 线端的额定短时工频耐受电压见表2 ; b . 线端的额定雷电冲击耐受电压见表2 , c . 中 性点 端子的额定短时工频耐受电 压见表3 ; d . 中 性点端子的额定雷电全波冲击耐受电压见表3 . 5 . 4 . 1 . 2 耐受电 压由 下 述绝缘试 验来检 验: a . 感应耐压试 验见本标准第n章 ( 属出厂试验) , 试验方法按本标准第1 1 . 3 条进行。 本试验的目 的如本标准第5 . 3 条所述。 b . 线 端的雷电全波及截波冲击试验见本标准第1 2 及
15、1 3 章 ( 属出厂和型式试验) 。 本试验的目 的如本标准第5 . 2 条所述。 c中 性点端子的外施耐压试验见本标准第1 0 章 ( 属出厂试验) 。 本试验的目 的如本标准第 5 . 3 条所述。 d . 中性点端子 的雷电冲击试验见本标准第1 2 . 3 . 2 款 ( 属型式试验) o 本试验目 的如本标准第5 . 2 条所述。 5 . 4 . 1 . 3 带有局部放电测量的感应耐压试验见本标准第1 1 . 4 条 ( 属出厂试验) 。 5 . 4 . 2 方法2 5 . 4 . 2 . 1 绕组的额定耐受电压: a . 线端的额定 操作冲击耐受电压见表2 ; b . 线端的额定雷
16、电冲击耐受电压见表2 ; c . 中性点端子 的额定短时仁 频耐受电压见表3 ; d , 中性点端子的额定雷电冲击耐受电压见表3 0 5 . 4 . 2 . 2 额定耐受电压由下述绝缘试验检验: a . 线 端蒯袅 作冲击试验见本标准第1 4 章 ( 属出厂试验) 。 本试验用来检验线端对地及三相变压器线 瑞之间的操作冲击耐受能力。 b . 线端的雷电全波及截波冲击试验见本标准第1 2 及1 3 章 ( 属出厂和型式试验) 。 木试验的目的如本标准第5 . 2 条所述。 c . 中性点端子的外施耐压试验见本标准第1 0 章 ( 属出厂试验) 。 本试验的目 的如本标准第5 . 3 条所述。 d
17、 . 中性点端子的冲击试验见本标准第1 2 . 3 . 2 款 ( 属型式试验) 。 GB 1 09 4. 3 -85 本试验的目的如本标准第5 . 2 条所述。 5 . 4 . 3 带有局部放电测量的感应耐压试验: 从正常运行条件下和暂时过电压下的作用电压的角度来看, 变 压器应承受该试脸, 按本标准第1 1 . 4 条进行 ( 属出厂试脸) . 本试验规定了两个可以 选择的规范,应在定货时确定。试验方法适用于分级绝缘变 压器的所有绕 组。 本试验应在其他绝缘试验做完之后进行。 注 在三 相变压器 t 进行操作冲击 耐受电压试验时,相lo l 试验电压大约为相对中性r奴 端的耐受电压的1 .
18、 5 倍 ( 见 1 4. 3 条) 。 5 . 5 分级绝缘绕组中性点端子的绝缘要求和试验 5 . 5 . 1 概述 绝缘水平 取决于中 性点端子是否直接接地。如中性点 端子不直接接地,为限制瞬变 过电压, 过电 压保护装置必须安装在中性点端子 与地之间。 注:下面的内容涉及到确定中性点端子需要的最小耐受电压。此电压值的提高。有时是容易做到的,同时能改善 系统中变压器的互换性。另外由于感应耐压试验时试验接线的缘故, 可能需将绕组的中性点绝缘水平 设计得较 高 些( 见1 1 . 3 条) 。 5 . 5 . 2 直接接地的中性点端子 中性点端f - 必须直接或通过电流互感器牢固地接地,而无任
19、 何有意接人的阻抗。在线端上进行冲 击试验期间,中 性点端子应直接接地。 5 . 5 . 3 不直接接地的中性点端 子 中 性点端f - 不直接接地,它可以通过相当大的阻抗 ( 例如消弧线圈)接地。独立 的相线圈的中 性 点端子 可连接到调压变压器上。 5 . 5 . 中性点端子 的额定雷电冲击加压方式 施加电压的方法由本标准第1 2 . 3 . 2 款中 所述的两种试验方法之一来检验。对中 性点的截波冲击试 验,本标准不予 推荐。 带有分接 绕组的变压器的试验 如分接范围等于或小于士5 %,则绝缘试验应在变压器处于主分接的情况下进行。 如分接范围大于土5 %,试验时的分接位置用感应耐压试验和
20、操作冲击试验的要求来选择 ( 见第 4章) 。 a 3 电 冲击试 验时, 绝缘中的场强分 布是 随变 压器分接的连接和变 压 器的整体设计的差异而 不同。 除经协议规定需在某一特殊分接上进行 冲击试验外, 冲击试验应在两个极限分接 和主分接位置上进行, 在三相变 压器或变 压器三相组的三个单独的相上各使用其中 的一个分接进行试验。 7 干 式变压 器的 绝缘要求和试验条件 见相应国家标准。 8 重复的绝缘试验 如果一台变压器已经全 耐受了按本标准第 5 . 2 , 5 . 3 或5 . 4 条规定的绝缘验收试验,而 在其后进行重 复试验时,则试验电压应降低到原来值的8 5 % ( 另有协议者
21、 除外) , 同时必须以 在此期间内变压器的内 绝缘未曾变更为条件。 注:本规则不适用变压器带有局部放电测量的感应耐压试验 ( 见U. 4 条) 。 GB 1 0 9 4. 3 -8 5 9 辅助接线的绝缘 除非有其他的规定,辅助电源的接线和控制回路应承受 2 k V( 有效值)l mi n 工频耐压 ( 对地) 试验,辅助设备的电机和其他电器的绝缘要求应符合有关标准 ( 如该标准的要求低于单独对辅助接线 规 定的值,为了对接线进行试 验,有时需临时拆除这些器件) 。 注:大I l 变 沫器的辅助设备为了运输,通常在出丁时 拆除。在运 行地点装配完毕后, 推荐用1 0 0 0 V的兆欧表进行
22、试验, 1 0 外施耐 压试验 外施耐压试验应采用不小于8 0 额定频率的任一适当频率其 波形尽可能接近于正弦 波的单相交流 电压进行。 试验电压值应是测量电压的 峰值除以 , / T. 试验应从不大于规定试验值的1 / 3 的电 压开始, 并 应与测量相配合 尽快地增加到试验值。 试验完了 , 应将电压迅速地降低到试验值的1 / 3 以下,然后再切断电源。 加 在被试 绕组与接地端子 ( 包括其余绕组的所有端子 及铁心、夹件、箱壳等 连在一起并接地)之 间的全电压试验值应施加6 0 s。 如果未发现内部绝缘击穿或局部损伤,则试验合格。 注:对于分级绝缘的绕组,仅按中性点端子规定的试验电压进行
23、试验。因此,绕组的线 端只耐受本标准第1 1 . 3 或 1 1 . 4 条所述的感应耐压试验。 1 1 感应耐压试验 1 1 . 1 概述 有三 种可采用的方法供绝缘种类不同的绕组进行试验。这三种方法如1 1 . 2 , 1 1 . 3 , 1 1 . 4 条所述。 在变 压器一 个绕组的端子上施加交流电压,其波形应尽可能为正弦波。为了防止试验时励磁电流 过大,试验时频率应适当大于额定频率。 试验电压值应是测量感应试验电压的峰值除以v了。 试验应从小于1 / 3 试验电压的电压下开始,并应与测量相配合尽快地增加到试验值。试验完f , 应 将电压尽快地降低到试验值的1 / 3 以下, 然后再切
24、断电源。 除非另有规定,在下 述各条中,当试验电 压的频率等于或小于2 倍额定频率时其全电压 的施加 时间应为6 0 5 。 当试验频率超过两倍额定频率时,试验时间应为: 1 2 0 X 额定频率 试验频率 ( s ) , 但不少于1 5 s 1 1 . 2 高 压绕组为全 绝缘的变 压器的感应耐压试验 通常规定,加在变 压器不带分接的线圈哪 的试验电压等于两 倍的额定电压,但是任一三个相线 圈的相间试 验电压不 应超过表2 第3 栏中 所列的额定葱时I 频耐受电压。 三 个 相线圈最好用对称三相电 源在各相中感应出的电压来试验。如果该绕组中 有中 性点 端子,则 在试验期IF il 可将其接
25、地。 如果未发 现内部 绝缘击穿或局部 损伤,则 试验合 格。 1 1 . 3 高 压绕组为分 级绝缘的变 压器的相对地感应耐压试验 l j m 2 5 2 k V ,见5 . 4 . 3 款。 试验施加于变 压器所有分级绝缘的绕组上, 而不管这些绕组是自 藕连接的或是独立 的。 GB 1 0 8 +. 3 - 8 5 被试绕组的中 性点端子应接地。对于其他的独立绕组如为星形联结应将其中 性点 端子 接地,如为 三角形联结应将其一个端子接地。 一台三相变压器,即可以按照图2 用单相连接的方式逐相地将电压加在线端进行试验,也可以采 用对称三相连接的方法试验。 施加试验电 压应按图3 所示的时间顺
26、序进行。在不大于 1 / 3 U 2 的电 压 下 接 通 电 源并增加至姚, 持续 5 m i n ,再增加 至U , , 保持5 s,然后,立 即 将U, 降低到U, 保持3 0 m i n ,当 电压再 降低到1 / 3 U 以下时方可切断电源。 U一 0 . 5 U一 0 . 5 U 3 0 m i n 图 2 三相变压器的逐相试验图 3 施加试验电压的时间顺序 试验持续时间与试验频率无关。 在施加试验电压的整个期间,应按下 述的方法监测局部放电。线路端子与中 性点 端子之间的试验 电压以U 时、 了表示。视在电荷量9值 ( 用P C表示)不应大于规定值。 其值分别是: U, 为预加电
27、压,其值为/ 3 U m / v T二 Um; UZ 为测量电 压,当 UZ 为1 . 5 U m / v - 3 时, 9不大于 5 0 0 P C; 当UZ 为1 . 3 U - 八 / 了时,4不大于3 0 0 P C。 测量电压UZ 值的选择,应由制造厂与使用部门在 签订合同时商定。 注:9值是暂定的,并将根据经验进行修订。 局部放电的观M I 如下所述 ( 有关资料见附录A) : e . 应在所有的分级绝缘绕组的线端上进行测量。对自 祸连接的一对绕组的较高电压和较低电压 的线路端子 ,也应同时用来测量。 b . 每个测量 端子都 应该在线端与地之间施加重复脉冲波来校准,这种校 准是用
28、来在试验期间对 读数的定量。 c . 在变 压器一个指定线端上测得的视在电荷量是根据经上 述校准后的最高的稳态重复脉冲波计 算出来的。偶然出现的尖波可以忽略不计。 d . 在施加试验电压的前后,应记录所有测量端子上 的背景噪声水平。 e . 背景噪声水平应低于规定的视在电荷量限值9的一半。 f . 在电压升至UZ 及由 U: 再 降低的过程中,应记录可能出 现的起始放电电 压和熄灭电压值。 9 . 在电 压U2 的第一阶段中 应读取并记下一个读数。 h 在施加U, 的 短时间内不要求观测。 1 . 在电压UZ 的第二阶段的整个期间内,应连续地观察并按一 定的时间间隔记录局部放电水平。 如果在1
29、 述局部放电的观 测过程中, 试验电压不产生突然下降, 并在施加电压3 0 m i n 的最后2 9 m i n 内,所有测量端子上的视在电荷量的连续水平,低于规定的限值,并不表现出明显地、不断地向接近 这个极限方向增长的趋势时,则试验为合格。 如果在 一 段时间内, 视在电荷量的读数超过规 定的限值,但之后又低于这个限 值,则试 验不必中 断仍可连续进行,直到在此后的3 0 m i n 的期间内取得可以接受的 读数为止。偶然出现的较高的脉冲可 GB 1 0 94. 3 - 8 5 忽略不计 。 只要不产生击穿并月不出现长时间的特别高的局部放电,则试验是非破坏性的。当局部放电不能 满足验收判断
30、标准时应尽量查明原因,使用部门不应简单 地断然拒绝验收而应1 -7 制造厂协商进一步的 研究试验,这方面的建议在附录A中给出。 试验中间,涉及到由于套管引起的困难间题见本标准第 2 章。 1 2 雷电 冲击试验 1 2 . 1 概述 有关冲击试验名词的一 般定义,对试验电路的要求,对于许可的测量设备的性能试验及定期校验 均见G B 3 1 1 . 2 - 6 -8 3 高电压试验技术 。 更详细的资料见有关变压器冲击试K的国家标准。 油 浸式变 压器的试验电压通常是用负极性的,以减少试验电 路中出现异常的外部闪络的危险。 试验期间,套管的火花间隙可以拆除或者 将其增大以避免闪络。 当变 压器内
31、部或外部装了限制传递瞬变 过电压用的非线性兀件或避雷器时,在试验过程中用示波 图判断 ( 见1 2 . 5 条)可能产生困难,对于这种特定情况下的冲击试验方法应在事先进行讨论。 试验冲击波应是标准雷电冲击全波:1 . 2 土 3 0 %/ 5 0 士 2 0 %F t s a 有时,由于绕组电感 小或对地电容大,这种标准冲击波形不能合理地得到,因而冲击波往往是振 荡的。在这种情况下, 经制造厂与使用部 门协商,可以允许比较大的 偏差。 振荡冲击波的反极性峰值 不应超过第一 个 峰的5 0 %. 冲击波形问题也可以在试验期间选用某一合 适的接地方法来解决 ( 见1 2 . 3 条) o 冲击电
32、路及测量 时的连接 在校 准期间 和全电 压试验期间应保 持不变。 1 2 . 2 试验顺序 试验顺序包括电压为5 0 %一7 5 %试验电压的一 次冲击 ( 标准冲击) 以及其后的三次全电压的冲击。 如果在任 何一次冲击电压的施加期间,在电路中 或在套管的火花间隙处产生了 外部闪络,或者在任何 规定测量通道七 的示波图失效,则这一次电压冲击可以不计,需重新施加一 次。 可以使用大于 5 0 峰值的额外的校准冲击波,但不必在试验报告中说明。 1 2 . 3 试验时的连接 1 2 . 3 . 1 在线路端子上 试验时的连接 冲击试验的顺序是将冲击波连续地施加到被试绕组的每一个线端上。对于三相变压
33、器,绕组的其 他线端应直接接地或通过一个低阻抗 ( 例如测量电流用的分 流器)接地。 如果绕组有一个中性点端子,这一 中性点端子应直接接地或通过一个低阻抗 ( 例如测量电流用的 分 流器)接地。油箱也立 接地。 当试品为独立 绕组的变 压器时,所有非被试绕组的1也 应直接接地或 通过阻抗接地,这样就保 证在仟何情况下在这些线 端上 产生的电压小于其 额定雷电冲击耐受电压的7 5 % 0 如为自 祸变 压器,当对最高电压绕组的垂 羁湍 试验时,如公共线圈的至 澎 揣 为直接接地或者通过测量 电 流用 的分 流器接 地, 则要合 理地获得标准冲击 波形可 能有困 难。当 试 验公共 线 圈的线端时
34、, 如高 压 绕组线端接地也 有同 样的情况。此时允许 将这些未试的线端通过小于 4 0 0 Q的电阻接地。 另外在未试线 端上 出现的对地电压不应超过额定雷电冲击耐受电压的7 5 %0 在低阻抗绕组的冲击试验中,在被试线端上 得到正 确的 r击波形是困难的,此时, 经使用部 与 制造厂 协商,可以允许较大的偏差 ( 见1 2 . 1 条) 。 将绕组的非被试 端子通过电 阻接地也 可能简化这一问 题。电阻值应小干5 0 0 Q o 受电压的7 5 。 而此电阻值的 选择必须使在这些线 端上 所产生的电压小于其额定雷电冲击耐 在签订合同时, 经双方协商也 可以采用传递冲击波的方法 ( 见1 2
35、 . 3 . 3 款) 。 径. 3 . 2 中性点端子匕 的冲击试验 当 一个绕组的中 性点端子 具有额定 冲击耐受电压时,可由施加于二 相绕组的任一 线端 上 或连在 GB 1 0 9 4. 3 -8 5 起的全部二个线端上 的 冲击试验来检验。巾性点端子 通过一个阻抗接地,并以标准的冲击波施加于线 端时, 该阻抗两端产生的电压峰值应等于该中 性点端子本身的额定耐受电 压值。施加于线端的冲击波 峰值不作规定,但不应超过线端额定雷电冲击耐受电压的7 5 %0 另一 种方法是, 将中 性点 端的额定耐受电 压直接施加于中 性点 端子 上, 此时所有的线端均应 接地。 在这种情况下允许 波前时间
36、较长但不得大于1 3 W s o 住. 33 传递冲击波的方 法 当 低压绕组在运行中不会遭受来自 低压系统的雷电过电压时,经制造厂与 使用部门协商,该绕组 可以用由高压绕组传递过来的冲击波进行试验。 当直接对低压绕组施加冲击波时,高压绕组上将受到过高电压的作用,尤其是当大范围的调压线 圈在结构上靠近低压绕组时更是这样。此时,用上述传递冲击波法是正确的。 当采用传递冲击 波方法时,低压绕组的试验应与相邻的较高电压绕组的冲击试验同时进行。 低压 绕组的全 端 通过电阻接地,其电阻值应使线 端与地之间,或 不同的线端间,或一个相线圈的两端之间 的传输冲击电压峰值尽可能高,但不超过额定冲击耐受电 压
37、,电 阻值小于5 0 0 0 S 2 0 1 2 . 4 试验记录 在校正及试验期间所得到的示波图, 应能清楚地表明施加电压的冲击波形 ( 波前时间、波尾的半 峰值时间) 。 至少要使用一个以 上的测量通道。在大多 数情况下, 记录被试绕组流向地中的电流的示波图将具 有最好的示伤灵敏度。记录从油箱流向地的 电流或非试绕组中 的传递电压,也是一种可供选择的合适 的测量数值。 关于合适的扫描时间值,按相应国家标准的规定。 1 2 . 5 试验判断准则 如果全电 压下所记录的电压和电流瞬变波形图与降低电压下所记录相应的瞬变波形图无明显差异 时,则绝缘耐压试验合 格。 详细地阐述示波图的试验记录和进行
38、故障的真实记录与临界干 扰进行鉴别,都需要有熟练的 技能 和丰 富的经验。 如果对示波图之间可能存在的 差异的分析有疑问时,则应再加三次全电压的冲击波,或者在该端 子L重作全部冲击试验。 试 验中可以采用辅助观察 ( 如音响效果等) , 可用它来验证所得到的示 波图记录, 但辅助观察 办法 本身不能作为直接证据。 1 在波尾截断的留电冲击试验 1 3 . 1 概述 本试验是在绕组的线端上进行的。试验应按 述的方法和全 波雷电冲击试验结合起来进行。 雷电 冲击截波耐受电压的峰值见表2 及表3 。 通常,冲击电压发生 器和测量设备与全波冲击试验相同,只是加一个截断间隙。标准雷电冲击截 波具有2 一
39、6 w s 之间的截断时间。 1 3 . 2 截断间隙和截断特性 推荐使用可以调节时间的触发 式截断间隙,也允许使用 简单的棒对棒间隙。截断线路的布置应使 被记录的冲击波截断后的过零系 数接 近于0 . 3 ( 其允许范围为 。 . 2 5 - 0 . 3 5 ) o 1 3 . 3 试验顺序和试验判断准则 如上 所I , 截波冲 击t 和全 波 冲击试 验合并 成 一个统 一 的试 验顺 序, 各 种冲 击 波的 试验顺序如 下: 一次 降低电压的全波冲击; 一 次1 0 0 %的全波冲击; 一次或几次降低电压的截波冲击。 GB 1 0 9 4. 3 - 8 5 两次1 0 0 %的截波冲击
40、。 两 次1 0 0 %的全波冲击; 截波冲击试验时所采用的测量接线及T Q 图记录方式与全 波冲击试验相同。 原则上, 截 波冲击试验的故障判断主要取决于1 0 0 翻皮 冲击和降低电压截 波冲击的碱皮 图 的比 较。 此时中 性点电流示波图 ( 或任何其他补充示 波图) 是由原全波波前部分下的瞬态现象与截断时的瞬态 现象迭加后而得到的图形。因此应当考虑到截断时延可能出现的变化, 虽然变化微小, 振荡 图形的后 面部 分将因此而发生变化,而要把这一效应和故障记录 区分开来是困 难的。 后续的1 0 0 %全波冲击试验的示波图被作为一种补充的故障判断, 但是这些冲击试验本身并不难作 为截波冲击
41、试验的质量判断的 依据。 1 4操作冲击试 验 1 4 . 1 概述 对于U m 3 0 0 k V 的绕组,按方法2 确定 ( 见5 . 4 条) 。 本试验为出厂试验。 有关 冲击试验名词的一般定义,对试验电路的要求,对干许可的测量设备的性能试验及定期校 验 均见G B 3 1 1 . 2 一 6 -8 3 . 冲击波是由冲击电压发生器直接加到被试的线端上,也可施加到较低电压的绕组上,再通过感应 将试验电压传送到被试绕组上。 应在么 澎 揣 和中 性点端子之间出现规定的试验电压值,中 性点应接地。 在一台三 相变 压器中,试验期间线端间产生的电压应近似为线 端与中 性点 端子之间相电压的1
42、 . 5 倍( 见 1 4 . 3 条) 。 通常试验电压是负极性的,以减小试验电路中出 现异常的外部 闪络的危险。 变压器的各个绕组两 端产生的电压实质上与它们的有效匝数成正比,而试验电压将由具有最高电 压U m的绕组来确定 ( 见第4 章) 。 冲击电压波形的视在波前时间至少为2 0 k 5 , 超过9 0 %的规定峰值的时间至少为2 0 0 k 5 ,从 视 在 原点到第一个过零点的总时间至少为5 0 0 t 5 o 注这一个冲击波形是有意选择得与 2 5 0 / 2 5 0 0 ”标准波形不同。这个 标准 波形是G B 3 1 1 . 2 -G B 3 1 1 . 6 -8 3 巾推
43、荐专门用于空气外绝缘试验的。 波前 时间1 由 制 造厂 选 择, 其 值应使沿着被试绕组的电压分配实际上是均匀的, 其值通常小于2 5 0 Vl s o 试验期间在磁路中会增加磁通密度。 冲击电压可以 维持到铁心达到饱和及变 压器的励磁阻抗明 显地降 低的瞬间。 最大可能持续的 冲击时间可以用在每次全电压冲击试验之前引人反极性剩磁的办法来增加。 这可用波形类似但极性相反的较低电压的冲击波或短时接通直流电源的方法来实现。 议. 2 试验顺序及记录 试验应包括一次5 0 %一 7 5 %全试验电 压下的冲击( 校正冲击波) 和三次连续 的全 电压 下的 冲 击。 如果 示 波图记 录 有问题,
44、则 这一 次 冲击可以 不计 并耐 卜 加 一 次 冲击 介 j 被图 至少 应有在 被试 线 端上 的 冲击 波形翻 a 1 4 . 3 试验时的连接 试验时,为使变 压器有足够的阻抗,变 压器必须处于 空载条件下。试验中 不使用的绕组应以适当 的方法在一点接地,但不使其短路。对于单相变压器,被试绕组的中性A .* 子 应接地。 二相变 压器绕组应逐相进行试验。此外其中 性点 端子应予接 地。变 压器的 试验接线方式应使其余 的两个非试线端上 产生一个反极性的电压, 其幅值为1 / 2 的施加电压 ( 见图 2 ) 0 套管火花间隙及限制过电压的补充方法等均按雷电冲击试验的有关规定处理。 1
45、 4 . 4 试验的判断准则 如果示波图中 没有指示出电压的突然下 降,则试验合格。 注但是磁饱和在冲击过程中产生的影响,会使得连续的示波图因这一效应而各不相同。 试验期间的辅助观察 ( 不正 常的音响效果等) 可用来证实示 波图的记录, 但这些辅助观察本身不能 作为直接的证据。 GB 1 0 9 4. 3 一 “T . 附录A 对变 压器在感应耐 压试验时 进行局部放电测量的使用导则 ( 按本标准第1 1 . 4 条) ( 补充件) A. 1 绪言 局 部 放 电( P D ) 是 指 引 起 导 体 之 间 的 绝 缘 只 发 生 局 部 桥 接 的 一 种 放 电 在 变 压 器 1 1
46、 , 这 种 局 部 放电能使每一个引出的绕组端 r 对地电压发生瞬时的变化。 测4 1. 用阻抗通常是通过套管的电容抽头或通过 接地之间,如 A. 2 所述。 个独立的摇合 电容器,有效地连接在这些端r 与 在局部放电处出现的实际放电电荷是不能直接测最的。 电荷肇Q,其 定义见相应国家标准。 局部放 电强度的较好测量方法是M il 址 视在 任一 测量端了上 的 视在电荷量Q可由适当的校正方法来确定 ( 见A . 2 ) 0 个特定的 局部放电会导致变 压器各个端子上 的视在电荷值有所不同。 的 显小值,可以 得到有关变 压器内局部放电源位置的信息 ( 见A . 5 ) 0 比较各个端 f
47、- 仁同时得到 的 、 州 的 本标准第1 1 . 4 条中 规定的验收试验方法要求测量绕组线端匕 的视在电荷量。 如 果 按照下 述的推荐方 法,则可认为 对任 何 位置处的 局部 放电 源都有 足够高 的灵敏度。 这种V定 验收时许可的视在电荷量是根据已通过传统的1 , 频绝缘试验的变 压器上 实际局部放电测量经验得 A. 2 测A电路和校准电路的连接 ( 校准程序) 测髦仪器是用匹配的同轴电缆接到绕组端了 该阻抗又是测4仪器的输人阻抗。 为了改善整个测量系统的信号噪声比, 上 的,测量阻杭的最简单的方式是电缆的匹配阻抗, 用放大器可能是方便的。当从测量端 r 表现出 个适当的恒定的阻抗。
48、 利用I I I 皆 电路、 脉冲变 压器,以及在试( 端子与电缆间使 一 端观察时,测量线路在局部放电测试的整个频率范围内,应 对绕组的线端与接地的油箱之间进行局部放电测最 时, 电容抽头“ : 接地法兰 图A1 )之间。如果无 电容抽头, 最好是将测量阻抗有效地接到电容套管的 用作测址端 几 也 可以将套管法兰 与油箱绝缘,并 将该法竹 中 I b 杆和侧量端子 之间以及测量端子和地之间的等效电容对局部放电信号起到分1 + 的作用,但是这种分 压作用在套管的顶部 端子与 地间进行校准时也产生。 图 A1 电容式套若有电容抽头时的局部放电测景电路 如果必须在没有f 召 可 可以利用的电容式套
49、管电容抽头( 或绝缘的法之 幼的带电 端 r 一 卜 进行测缝 时, , I 以使川高1 1 : 祸合 电容 器的方法。用 一 个无 局部放 电的电容器, 其电容与校准发生器的电容C 。 相比应 足够大,测从 阻抗 ( 带有保护间隙) 连接在该电容器的低压端I 与 地之间。见图A2 GB 1 0 9 4. 3 一8 5 c ; C . 图 A2 采用高 压藕合电容器的局部放电测量电路 整个测量系 统的校 准是在校准装置的两 端输人已知的电 荷来进行的。校正装置包括一台匕 升时间 短的阶跃电压脉冲发生器 ( 其内 阻不应大于1 0 0 5 2 ) 和一个已知电容值为C 。 的小的串联电容器, 上 升时 间应不大于0 . 1 p 5 , 而且C 。 值应在5 0 P F 左右。 当 这个发生器接到两个校正端子上时,由于 端子呈 现的电 容值远远大于C 。 。 因此由脉冲发生器输人的电荷将为: q 。 二 U a C o 式中 : U a 方波电压 值, 通常为2 . 5 0 V a 如果校准发生 器的重复频率, 与变 压器试验时所用的 1 频的每半周中 一个 脉冲时的数量级相当, 那将是方便的。 如果校 准端子相 距较 远,则 连接引线上 的杂散电容 可能会引 起误差 。用于高
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