大型变压器的感应耐压试验
(1)电力变压器的工频耐压试验是考核变压器主绝缘的一种有效手段,但随着电力工业的发展变压器的容量的增大和电压的不断提升,试验变压器的容量和输出电压都相应提高,造成试验变的体积增大和重量(吨位)很高,另外尚需配套庞大调压设备和控制系统,所以很不适合现场试验。
(2)电力变压器的工频耐压试验主要是考核变压器的主绝缘,但据统计,变压器的绝缘损坏事故多数为纵绝缘的缺陷所造成,另外目前国内的大型电力变压器大多是采用分级绝缘结构,因此也无法实施工频外施加压试验,也只能用感应耐压的方法来考核变压器的绝缘水平。
(3)变压器感应耐压试验的方法都是从变压器低压侧逐相加压约1.7~2.0UH,变压器高压输出端的电压达到工频耐压值,所以说它考核了变压器的主绝缘同时又考核了变压器的纵绝缘。但由于变压器在设计时,它的电压U=4.44fNΦ(4.44为常数,f为50Hz,N为线圈匝数,Φ为磁通),根据公式,要满足1.7~2.0U的输入电压,变压器铁芯伏安特性曲线呈饱和状态。表现在空载励磁电流急剧上升,而电压无法上升,所以用工频电压是无法进行感应耐压的,必须把频率f高,即所谓的倍频100Hz或以上,才能完成对变压器进行感应耐压试验。
依据GB10942003《电力变压器》规定:“电压等级为110kV及以上的变压器应进行长时感应电压及局部放电测量试验”;在中华人民共和国国家标准GB50150-2006《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》也规定:“绕组连同套管的长时感应电压试验带局部放电测量:电压等级220kV以上,在新安装时,必须进行现场局部放电试验。对于电压等级为110kV的变压器,当对绝缘有怀疑时应进行局部放电试验”。因而变压器应耐压前后都要测量它的局部放电量,这两项试验一般是同时进行的。
(4)增加电源频率的几种方法如下:
1)用三台单相变压器接成二次侧开口的Y,d接线,通过过激磁1.6倍左右能获得150Hz电源,再经过调压装置和隔离变输出,此类设备体积、重量都很大,不适于现场试验。
2)用倍频发电机组经隔离变输出的方法,但发电机组起动电流较大,对变电所站用变必须有足够容量,同时也存在体积庞大运输不方便和发电机的日常维护等问题。
3)采用推挽放大式无局放变频电源试验系统不仅在现场可方便进行变压器的感应耐压和局部放电测量,也可配无局放高压电抗器组成无局放串联谐振试验系统在现场对互感器、GIS、交联电缆等设备进行交流耐压及局部放电试验。
(5)大型变压器现场进行感应耐压耐压、局部放电试验设备介绍。变压器感应耐压、局部放电试验系统采用推挽放大式无局放变频电源,它是由大功率晶体管组成的线性矩阵放大网络,并运用最新DSP工业控制器及光纤传输技术,工作在线性放大区,从而获得与信号源一致的标准正弦波形,由于其内部没有任何工作在开关状态下的电路,因此不产生严重的干扰信号,适合作为感应耐压及局部放电试验的电源;采用无局放变频电源作为串联谐振的励磁电源,由于输出波形为纯正弦波,损耗小,可使回路Q值提高25%,也适合作为串联谐振的励磁电源。
推挽放大式无局放变频电源已在全国广泛运用,市场占有率达到90%,对
1000kV变压器、800kV直流换流变、750kV/750VA单相变压器、500kV/750MVA三相一体变压器都成功进行了过试验。
以满足220kV/240MVA电力变压器感应耐压、局部放电试验为例,配置的试验设备组成部分见表6-80。
现场试验接线示意图如6-62所示。
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