GB 1094.11-2007 电力变压器 第11部分:干式变压器

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  • 所有变压器均应能在环境温度低至一25℃时,适于运输和贮存。 制造单位应被告知变压器在抵达安装现场的运输过程中,预计会受到的冲击、振动 大值。

    对分接的有关规定,按GB1094.1。分接范围的优先值如下: 一±5%,每级为2.5%(5个分接位置); 一±5%(3个分接位置)。 对于无励磁调压变压器,分接的选择应在无励磁状态下,采用连接片或无励磁分接开关来实现。

    如用户无其他规定桥梁工程,变压器的联结组别建议为Dyn11或Dyn5,中性点的连接应能承载额定租 电流。

    变压器应能满足GB1094.5的要求。如果用户要求通过试验来验证是否满足,则该试验项目 货合同中明确规定。

    制造单位应规定出变压器的各种额定值并应将它们标志在铭牌上,见第9章。这些额定值应

    压器在一次电压等于额定电压、电源频率为额定频率的稳定负载条件下输出额定电流,且温升不 第11章所规定的限值。

    100%额定容量。额定容量是指在连续负载下的值。它是负载损耗、温升及短路阻抗保证值和测试值的 依据。 注:双绕组变压器只有一个额定容量,且两个绕组的额定容量相同。当变压器一次绕组施加额定电压并通过额定 电流时,变压器两个绕组吸取了相应的额定容量。 额定容量是与连续负载工况相对应的。然而,符合本部分的干式变压器,可允许在过负载下运行, 有关其过负载运行的导则,见GB/T17211。

    在U的规定值内,且在电压与频率之比大于额定电压与额定频率之比,但不大于5%的过励磁条 件下,变压器应能无故障地运行。 注:本要求并不意味着在正常运行中会经常出现。因为在这种情况下,铁心损耗的增加会产生不利的影响,故要限 制这种运行的持续时间。这种情况应该仅限于比较少见的且运行时间有限的负载场合,如急救负载或特高峰 值负藏

    8.5风机冷却时的运行

    当变压器装有风机进行辅助冷却时,其有、无风机时的标称额定容量应由供、需双方协商确定。 铭牌上应标出无风机冷却时的额定容量和有风机冷却时的最大额定容量,

    8.6置于外壳内的运行

    对于变压器在不是由原制造单位提供的外壳内的运行,或者在由原制造单位后来才提任 的运行,其要求见GB/T17467和GB/T17211

    9.1固定于变压器上的铭牌

    每台变压器均应装有一块铭牌,铭牌的材料应不受气候影响,并应固定在明显可见的位置。铭牌上 示志的内容应永久保持清晰(可采用蚀刻、雕刻、打印或光化学处理等方式)。下述各项内容应标志在 单上。 a)干式变压器; b)本部分代号; 制造单位名称; d) 出厂序号; e) 制造年月; f) 每个绕组的绝缘系统温度。第一个字母代表高压绕组,第二个字母代表低压绕组。当有多个 绕组时,则字母应按从高压绕组到低压绕组的顺序依次排列; 注1;当各绕组的绝缘系统温度相同时,可只标注一个字母; 注2:当无法用字母标注时,可改用温度(绝缘系统温度的摄氏度)标注。 g)相数; h) 每种冷却方式的额定容量; i) 额定频率; )额定电压,包括各分接电压(如果有):

    k)每种冷却方式的额定电流; 1) 联结组标号; m)在额定电流及相应参考温度下的短路阻抗; n)冷却方式; o)总质量; p)绝缘水平(铭牌上应标出所有绕组的额定耐受电压,其标志的原则见GB1094.3); q)防护等级; r)环境等级; s) 气候等级; t)燃烧性能等级。

    每台变压器外壳均应装有一块铭牌,铭牌的材料应不受气候影响,并应固定在明显可, 牌上应标出的各项内容见·9.1。所标志的内容应永久保持清晰(可采用蚀刻、雕刻、打印或光化学处理 等方)。

    变压器应按所采用的冷却方式进行标志。 与各种冷却方式相关联的字母代号如表1所示

    10.2字母代号的排列

    变压器的每一种冷却方式(制造单位所规定的变压器各额定容量是按冷却方) 字母代号进行标志,其典型标志如下: 一当变压器被设计成自然空气循环时,其标志代号为AN; 一当变压器被设计成在采用自然空气循环时达到一定容量,而同时在采用强迫空气循环时可达 到更大容量运行时,则其标志代号为AN/AF。

    按正常运行条件设计的变压器,当按第23章进行试验时,其每个绕组的温升均不应超过表2中所 列出的相应限值。 当绕组绝缘系统中某处的温度是最大值时,则称此温度为热点温度。热点温度不应超过 GB/T17211一1998中规定的绕组热点温度额定值。热点温度虽可测量,但为了实用,可通过 GB/T17211—1998的7.2中给出的z和q值,用GB/T17211—1998的4.2.4中的公式(1)计算其近似值。 作为绝缘材料用的各部件可以分开使用,也可组合使用,只要它们各自的温度不超过表2第一栏所 给出的相应绝缘系统的温度。 铁心、金属构件及其邻近处材料的温度,不应对变压器任何部分造成损害。

    12.2用于高海拔处的变压器

    当变压器被规定在海拔为1000m~3000m之间运行,而其试验却是在正常海拨处进行时, 短时外施耐受电压值,应根据安装地点的海拔超过1000m的部分,以每100m增加1%的方式 至于在海拔超过 3 000m处运行时,其绝缘水平应由供、需双方协商确定。

    13气候、环境和燃烧性能等级

    注:上述环境条件不仅对干式变压器的运行是重要的,而且对其在安装前的贮存也是重要的。 根据湿度、冷凝和污秽的程度,规定以下三种不同的环境等级。 E0级:变压器上没有凝露,且污移可以被忽赂。对于清洁、干燥的户内式安装,通常可以达到这 等级。 E1级:变压器上偶尔有凝露(如:当变压器无励磁时)。可能会出现有限的污移。 E2级:变压器上经常有凝露或严重的污移,或两者同时都有。 变压器在经过按第26章所述程序进行的特殊试验后,应表明其能否符合E1级或E2级的要求。

    规定以下两种燃烧性能等级: FO级:无须特别考虑火灾危险。除变压器设计中所固有的特性外,不采取特殊的措施来限制其可 燃性。不过,应使其在燃烧时所逸出的有毒物质和不透明烟雾降至最低程度。 F1级:变压器易遭受火灾危险,要求限制其可燃性。应使其在燃烧时所逸出的有毒物质和不透明 烟雾降室最低程度。 变压器在经过按第28章所述程序进行的特殊试验后,应表明其能否符合F1级的要求。 注,按篇28意进行的测量,会产生不大于10K的标准偏差。

    13.4气候、环境和燃烧性能等级的试验准则

    变压器被宜称符合某一气候、环境和燃烧性能等级时,则应按表4所给出的 上进行这些相应的试验,以验证其是否符合所宣称的相应等级的要求。 26意~第28章所规定的试验,应在能代表所设计类型的一台变压器上进行。

    新变压器应承受第15章第23章所规定的各项试验。已运行过的变压器,可按本规定进行试 其绝缘试验中的施加电压值宜降低到原来新变压器的保证绝缘水平的80%。 试验应由制造单位进行,或在认可的试验室进行,但供、需双方在投标阶段另有协议时除外。 定期的型式试验应至少每五年进行一次。 变压器按第19章~第21章进行绝缘试验时,其温度应与试验场所的温度接近,

    20感应耐压试验(例行试验)

    本试验按GB1094.3的规定。 耐受电压应等于两倍的额定电压。 当试验频率等于或小于两倍额定频率时,耐压时间应为60s。当试验频率超过两倍额定频率时 压时间应为:

    21雷电冲击试验(型式试验)

    本试验按GB1094.3的规定

    GB1094.112007

    耐受电压应为表3中所列出的变压器绝缘水平规定值。 冲击试验用的波形应为1.2×(1±30%)μs/50×(1±20%)μS。 试验电压应采用负极性。每个线端的试验顺序为:在50%~75%全耐受电压时进行一次校正冲 击,然后在全耐受电压下进行三次冲击。 注:干式变压器在进行雷电冲击试验时,可能会出现空气中的电容性局部放电,但它并不对绝缘产生危害。此局部 放电会使示伤电流波形发生变化,但此时的电压波形只有微小的变化甚至不发生变化。当出现这种情况时,可 重复进行外施耐压试验和感应耐压试验。考虑到上述说明,不能以示伤电流波形有轻微的畸变来作为拒绝该 产品的理由。

    22局部放电测量(例行试验和特殊试验)

    22.2基本测量线路(仅为典型线路)

    局部放电试验用的基本测量线路见图1和图2.

    图1单相变压器局部放电试验的基本测量线路

    图2三相变压器局部放电试验的基本测量线路

    图中C表示一台电压额定值合适的无局部放电的高压电容器(其电容值与校准发生器的电 比应足够大)。该电容器与测量阻抗Z串联,且与每个被试高压绕组端子相连接。

    22.3测量线路的校准

    在绕组内部和测量线路中,均会出现放电脉冲的衰减现象。校准按GB1094.3的规定进行,

    标放电校准器所产 组端子上。为了方使,可使标准发

    局部放电测量应在所有绝缘试验项目完成后进行。根据变压器是单相还是三相结构,来决定其低 压绕组是由单相电源还是三相电源供电。试验电压波形应尽可能是正弦波,且试验频率应适当地比额 定频率高些,以免试验期间励磁电流过大。试验程序按22.4.1或22.4.2。

    22.4.1三相变压器

    22.4.1三相变压器

    22. 4. 1. 1例行试验

    本试验应在所有的干式变压器上进行,施加电压方式见图3。

    22.4.1.2附加的试验程序(特殊试验)

    图3局部放电例行试验的施加电压方式

    对于拟接到中性点绝缘的电力系统或接到中性点是通过高阻抗接地的电力系统的变压器,由 在单相对地故障条件下继续运行,故可能要对变压器进行附加的试验。本试验只在用户有规定 行,施加电压方式见图4。

    图4局部放电特殊试验的施加电压方式

    本试验是在一个线端接地时,先施加相间预加电压1.3U,,加压时间30S,然后不切断电源,将相间 电压降至U,,保持3min,在此期间应进行局部放电测量。此后,依次将另一个线端接地,重复进行本 武验。

    22.4.2单相变压器

    对于单相变压器,U.应视实际情况,为相间电压或相对地电压。施加电压方式按三相变压器。 对于由三台单相变压器组成的三相变压器组,其试验要求应与三相变压器相同,

    22.5局部放电接受水平

    23温升试验(型式试验)

    GB 1094.112007

    GB1094.2的有关要求均适用于本部分。三相变压器的温升试验应使用三相L

    23.2施加负载的方法

    本方法适用于非封团式、封闭式或全封团式十式自冷或风冷变压器。 温升值是通过短路试验(提供负载损耗)和空载试验(提供空载损耗)的组合来确定的。 试验开始时,变压器的温度应与试验室的环境温度一样稳定。应测量高、低压绕组各自的电阻值 这些测量值将作为计算这两个绕组温升值的基准值。试验室的环境温度也应被测量并记录下来。 对于三相变压器,其电阻测量应在中间相与一个边相绕组的线端之同进行。 各温度测量点(即:测环境温度的温度计和变压器上的传感器(如果有))的位置,不论是参考测 量还是最终测量,均应相同。 绕组短路试验应是在一个绕组流过额定电流而另一个绕组短路下进行的,且持续到绕组和铁心温 度都达到稳态时为止,见23.4。用电阻法或登加法确定各绕组的温升△0。。 在额定频率和额定电压下的空载试验,应持续到绕组和铁心温度都达到稳态时为止,然后应测出各 自绕组的温升△。。 温升试验程序应采用下述二种方法之一: 先进行绕组短路试验,直到铁心和绕组温度达到稳定为止,然后进行空载试验,直到铁心和绕 组温度达到稳定为止; 一先进行空载试验,直到铁心和绕组温度达到稳定为止,然后进行绕组短路试验,直到铁心和绕 组温度达到稳定为止。 在绕组通过额定电流和铁心为额定励磁下,每个绕组的总温升△用下式来计算:

    一绕组总温升: 0 短路试验下的绕组温升; 一空载试验下的绕组温升; K,对于自冷式为 0.8;对于风冷式为 0. 9。

    A%——绕组总温升; 短路试验下的绕组温升; △0——空载试验下的绕组温升; K,对于自冷式为 0. 8;对于风冷式为 0. 9

    23.2.2相互负载法

    如果有两台同样的变压器,且试验室具有必需的试验设备时,来用本方法是合适的。它适用于封闭 式或非封闭式干式自冷或风冷变压器。 试验开始时,变压器温度应与试验室的环境温度一样稳定。应测量高、低压绕组各自的电阻值,这 些测量值将作为计算这两个绕组温升值的基准值。试验室的环境温度也应被测量并记录下来。 各温度测量点的位置,不论是参考测量还是最终测量,均应相同。 对于三相变压器,其电阻测量应在中间相与一个边相绕组的线端之间进行。 对于绕组为星形联结的三相变压器,最好是在中同心柱的绕组上进行测量。 将两台变压器并联连接,其中一台为被试变压器,且最好是对这两台变压器的内部绕组以被试变压 器的额定电压进行励磁。利用两台变压器的电压比不同或另输入某一电压的方法,使被试变压器

    如果在绕组通过试验电流之前,先对铁心励磁一段时间(最好不小于12h),则可缩短试验时间。

    定电流,直到铁心和绕组温度达到稳定时为止。

    23.2.3直接负载法”

    图5单相相互负载法示例

    6三相相互负载法示例

    本方法只适用于小变压器。 将变压器的一个绕组,最好是内部绕组在额定电压下励磁,另一个绕组连接适当的负载, 绕组都通过额定电流。

    23.3降低电流下的绕组温升校正

    式中: A0.—额定负载下的绕组温升;

    A6.——试验电流下的绕组温升; I, 一额定电流; I试验电流;

    △0.—试验电流下的绕组温升; I.额定电流; I.试验电流;

    23.4稳态条件的确定

    试验箱内的空气温度应能确保在变压器上出现凝露。 试验箱内的湿度应保持在93%以上,这可通过定期或连续地对适量的水进行雾化来实现。 水的电导率应在0.1S/m~0.3S/m范围内。 机械式雾化器的放置应避免将水直接喷到变压器上。 不应该有水从箱顶滴到被试变压器上。 变压器在无励磁状态下,至少应在空气相对湿度大于93%的环境中放置6h。 此后,应在5min内对变压器进行如下的感应电压试验: 一对于拟接到直接接地的电力系统或经低阻抗接地的电力系统中的变压器,应在1.1倍额定电

    压下励磁15min; 对于拟接到绝缘的电力系统或经高阻抗接地的电力系统中的变压器,应连续承受三次且每次 为5min的感应电压试验。试验时每个高压端子应依次接地,在其他端子与地之间施加1.1倍 额定电压。三相试验也可用单相试验来代替,此时,应将两个不接地相的端子连接在一起。 上述试验最好是在试验箱内进行。 在施加电压过程中,应无闪络现象发生,且外观检查应无严重的放电痕迹。

    26. 3. 2 E2 级变压器

    试验程序包括凝露试验和湿渗透试验,凝露试验与26.3.1的规定相同,但水的电导率应在 0.5S/m~1.5S/m范围内。 在湿渗透试验开始时,变压器应为干燥状态。试验中,变压器在无励磁状态下,置于试验箱内 144h。试验箱内的温度应为(50士3)℃,相对湿度为(90士5)%。在该试验终了时,将变压器置于正常环 境条件中,最迟经过3h后,应对变压器进行外施耐压试验和感应耐压试验,但施加的试验电压值应降到 标准规定值的80%。 在绝缘试验中,应无闪络或击穿现象发生,且外观检查应无严重的放电痕迹,

    27气候试验(特殊试验)

    在一台变压器上得到的气候试验结果,对基于同一设计准则的其他变压器有效 则为: 设计概念相同(如:绕组是否被固体绝缘封闭、绕组类型、防护等级等); 绕组平均温升相同(按表2); 导电材料相同; 主要的绝缘材料相,

    27.3C1级变压器的气候试验(热冲击试验

    27.3C1级变压器的气候试验(热冲击试

    试验应在一台不带外壳(如果有)的完整变压器3)上进行,被试变压器应置于试验箱内。 试验箱内的环境温度至少应由三个测量点来确定,测量点应距试品外表面0.1m处,高度在试品 的1/2位置处,取各测量点读数的平均值作为空气温度参考值。 试验程序如下: a) 将试验箱内的空气温度在8h内逐渐降到(一25士3)℃,然后至少保持12h,直到达到稳定状态 为止; b)此后将试验箱内的空气温度在4h内逐渐上升到(一5士3)℃,并至少保持12h,直到达到稳定 状态为止; c) 然后对被试绕组(封闭于固体绝缘内)施加2倍额定电流以进行热冲击试验。应将此电流维持 到被试绕组的实测平均温度等于表2中给出的绕组平均温升限值加上40℃(正常使用条件下 的最高环境温度为止。绕组的平均温度是根据电阻值的变化来确定的。可选择下述方法之 一来进行热冲击试验。

    3)按供、需双方协议,可以对由铁心上取出的所有线圈进行本试验,但最终的绝象检查宜在这些试验过的线 森装到变压器铁心后进行。

    热冲击试验是在将规定的直流电流施加在被试绕组上进行的。对于多相变压器,此 试验电流可施加在串联在一起的所有各相绕组上。 注1:为使各相绕组串联在一起,可能需要拆开绕组的原有连接。 在试验过程中,绕组平均温度的监测,可直接用测量试验电流和相应电压降的伏安法 来进行。

    27.4.1试验方法V入

    28燃烧性能试验(特殊试验)

    为使变压器的性能最佳,必须使其在燃烧时所逸出的有毒物质和不透明烟雾降至最低程度。 要避免使用含有卤化物的材料。应按28.2检测所逸出的腐蚀性及有害性气体。此外,变压器在外 主火灾时不应明显助燃。燃烧性能应按28.3的试验程序进行评估,

    28.2腐蚀性及有害性气体逸出的检测

    应从变压器上提取少量可燃性材料,用 在燃烧时所逸出的腐蚀性和有害性气体。 原则上,该试验将能检测出下述这些成分,即:氟化氢(HCI)、氰化氢(HCN)、漠化氢(HBr)、氟 HF)、二氧化硫(SO2)和甲醛(HCHO)。 至于试验程序的细节及可接受的限值,如国家法规中无规定时,可由供、需双方协商确定。

    GB 1094. 112007

    岩土工程28.3F1级变压器的燃烧性能试验

    本试验应在变压器一个完整的相上进行,完整的相应包据高压(HV)线圈、低压(LV)线圈、铁心柱 和绝缘件,但不包括外壳(如果有)。供试验用的铁心柱也可以用与原铁心柱尺寸及热特性类似的材料 来代替。不应考虑铁轭,将低压引线在该线圈上、下两端面处切去。 被试变压器的圆形线圈外径或非圆形线圈的最大横向尺寸应介于400mm~500mm之间。 注,经过协商,可用尺寸较大或较小的线圈进行本试验。

    28.3. 2试验的有效性

    在一台变压器上得到的燃烧试验结果,对基于同一设计准则的其他变压器也有效。这些设计准 则为: 设计概念相同(如:绕组是否被固体绝缘封闭、绕组类型、防护等级等); 一绕组平均温升相同(按表2);

    灌溉水质标准28. 3. 3. 1 试验箱

    试验箱是基于GB/T18380.3(与电缆有关)的规定而制成的,如图7所示。箱壁应使用厚度为 1.5mm2.0mm的耐热钢板制造,供隔热用,以使传热系数为0.7W/(m·K)。如果可能,还宜装 个耐火窗。试验箱的尺寸见表5,

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