05.《电力变压器 第3部分 绝缘水平绝缘试验和外绝缘空气间隙》GB 1094.3-2003
- 文档部分内容预览:
GB 1094. 32003
11IEC标准为由用户规定 此处进行了修改,
装饰装修标准规范范本GB 1094.3—2003
1.V. 线路端子 LI/AC 200/85kV 或者,如果另外还要求短时感应耐压试验: 绝缘水平:h.v. 线路端子 SI/LI/AC 950/1175/510kV m.v. 线路端子 LI/ AC 480/200kV h.v./m.v.中性点端子 LI/AC 185/85kV 1.V.线路端子 LI/AC 200/85kV
6适用于某些特殊类型变压器的规则
在变压器中,当具有不同U.值的全绝缘的绕组在变压器内部连接在一起(通常是自耦变压器)时, 其外施试验耐受电压应由公共中性点的绝缘及其相应的U。值确定。 在有一个或多个分级绝缘绕组的变压器中,由于感应耐受试验电压及操作冲击试验(如果采用)电 压是按具有最高U.值的绕组确定的,因而Um值较低的绕组可能承受不到与其相应的试验电压,这种 差异一般是可以接受的。如果绕组间的匝数比是靠分接改变时,应利用合适的分接,使U㎡值较低绕组 上的试验电压值尽可能接近其耐受电压值。 在操作冲击试验时,不同绕组的两端之间所产生的电压大致与其匝数比成正比。额定操作冲击耐 受电压应只按具有最高U。值的绕组确定。其他绕组中产生的试验电压也与匝数比成正比,且可选择 合适的分接,使这些绕组上的试验电压值尽可能接近表3中的规定值。其他绕组中所产生的操作冲击 试验电压应不超过这些绕组端子上规定的雷电冲击耐受电压值的80%。 增压变压器、移相变压器等的串联绕组,虽然其绕组额定电压仅为系统电压的一小部分,但其U. 却与系统电压相当。严格地按本标准对这一类变压器进行试验往往是比较困难的,因此,有关试验项目 应由制造厂与用户协商确定。 对于接到相间的单相变压器,如:在作为铁道牵引系统电源的情况下,其试验电压值可能比本标准 列出的试验电压值高 对于有多种可改变连接的变压器,其所采取的试验接线和试验次数需作特殊的考虑,且应在定货时 办商确定。
绝缘要求和绝缘试验的基本规定
变压器绕组是按它们的U值以及相应的绝缘水平进行检验的。本章详述其相应的 的绝缘试验。对于某些有各自标准的电力变压器和电抗器类产品,本章中这些要求只大 确引用时才适用
绝缘要求和绝缘试验的基本规则见表1。 由绕组U确定的不同的标准耐受电压值见表2、表3和表4。这些表中不同的标准耐受电压值的 选取,与系统中预期的过电压条件的严重性及该设备的重要性有关。有关导则见GB311.1。 注:在某些地区,安装在郊区或农村的配电变压器会遭受严重的过电压,此时,可由制造厂与用户协商,对各台产品 的雷电冲击试验和其他试验规定更高的试验电压值,它们均应在询价文件中澜明。 有关选择变压器绝缘要求和绝缘试验的说明应随询价和定货时提出,见附录C(提示的附录)。 绝缘要求见7.2规定。耐受电压的检验用7.3列出的试验来进行。对绕组中性点端子的绝缘要求 和试验,见7.4。 当变压器用油/SF:套管直接连接到GIS设备时,或当变压器采用棒状间隙保护时,建议雷电全波 和雷电截波冲击试验均为特殊试验。截波冲击峰值应比全波冲击峰值约高10%。 对于高压绕组U.>72.5kV的变压器,其所有绕组的雷电全波冲击试验均是例行试验,
GB1094.3—2003表1对不同类型绕组的要求和试验"试验设备最高雷电冲击操作冲击长时AC短时AC外施AC绕组电压Um/kV线端全波线端截波中性点全波(SI)(ACLD)(ACSD)类型(方均根值)(LI)(LIC)(LI)(见12.2(见13章)(见14章)(见13章)(见15章)(见12.4)和12.3)(见11章)全绝缘Um≤72.5型式型式型式b不适用·不适用例行例行全绝缘和72.5
170kV变压器绕组的额定耐受电压3kv额定雷电冲击耐受电压额定短时感应或外系统标称电压设备最高电压U.额定操作冲击耐受电压(峰值)施耐受电压(方均根值)(方均根值)(峰值,相对地)全波截波(方均根值)6508509503602202527509501 0503958501 0501 1754603303639501 1751 3005101 0501 4251 5506305005501 1751 5501 675680采用说明:1)与IEC标准的差异见附录E(提示的附录)中的E1。2]与IEC标准的差异见附录E提示的附录)中的E2。3]与IEC标准的差异见附录E(提示的附录)中的E3。5 标准的绝缘要求为: 如果采用表1,线端的标准操作冲击耐受电压(SI)按表3; 线端的标准雷电全波和截波冲击耐受电压(LI、LIC)按表2或表3; 中性点端子的标准雷电全波冲击耐受电压(LI):对于全绝缘,其峰值与线端相同;对于分级绝 缘,其峰值按表4的规定; 线端的标准外施耐受电压按表2或表3; 中性点端子的标准外施耐受电压:对于全绝缘,其电压值与线端相同;对于分级绝缘,其电压值 按表4; 如果采用表1,线端的标准短时感应耐受电压(ACSD)按表2或表3和12.2或12.3; 如果采用表1,带有局部放电测量的长时感应电压(ACLD)按12.4。 U.≤1.1kV的低压绕组应承受5kV外施耐受电压试验,
表4分级绝缘变压器中性点端子的额定耐
标准的绝缘要求是用各种绝缘试验来验证的。如果适用且无其他协议规定时,这些试验应按下述 给出的顺序进行: 线端的操作冲击试验(SI),见第15章; 本试验用来验证线端和它所连接的绕组对地及对其他绕组的操作冲击耐受强度,同时也验证相间 和被试绕组纵绝缘的操作冲击耐受强度。 本试验对承受长时感应电压试验(ACLD)的变压器是基本的要求。 一线端的雷电全波和截波冲击试验(LI、LIC),见第13和第14章; 本试验用来验证被试变压器的雷电冲击耐受强度,冲击波施加于线端。 中性点端子的雷电冲击试验(II),见13.3.2; 本试验用来验证中性点端子及它所连接的绕组对地及对其他绕组以及被试绕组纵绝缘的雷电冲击 耐受强度。 外施耐压试验,见第11章: 本试验用来验证线端和中性点端子及它们所连接绕组对地及对其他绕组的外施耐受强度。 短时感应耐压试验(ACSD),见12.2和12.3;
1根据我国国情,补充对中性点端子的绝缘要求。 2]IEC标准规定3kV,此处按我国实际情况予以修改。 31与IEC标准的差异见附录E(提示的附录)中的E4。
本试验用来验证每个线端和它们连接的绕组对地及对其他绕组的耐受强度以及相间和被试绕组纵 绝缘的耐受强度。 本试验对全绝缘绕组按12.2进行,对分级绝缘绕组按12.3进行。 对于Um=72.5kV且额定容量为10000kVA及以上和U.>72.5kV的变压器,为验证变压器在 运行条件下无局部放电,本试验通常与局部放电测量一起进行。经制造厂与用户协商确定,对于U.< 72.5kV和U.=72.5kV耳额定容量小于10000kVA的变压器,也可进行局部放电测量。 一长时感应电压试验(ACLD),见12.4。 本试验不是验证设计的试验,而是涉及在瞬变过电压和连续运行电压下的质量控制试验。本试验 用来验证变压器在运行条件下无局部放电。 乙.4绕组中性点端子的绝缘要求和绝缘试验2
中性点端子绝缘水平与它是否直接接地、开路或通过一个阻抗接地有关。当中性点端子不直接接 地时,为限制瞬变过电压,过电压保护装置应安装在中性点端子与地之间。 注 1下面的内容涉及到确定中性点端子需要的最小耐受电压,将此电压值提高,有时是容易做到的,同时也能改善系 统中变压器的互换性。对于分级绝缘变压器,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 缘水平设计得更高些,见12.3。 2 对全绝缘的三相变压器,当中性点不引出时,全波冲击试验电压应施加于并联连接的三个线端上,其电压值应等 于该线端额定冲击耐受电压值的70%,但对电压等级为20kV及以下的变压器,加到线端上的电压值应等于该 线端额定冲击耐受电压值减去1/2额定电压
点端子绝缘水平与它是否 个阻抗接地有关。当中性点端子不 限制瞬变过电压,过电压保护装置应安装在中性点端子与地之间
7.4.2直接接地的中性点端子
中性点端子应直接或通过一台电流互感器牢固接地,而无任何有意接入的阻抗。在线端冲击试验 中,中性点应直接接地。 7.4.3不直接接地的中性点端子 中性点端子不直接接地,它可以通过一个相当大的阻抗(如.消弧线图)接地。独立的相绕组的中性
7.4.4中性点端子的额定雷电冲击电压施
主点端子的额定冲击耐受电压是通过13.3.2所述的两种试验方法之一来验证。对中性 击试验,本标准不予推荐。对于带分接绕组的变压器,当分接位于绕组中性点端子附 用户无其他协议,冲击试验应选择在具有最大匝数比的分接连接下进行。
8带分接绕组的变压器的试验
如果分接范围等于或小于土5%,则绝缘试验应在变压器处于主分接的情况下进行。 如果分接范围大于土5%,对分接的选择按下述规定。 对于感应耐压试验和操作冲击试验,所要求的分接选择由试验条件来决定,见第6章。 雷电冲击试验时,绝缘中的场强分布是随变压器分接的连接和变压器总体设计的差异而不同的。 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, 在三相变压器的三个单独的相或组成变压器三相组的三台单相变压器上各使用其中的一个分接进行试 验。关于中性点端子的冲击试验,见7.4
C标准对于U=72.5kV的变压器不要求进行局部放电测量,此处按我国国情予以修改。 我国对中性点端子的绝缘要求和绝缘试验与IEC标准的规定不同,此处按我国国情予以修改和补充
对正在运行和经检修后或曾运行过的变压器,其重复的绝缘试验应按7.2、7.3和7.4的规定进行, 若无其他协议规定,试验电压值应为原额定耐压值的80%。此外,还要求该变压器的内绝缘未曾变更。 按12.4的长时感应电压试验(ACI.D)的重复试验,通常应在100%试验电压下进行。 注:此时,局部放电的判断准则,应由用户与制造厂视检修的程度来讨论确定。 为验证在制造广已按7.2、7.3和7.4试验过的新变压器是否仍然符合本标准要求而进行的重复性 武验,通常应在100%试验电压下进行
除另有规定外,辅助电源和控制线路的接线应承受2kV(方均根值)、1min对地外施耐压试验。辅 助设备用的电机和其他电器的绝缘要求应符合有关标准的规定(如果该标准的要求低于单独对辅助接 线规定的耐压值,为了对接线进行试验,有时需临时拆除这些器件)。 注:大型变压器的辅助设备为了运输,通常在出厂时拆除。在运行地点装配完毕后,推荐用1000V兆欧表进行试 验。试验前,变压器内任何耐受电压低于1000V的电子设备应取出,
外施耐压试验应采用不小于80%额定频率的任一合适的频率,且波形尽可能接近于正弦波的单相 交流电压进行。 应测量电压的峰值,试验电压值应是测量电压的峰值除以/2。 试验应从不大于规定试验值的1/3的电压开始,并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,然后切断电源。对于分级绝缘的绕组,本试验仅按中性点端 子规定的试验电压进行。因此,绕组的线端只耐受本标准12.3或12.4所述的感应耐压试验时的试验 电压值。 全电压试验值应施加于被试绕组的所有连接在一起的端子与地之间,加压时间60S。试验时,其余 绕组的所有端子、铁心、夹件、箱壳等连在一起接地。 如果试验电压不出现突然下降,则试验合格,
感应电压试验(ACSD
12.2和12.3分别适用于全绝缘和分级绝缘的短时感应耐压试验(ACSD)。对于U.=72.5kV且 额定容量为10000kVA及以上和U.>72.5kV的变压器,ACSD试验一般要进行局部放电测量。在 整个试验期间进行局部放电测量,对制造厂以及用户而言,确是一种有用的方法。试验时测量局部放电 可以显示绝缘在发生击穿之前的缺陷。本试验用来验证变压器在运行条件下无局部放电。 也可要求ACSD试验期间不进行局部放电测量,但这应在定货和询价阶段中说明。 12.4适用于全绝缘和分级绝缘的长时感应电压试验(ACLD)。在整个试验期间,一直进行局部放 电测量。 在变压器一个绕组的端子上施加交流电压,其波形应尽可能接近正弦波。为了防止试验时励磁电 流过大,试验时的频率应适当大于额定频率。 应测量感应试验电压的峰值,试验电压值应是测量电压的峰值除以/2。 除非另有规定,当试验电压频率等于或小于2倍额定频率时,其全电压下的试验时间应为60S。当 试验频率超过两倍额定频率时,试验时间应为:
12.2高压绕组为全绝缘的变压器短时感应耐压试验(ACSD))
(s),但不少于15 试验频率
三相变压器应 则试验期间应 有全绝缘绕组的变压器, 相对地的试验按第11章外施耐压试验进行 U.值的高低,本试验将按12.2
地。对具有全绝缘绕组的变压器,只进行相间试验。相对地的试验按第11章外施耐压试验进行。 根据Um值的高低,本试验将按12.2.1或12.2.2进行。 2.2.1Um<72.5kV和U.=72.5kV且额定容量小于10000kVA的变压器 相间试验电压应不超过表2中所规定的额定感应耐受电压,通常在变压器不带分接绕组两端之间 的试验电压应尽可能接近额定电压的2倍。在本试验中一般不进行局部放电测量。 试验应从不大于规定试验电压值的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,应将电压迅速降低到试验电压的1/3以下,然后切断电源。 如果试验电压不出现突然下降,则试验合格
压不带分接 试验电压应尽可能接近额定电压的2倍。在本试验中一般不进行局部放电测量。 试验应从不大于规定试验电压值的1/3的电压开始,并应与测量相配合尽快地增加 完了,应将电压迅速降低到试验电压的1/3以下,然后切断电源。 如果试验电压不出现突然下降,则试验合格
如无其他协议,所有这些变压器均应进行局部放电测量。相间试验电压应不超过表2中所规定的 定感应耐受电压。通常在变压器不带分接绕组两端之间的试验电压应尽可能接近额定电压的2倍。 应按图1所示的施加电压的时间顺序来检测局部放电性能。 为了不超过表2中的相间额定耐受电压值,局部放电测量电压U2应为: 相对地:1.3Um/V3; 相间:1.3Um。 附录D(标准的附录)的表D1中列出了由表2得出的试验电压UI和合适的U2值。 以下的电压仅指对地的,它应为: 在不大于U?/3的电压下接通电源; 上升到1.1Um/V3,保持5min; 上升到U2,保持5min; 上升到U,其持续试验时间按12.1规定; 试验后立刻不间断地降低到U2,并至少保持5min,以便测量局部放电; 降低到1.1Um//3,保持5min; 当电压降低到U2/3以下时,方可切断电源
办议,所有这些变压器均应进行局部放电测量。相间试验电压应不超过表2中所规定的 电压。通常在变压器不带分接绕组两端之间的试验电压应尽可能接近额定电压的2倍。 斤示的施加电压的时间顺序来检测局部放电性能。 过表2中的相间额定耐受电压值,局部放电测量电压U2应为:
附录D(标准的附录)的表D1中列出了由表2得出的试验电压U.和合适的U2值。 以下的电压仅指对地的,它应为: 在不大于U./3的电压下接通电源:
上开到U2,保持5min; 上升到U1,其持续试验时间按12.1规定; 试验后立刻不间断地降低到U2,并至少保持5min,以便测量局部放电; 降低到1.1Um/V3,保持5min; 当电压降低到U,/3以下时,方可切断电源
图1施加对地试验电压的时间顺序
EC标准关于对U=72.5kV的变压器进行局部放电测量的要求与我国不同,故按我国国情对 12.2.2的标题予以修改。
在电压上升至U。和从U2下降的过程中,可能出现局部放电的起始电压和局部放电熄灭电压,应 予记录。 背景噪声水平应不大于100pC。 注:为了保证能检测并记录局部放电的起始和熄灭电压,推荐背景噪声水平远低于100pC。上述在1.1U.//3下的 100pC是该试验可接受的值。 如果符合以下情况,则试验合格: 一一一试验电压不出现突然下降 一在U,下的第二个5min期间,所有测量端子上的“视在电荷量”的连续水平不超过300pC; 一局部放电特性无持续上升的趋势; 在1.1Um/3下的视在电荷量的连续水平不超过100pC。 当实测的局部放电值不能满足验收判断准则时,应由制造厂与用户就进一步调查进行协商,见附录 A(提示的附录)。此时,还可以进行长时感应电压试验(见12.4)。如果变压器满足12.4的要求,应认 为试验合格
12.3高压绕组为分级绝缘的变压器短
对于三相变压器,要求两种试验,即: a)带有局部放电测量的相对地试验,相对地的额定耐受电压按表2或表3; b)带有局部放电测量的中性点接地的相间试验,相间额定耐受电压按表2或表3。试验应按 12.2.2进行。 单相变压器只要求进行相对地试验。本试验通常是在中性点端子接地的情况下进行。如果绕组之 间的电压比可通过分接来改变,这就可以用来尽可能同时满足不同绕组上的试验电压条件。在特殊情 况下(见第6章),中性点端子上的电压可用将其连接到一台辅助的增压变压器上的办法加以提高,此 时,中性点应按此进行相应的绝缘。 三相变压器试验顺序包括三次逐相施加单相试验电压,每次的绕组接地点是不同的。图2所示的 推荐的试验连接法能避免线路端子之间有过高的过电压。此外,还有其他可行的连接方法。 变压器中其余的独立绕组,如为星形联结,应将其中性点接地,如为三角形联结,应将其中的一个端 子接地 试验时,每匝电压随试验连接法不同,所达到的值也不相同。选择合适的试验接线方法,应根据变 压器与运行条件有关的特性或受试验设备的限制而定。试验时间和施加试验电压的时间顺序应按12.1 和12.2.2。 为评估局部放电特性,在相间试验时,应在U,二1.3U㎡下进行测量。 注:对于U.=363kV及更低的Um,U,=1.3U.是合适的。对于Um=550kV,为了不超过表3规定的耐受电压 局部放电测量电压应降低到U2=1.2U。 对于相对地绝缘的三次单相试验,试验电压U按表2或表3,而U。=1.5Um//3。附录D(标准的 主D
压受压器统组布 作用强度的具实组合,建议制造广与 用户在合同签字阶段中对试验时所有绕组的全部接线进行审查, 补充的对称三相电压感应耐压试验,会在相间产生更高的电磁强度。如果规定了该试验,则相间的空气间隙必 须作相应的调整,并且要在合同签字阶段中给出此规定
1]IEC标准中该注的内容不完全符合我国实际情况,本标准予以修改。 21IEC标准的注3不适用于我国国情,故本标准未列出
一台三相变压器,既可以按图3用单相连接的方式逐相地将电压加在线路端子上进行试验,也可以
采用说明: 1IEC原文图形和公式中的符号标注均有误,本标准予以更正
文图形和公式中的符号标注均有误,本标准予以更
GB 1094.32003
一台由低压绕组向具有三角形联结的高压绕组供电的三相变压器,可能承受到只在如下所述的具 有浮电位高压绕组的三相试验中的试验电压。由于该试验中的对地电压值完全取决于对地及对其他绕 组的相电容,故对于表1中的Um≥245kV的变压器,不推荐这种试验。从一个线端出现的任何对地闪 络,由于瞬时的高电压,可能导致其他两相受到较大的损伤。对这一类型的变压器,最好是采用按图3 所示的单相连接方式,逐相地将电压施加于三相变压器的所有三个相上。 三角形联结绕组的逐相试验意味着每个线端及它所连接的绕组要进行两次试验。由于本试验是质 量控制试验而不是设计验证试验,因此,本试验可以在线端重复进行而不使绝缘受损伤。 被试绕组的中性点端子(如果有)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;如果为三角形联结应将其一个端子接地,或通过电源的中性点接地。除非另有规定,带分接的绕 组应连接到主分接。 试验接线方安(三相成单相)应京货时市制洗厂与用协商确定
如果三相星形联结的变压器用三相连接法进行试验,则相间试验电压高于单相连接法。这可能影响相间绝缘的 设计,且将要求有较大的外部间隙。 如果三相三角形联结的变压器用单相连接法进行试验,则相间试验电压高于三相连接法。这可能影响相间绝缘 的设计。
3星形或三角形联结三相变压器的逐相试
电压应为: 在不大于U2/3的电压下接通电源; 一上升到1.1Um//3,保持5min; 上升到U2,保持5min; 一上升到U1,其持续试验时间按12.1规定; 试验后立刻不间断地降低到U,并至少保持60min(对于U.≥300kV)或30min(对于Um< 00kV),以便测量局部放电; 一降低到1.1Um//3,保持5min; 一当电压降低到U2/3以下时,方可切断电源。 试验持续时间与试验频率无关,但电压U,下的试验时间除外。 在施加试验电压的整个期间,应监测局部放电量。 对地电压值应为: U,=1.7Um//3; U2=1.5Um/V3。 注:对于变压器可能遭受严重过电压的网络情况,U,和U值可分别为1.8U./V/3和1.6U.//3,该要求应在询价时
背景噪声水平应不大于100pC。 注:为了保证能检测并记录局部放电的起始和熄灭电压,推荐背景噪声水平远低于100pC。上述在1.1U%//3下的 100pC是该试验可接受的值。 局部放电的观察和评估如下所述。更详细的资料可从源于GB/T7354的附录A(提示的附录) 庆得。 一应在所有分级绝缘绕组的线路端子上进行测量。对自耦联接的一对绕组的较高电压和较低电 玉的线路端子应同时测量; 一接到每个所用端子的测量通道,都应在该端子与地之间施加重复的脉冲波来校准,这种校准是 用来对试验时的读数进行计量的。在变压器任何个指定端子上测得的视在电荷量,应是指最高的稳 态重复脉冲并经合适的校准而得出的。偶然出现的高幅值局部放电脉冲可以不计人。在每隔任意时间 的任何时间段中出现的连续放电电荷量,若不大于500pC,是可以接受的,只要此局部放电不出现稳定 的增长趋势; 在施加试验电压的前后,应记录所有测量通道上的背景噪声水平; 在电压上升到U2及由U2下降的过程中,应记录可能出现的起始电压和熄灭电压。应在1.1 Jm/V/3下测量视在电荷量; 一在电压U?的第一阶段中应读取并记录一个读数。对该阶段不规定其视在电荷量值; 在施加U,期间内不要求给出视在电荷量值; 在电压U2的第二个阶段的整个期间,应连续地观察局部放电水平,并每隔5min记录一次,
图4长时感应试验的施加试验电压的时间顺序
如果满足下列要求,则试验合格: 试验电压不产生突然下降; 在U2下的长时试验期间,局部放电量的连续水平不大于500pC; 在U。下,局部放电不呈现持续增加的趋势,偶然出现的较高幅值脉冲可以不计人; 在1.1Um/V/3下,视在电荷量的连续水平不大于100pC。 只要不产生击穿并且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 验收判断准则时,用户不应简单地断然拒绝验收,而应与制造厂就下一步的研究工作进行协商。有
关这方面的建议在附录A(提示的附录)中给出。 试验中,因套管引起的困难问题,见第4章,
13雷电冲击试验(LI)
试验顺序包括电压为50%~75%全试验电压的一次冲击及其后的三次全电压的冲击,如果在任何 次冲击下,在线路中或在套管间隙处产生了外部闪络,或者在任何规定测量通道上的示波记录图失 效,则这一次冲击不应计人,并需重新施加一次。 注:可以使用不大于50%全电压的多次冲击,但不必在试验报告中指出
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路端子上。对于三相变压器,绕组 的其他线路端子应直接接地或通过一个不超过所连接的线路波阻抗的低阻抗接地。 如果绕组有中性点端子,则该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。油箱也应接地。 当试品为独立绕组变压器时,所有非被试绕组的端子均应直接接地或通过阻抗接地,以使在任何情 况下,在这些端子上产生的电压被限制到不大于其额定雷电冲击耐受电压的75%(对星形联结绕组)或
50%(对三角形联结绕组)。 如试品为自耦变压器,当对高压绕组的线路端子试验时,如果公共绕组的线路端子为直接接地或通 过测量电流用的分流器接地,则不可能较好地获得标准的冲击波形。当试验公共绕组的线路端子时,如 果高压绕组线端接地,也有同样的情况。此时,允许将这些不试的线路端子通过不大于4002的电阻接 地。此外,在不试线路端子上出现的对地电压应不超过其额定雷电冲击耐受电压的75%(对星形联结 绕组)或50%(对三角形联结绕组)。 在低阻抗绕组的冲击试验中,欲在被试线路端子上得到正确的冲击波形可能是困难的,此时,有较 大的偏差也是可以接受的(见13.1)。将受试相的非被试端子通过电阻接地可能简化这一问题。此电 阻值的选择,应使在这些端子上所产生的电压被限制到不大于其额定雷电冲击耐受电压的75%(对星 形联结绕组)或50%(对三角形联结绕组)。此外,在签订合同时,经双方协商,也可采用传递冲击波的 方法,见13.3.3。 除上法商注卧向1332知1333
13.3.2中性点端子上的冲击试验
当一个绕组的中性点端子规定了额定冲击耐受电压时,可用如下的试验进行检验: a)间接施加法 冲击试验时,冲击波施加于任一线路端子上或三相绕组连接在一起的全部三个线路端子上。中性 点端子通过一个阻抗接地或开路,当一个标准的雷电冲击波施加于线路端子时,在中性点端子上所产生 的电压幅值应等于该中性点端子本身的额定耐受电压值,对其上的冲击波形不作规定。对施加于线路 端子的冲击电压峰值不作规定,但它应不大于该线路端子的额定雷电冲击耐受电压的75%; b)直接施加法 将峰值等于中性点的额定耐受电压的冲击波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,允许波前时间较长,但不大于13uS。
13.3.3低压绕组的传递冲击波试验方法
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,经制造厂与用户协商,该绕组可以用 由高压绕组传递来的冲击波进行试验。 此外,当直接对低压绕组施加冲击波时,高压绕组可能受到过高的电压,尤其是当调压范围大的带 分接的绕组在结构上靠近低压绕组时更是这样。此时,最好采用传递冲击波方法。 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 烧组的线端通过电阻接地,其电阻值应使线路端子与地之间,或不同的线端之间,或一个相绕组的两端 之间的传递冲击电压峰值尽可能高,但不超过其额定冲击耐受电压。施加的冲击波峰值应不超过被施 加绕组的额定耐受冲击水平。 有关本试验的详细程序,应在试验前协商确定。
在试验及校正时所得到的示波图或数字记录,应能清楚地表明施加电压的冲击波形(波前时间、半 峰值时间和峰值)。 至少还要使用一个测量通道。在大多数情况下,记录被试绕组流向地中的中性点电流或传递到非 被试短路绕组的电容电流的示波图,将具有最好的示伤灵敏度。记录从油箱流向地的电流或非被试绕 组中的传递电压,也是一种可供选择的测量方法。所选择的检测方法应由制造厂与用户协商确定。 有关示伤判断、合适的扫描时间等,在GB/T7449中给出。
13. 5 试验判断准则
在降低的试验电压下所记录的电压和电流瞬变波形图与在全试验电压下所记录的相应 无明显差异,则绝缘耐压试验合格。 册地解释示波图或数字试验记录,并把真实的故障记录与外部干扰区别开来,都需要熟线
和丰富的经验。详细的资料在GB/T7449中给出。 如果对示波图或数字记录之间可能存在差异的解释有疑问时,则应再施加三次全电压的冲击波,或 者在该端子上重作全部冲击试验。如果没有发现差异扩大,则应认为试验合格。 试验中可以采用辅助观察(如异常声音等),可用它来验证所得到的示波图或数字记录,但辅助观察 办法本身不能作为直接证据。 比较降低电压与全电压下的两个电流示波图,若它们之间有任何差异时,可能表示试品有故障或由 于非致伤原因所引起的波形偏离。为此,还可能要用降低电压和全电压进行新试验,以便作充分的调查 和解释。由于保护装置动作、铁心饱和或由于变压器外部的试验线路状态变动,也可能产生波形差异。
14波尾截断的雷电冲击试验(LIC)
本试验是专门用来对一个绕组的线端进行的型式试验",试验应按下述的方法与雷电全波冲击试 验结合起来进行,截波冲击耐受电压的峰值见表2或表3。 通常,其所用的冲击电压发生器和测量设备与全波冲击试验所用的相同,只是增加一个截断间隙 标准雷电截波冲击的截断时间应在2us~6us之间。 可用不同的扫描时间来记录波尾截断的雷电冲击波
14.2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 被记录的冲击波的反极性峰值被限制在不大于截波冲击峰值的30%。截断回路中通常接人阻抗Z以 维持该限值。
14.3试验顺序和试验判断准则
如上所述,截波冲击试验和全波冲击试验能合并成一个单一的试验顺序,各种冲击波的施加顺序推 如下: 次降低电压的全波冲击; 一一次全电压的全波冲击; 一一次或多次降低电压的截波冲击; 两次全电压的截波冲击; 一 两次全电压的全波冲击。 试验中所采用的测量通道及示波图或数字记录与全波冲击试验相同。 原则上,截波冲击试验时的故障判断主要取决于全电压截波冲击下和降低电压截波冲击下的示波 的比较。此时中性点电流示波图(或任何其他补充示波图)表示为由原冲击全波的波前所引起的瞬变 象和截断后所引起的瞬变现象的登加。因此,应当考虑截断时延可能出现的变化,尽管此变化微小, 荡图形的后面部分将因此也发生变化,且由这一效应所产生的示波图变化很难与故障下的示波图区 开来。但截断后的频率变化必须阐述清楚。 后续的全电压全波冲击试验的记录作为一种补充的故障判断,但其本身不能作为截波冲击试验的 量判断依据。
15操作冲击试验(SI)
有关冲击试验术语的一般定义、对试验线路的要求以及对认可的测量设备的性能试验
吾的一般定义、对试验线路的要求以及对认可的测量设备的性能试验和例行检查
来用说明: 1]IEC标准规定截波冲击试验为特殊试验,而在我国该项目则为型式试验,故此处按我国实际情况予以修改
GB 1094.3—2003
均见GB/T16927.1和GB/T16927.2,更详细的信息见GB/T7449。 冲击波是由冲击电压发生器直接施加到被试线路端子上,或者施加到较低电压的绕组上,通过感应 将试验电压传递到被试绕组上。在线路端子和地之间出现的电压值应为规定的试验电压值。中性点应 接地。在一台三相变压器中,试验时线路端子之间产生的电压应近似为线端与中性点端子之间的电压 的1.5倍(见15.3)。 试验电压通常是负极性,以减小试验线路中出现异常的外部闪络危险。 变压器的各个绕组两端产生的电压,实质上是与它们的匝数比成正比,而试验电压将由具有最高的 Um值的绕组来确定(见第6章)。 冲击电压波形的视在波前时间至少为100μS,超过90%规定峰值的时间至少为200uS,从视在原 点到第一个过零点的全部时间至少为500μs,最好为1000us。 注:这个冲击波形是有意选择的,它与GB/T16927.1所推荐的250μs/2500μs标准波形不同,因为GB/T16927.1 适用于具有不饱和磁路的设备。 波前时间应由制造厂选择。其值应使沿着被试绕组的电压分布实际上是线性的,它通常大于 00us但小于250uS。试验时磁路中会出现可观的磁通密度。冲击电压可以持续到铁心达到饱和,且 变压器的励磁阻抗明显降低的瞬间。 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入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。见GB/T7449。 对分接位臀选择的建议,第8意
15. 2试验顺序及记
试验应包括一次50%~75%全试验电压下的冲击(校正冲击波)和三次连续的100%的全试验电压 下的冲击。如果示波图或数字记录有问题,则这一次冲击可以不计并补加一次冲击。示波图或数字记 录至少应记录被试线路端子上的冲击波形图,最好还应记录中性点电流。 注:由于冲击期间磁饱和的影响,连续的示波图是不同的,而且降低电压和全电压试验记录也是不完全相同的。为 了限制这个影响,在相同的试验电压下的各次冲击试验后,需在相反极性的降低电压下进行去磁冲击
试验时,变压器应处于空载状态。试验中不使用的绕组应在其某一点处牢固接地,但不使其短路。 对于单相变压器,被试绕组的中性点端子应牢固接地。 三相绕组应在其中性点端子接地时逐相地进行试验。变压器的连接应使其余的两个(可以连接在 起)非试线路端子上均产生一个反极性的电压,且其幅值均为1/2的施加电压。 为使反极性电压限制到施加电压的50%,推荐在非被试相的端子上连接接地的高值电阻器(10k 20kQ)。 套管火花间随及限制过电压的补充方法等均按雷电冲击试验有关规定处理,见131
15. 4 试验判断准则
如果示波图或数字记录仪中没有指示出电压突然下降或中性点电流中断,则试验合格。 试验期间的辅助观察(如异常的声音等)可用来验证示波图和数字记录,但这些辅助观察本身不能 作为直接的证据,
示准所指的空气间隙应理解为其静电场不受套管结构的影响。本标准不涉及套管本身白 表面爬电距离;也不考虑鸟类或其他兽类带来的使其距离减小的影响。 角定本标准在更高电压范围内的要求时,通常认为套管端部电极表面是光滑的。 示准的间隙要求,对于两个圆角化的电极之间的间隙是适用的。本标准认为导线夹持件
鼓罩形状合适,不会降低原有的闪络电压;还认为进线布置也不会使变压器原有的有效空气间隙减小。 注;如果用户用特殊的连接方法,以致减小变压器原有的有效空气间隙时,则应在询价时提出。 通常,在较高的系统电压,特别是在单台容量小或安装空间有限制的情况下,欲规定有足够裕度的 空气间隙值可能有一定的技术困难。本标准采用的原则是:提供一个最小的、无危险的间隙,不必再用 论证或试验的方法来检验它们在各种系统条件下和不同气候条件下是否有足够的安全性;根据以往经 验和现行实践而采用的其他间隙值,应由用户与制造厂协商确定其是否合适。 除非在询价和定货时另有规定,本标准所推荐的空气间隙均是按变压器内绝缘的额定耐受电压值 制定的。当变压器的外绝缘空气间隙不低于本标准规定值,且套管已按GB/T4109的要求选择时,则 不需进行变压器的外绝缘试验,即认为其空气间隙已满足外绝缘的要求。 注 1 外绝缘的冲击耐受强度与电压极性有关,而内绝缘则相反。规定的变压器内绝缘试验,一般不能自动地证明其 外绝缘也满足要求。本标准所推荐的空气间隙是按更严格的正极性确定的。 2如果按合同采用了比规定值还要小的空气间时,则需要在模拟实际空气间隙布置的外绝缘模型上或在变压器 本体上进行型式试验。为此,本标准也推荐了这些试验的试验程序。 如果变压器是在海拔高于1000m的地区运行时,其所需的空气间隙,应按每增加100m(对 000m海拔而言),空气间隙值加大1%来计算。 本标准给出了下述空气间隙的要求: 一相对地和相对中性点的空气间隙; 一同一绕组的相间空气间隙; 一高压绕组线路端子与较低电压绕组线路端子之间的空气间隙; 一一中性点套管带电部分对地的空气间隙2。 按上述要求所推荐的空气间隙实际上是最小值。设计的空气间隙应在变压器外形图标出。它们是 正常制造公差的标称值,在选择时应使实际空气间隙至少等于规定值。 这些规定应作为证明变压器符合本标准的推荐值或者符合合同所规定的修改值。 16.2按变压器绝缘耐受电压确定套管空气间隙的要求 按绕组的U。值高低,其要求分别如下所述: 16.2.1Um≤170kV 相对地、相对中性点、相间以及相对较低电压绕组端子之间的空气间隙均采用相同的距离。 推荐的最小空气间隙在表5中给出,它们是按表2的额定耐受电压列出的。 如果需要对小于本标准推荐值的实际空气间隙进行型式试验时,应进行正极性雷电冲击,在于燥的 伏态下施加3次冲击,试验电压按表5。 注:如表2所示,按GB311.1可能会规定一些较低的雷电冲击耐受电压值。此时,应验证是否需要一个较大的相 间空气间隙值。 16.2.2Um>170kV 对于规定了操作冲击试验的U>170kV的变压器,所推荐的空气间隙列于表6中。 不论是否按表3规定的耐压值进行短时耐压试验,认为对变压器外绝缘的要求是相同的。 三相变压器的内绝缘是通过在被试相上施加负极性操作冲击耐受电压和在相间感应出1.5倍操作 中击耐受电压来进行检验的,见GB311.1。 对于外绝缘,对其相间耐受电压的规定有所不同。合适的试验程序包括相对地的正极性冲击和相 间穴气间的正负圾性油丰,凡162 表6中列出的空气间踏值日考虑了这此求
16. 2. 2 U. >170 kl
标准未列出。 21IEC标准无此规定,该内容是按我国的实际情况增加的
GB 1094. 32003
烟草标准16.2.2.1相对地、相对中性点和同一绕组相间的空气间隙 高压套管端部对地(包括油箱、储油柜、冷却器及开关装置等)或对中性点端子的空气间隙由表6的 第6栏确定 不同相套管端部之间的空气间隙由表6的第7栏确定
16.2.2.2不同绕组线端之间的空气间隙
变压器不同绕组线端之间的空气间隙值应用操作冲击波和雷电冲击波分别进行检验。 不同绕组承受操作冲击电压的要求是在按操作冲击试验时,以不同绕组的两个线端之间所计算出 的电位差为基础的。由此电位差便可求出其在操作冲击条件下所需的空气间隙值。当两个线端上的电 压极性相反且它们的峰值比不大于2时,用图6的曲线求出其推荐的空气间隙值。在其他情况下,则用 图5曲线求之。 注:如果将图5曲线与图6曲线对比,可以看出:在同一间隙值下,相间的耐受电压值比相对地高。这是由于在相 间绝缘中,已假设两个线端上的电压极性相反,因而任一线端上的最大电场强度(主要由对地电位值决定)也就 比较小,在上述考虑中,亦假定电极表面圆角化程度良好。 但是,当对高压绕组施加额定雷电冲击耐受电压值进行雷电冲击试验时,较低电压绕组的线端是接 地的,故此空气间隙还应满足雷电冲击试验的要求。表6第8栏和图7均给出了与额定雷电冲击耐受 电压相对应的空气间隙值。当这两个所要求的空气间隙值不同时,应取较大的空气间隙。 三相变压器进行操作冲击试验时,亦可在其他星形联结绕组的相间感应出一定的电压值。对此,应 核对此时所需要的相间空气间随是否要大王同 所的相闻空气尚障
16. 2. 2. 3型式试验程序
如果需要对小于本标准推存值的实际空气间隙进行型式试验时,其所采用的试验程序应按如下 所述: 对于相对地(或相对中性点端子,或对较低电压绕组线端)的空气间隙,应在干燥状态下进行操作冲 击试验。用正极性电压施加于绕组(较高电压绕组)的线端上,与其相对的电极应接地。如果是三相绕 组,其余不试的线端亦应接地。 注:当对一台三相变压器成品进行本试验有困难时,允许在一台模拟变压器实际外绝缘尺寸的模型上进行本试验。 对于三相变压器的相间空气间隙,亦应在干燥状态下进行操作冲击试验。试验时,两个线端上的施 加电压峰值大小相等,均为规定试验电压的一半,但两个线端上的电压极性彼此相反,第三个线端接地。 相对地和相间试验电压组合列在表6中。 当两个边相套管端部的布置对中间相而言是对称时,按下述两个施加电压的步骤进行外绝缘的相 间操作冲击试验是足够的。第一步,将正极性操作冲击波施加于中间相上,负极性冲击波施加于任一边 相上;第二步,将正极性操作冲击波施加于任一边相上,负极性冲击波施加于中间相上。如果呈不对称 布置时,为了进行本试验,可能需要更多的施加电压步骤。 每次试验应连续施加15次冲击电压,其波形应符合GB/T16927.1规定的250/2500μs波形。 注:上述相间空气间隙的操作冲击试验程序,与第15章所规定的变压器内绝缘操作冲击试验程序相比较,有几个 2
2.3中性点套管带电部分对地的空气间隙
表7中列出了110kV~500kV变压器的中性点套管带电部分对地的空气间隙推荐 如果需要对小于表7中所列推荐值的实际空气间隙进行型式试验时白砂糖标准,应按16.2. 丁。
采用说明: 11IEC标准无此规定,该内容是按我国的实际情况增加的
....- 电力标准
- 相关专题: