變壓器的變比、極性及接線組別試驗

1、變壓器的變比、極性及接線組別試驗一、試驗?zāi)康淖儔浩鞯睦@組間存在著極性、變比關(guān)系，當(dāng)需要幾個繞組互相連接時，必須知道極性才能正確地進(jìn)行連接。而變壓器變比、接線組別是并列運行的重要條件之一，若參加并列運行的變壓器變比、接線組別不一致，將出現(xiàn)不能允許的環(huán)流。因此，變壓器在出廠試驗時，檢查變壓器變比、極性、接線組別的目的在于檢驗繞組匝數(shù)、引線及分接引線的連接、分接開關(guān)位置及各出線端子標(biāo)志的正確性。對于安裝后的變壓器，主要是檢查分接開關(guān)位置及各出線端子標(biāo)志與變壓器銘牌相比是否正確，而當(dāng)變壓器發(fā)生故障后，檢查變壓器是否存在匝間短路等。二、試驗儀器、設(shè)備的選擇根據(jù)對變壓器變比、極性、接線組別試驗的要求，測試

2、儀器、儀表應(yīng)能滿足測量接線方式、測試電壓、測試準(zhǔn)確度等，因此需對測試儀器的主要參數(shù)進(jìn)行選擇。(1)儀表的準(zhǔn)確度不應(yīng)低于0.5級。(2)電壓表的引線截面1.5mm2。(3)對自動測試儀要求有高精度和高輸入阻抗。這樣儀器在錯誤工作狀態(tài)下能顯示錯誤信息，數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性和抗干擾性能良好，一次、二次信號同步采樣。三、危險點分析及控制措施1.防止高處墜落使用變壓器專用爬梯上下，在變壓器上作業(yè)應(yīng)系好安全帶。對220kV及以上變壓器，需解開高壓套管引線時，宜使用高處作業(yè)車，嚴(yán)禁徒手攀爬變壓器高壓套管。2.防止高處落物傷人高處作業(yè)應(yīng)使用工具袋，上下傳遞物件應(yīng)用繩索拴牢傳遞，嚴(yán)禁拋擲。3.防止工作人員觸電在測試過程

3、中，拉、合開關(guān)的瞬間，注意不要用手觸及繞組的端頭，以防觸電。嚴(yán)格執(zhí)行操作順序，在測量時要先接通測量回路，然后接通電源回路。讀完數(shù)后，要先斷開電源回路，然后斷開測量回路，以避免反向感應(yīng)電動勢傷及試驗人員，損壞測試儀器。四、試驗前的準(zhǔn)備工作1.了解被試設(shè)備現(xiàn)場情況及試驗條件查勘現(xiàn)場，查閱相關(guān)技術(shù)資料，包括該設(shè)備出廠試驗數(shù)據(jù)、歷年試驗數(shù)據(jù)及相關(guān)規(guī)程等，掌握該設(shè)備運行及缺陷情況。2.試驗儀器、設(shè)備準(zhǔn)備選擇合適的被試變壓器測試儀、測試線(夾)、溫(濕)度計、接地線、放電棒、萬用表、電源線(帶剩余電流動作保護(hù)器)、電壓表、極性表、電池、隔離開關(guān)、二次連接線、安全帶、安全帽、電工常用工具、試驗臨時安全遮欄、

4、標(biāo)示牌等，并查閱試驗儀器、設(shè)備及絕緣工器具的檢定證書有效期、相關(guān)技術(shù)資料、相關(guān)規(guī)程等。3.辦理工作票并做好試驗現(xiàn)場安全和技術(shù)措施向其余試驗人員交代工作內(nèi)容、帶電部位、現(xiàn)場安全措施、現(xiàn)場作業(yè)危險點，明確人員分工及試驗程序。五、現(xiàn)場試驗步驟及要求斷開變壓器有載分接開關(guān)、風(fēng)冷電源，退出變壓器本體保護(hù)等，將變壓器各繞組接地放電，對大容量變壓器應(yīng)充分放電(5min以上)，放電時應(yīng)用絕緣工具進(jìn)行，不得用手碰觸放電導(dǎo)線。拆除或斷開變壓器對外的一切連線。(一)使用QJ-35電橋測量變壓器變比及誤差1.試驗接線用QJ-35電橋測量變壓器變比及誤差的接線，如圖1所示。圖 1 使用QJ-35電橋測量變壓器變比及誤差

5、的接線圖2.試驗步驟(1)將變壓器銘牌變比值按QJ-35電橋使用說明書換算為電橋標(biāo)準(zhǔn)變比(取有效值4位)正確輸入電橋。(2)檢查測試線與被試變壓器接觸良好且正確，變壓器中性點與地斷開。(3)QJ-35電橋測量操作參照其使用說明書進(jìn)行。 (二)使用自動變比測量儀測量變壓器變比及誤差1.試驗接線將被試變壓器按圖1進(jìn)行接線。所不同的是QJ-35電橋只有6個接線柱(U、V、W、u、v、w)，而自動變比測量儀有8個接線柱(U、V、W、N、u、v、w、n)，根據(jù)被試變壓器是否有中性點引出進(jìn)行測量。2.試驗步驟(1)將變壓器接線組別及各繞組、各擋位銘牌電壓值，按自動變比測量儀使用說明書正輸入。(2)自動變比

6、測量儀測量操作參照其使用說明書進(jìn)行。(三)用雙電壓表法測量三相變壓器變比及誤差1.三相法(1)試驗接線。三相法是指將380V的交流電壓加在變壓器的高壓側(cè)，用電壓表直接測量高、低壓側(cè)所對應(yīng)的電壓(或相電壓)，進(jìn)而求出三相變壓器變比的方法，其接線如圖2所示。圖2三相法測量三相變壓器變比壓表及誤差的接線圖S一電源開關(guān)；T三相調(diào)壓器；V1、V2一電壓表(2)試驗步驟。將三相調(diào)壓器調(diào)至輸出為零，檢查接線無誤后合上電源開關(guān)S，將三相調(diào)壓器T調(diào)到一定電壓，依次分別測出UV-uv、VW-vw、WU-wu線間電壓值，并做好記錄，降壓并斷開電源開關(guān)S，對變壓器進(jìn)行放電。2.單相法(1)試驗接線。單相法是指將220

7、V的交流電壓加在變壓器的高壓側(cè)，用電壓表直接測量高、低壓側(cè)所對應(yīng)的線電壓(或相電壓)，進(jìn)而求出三相變壓器變比的方法，其接線如圖3所示。圖3 單相法測量三相變壓器變比及誤差的接線圖S電源開關(guān)；T一單相調(diào)壓器；V1、V2一電壓表(2)試驗步驟。將單相調(diào)壓器調(diào)至輸出為零，檢查接線無誤后合上電源開關(guān)S，將單相調(diào)壓器T調(diào)到一定電壓，依次分別測出UV-uv、VW-vw、WU-wu線間電壓值，并做好記錄，降壓并斷開電源開關(guān)S，對變壓器進(jìn)行放電。(四)用直流法判斷變壓器極性(1)試驗接線。用直流法判斷變壓器極性的試驗接線如圖4所示，將1.53V的干電池經(jīng)開關(guān)接在變壓器的高壓端子U、X上，在變壓器低壓端子u、x

8、上連接一個極性表(直流毫伏表或微安表)。(a) (b)圖4 用直流法判斷變壓器極性的試驗接線圖(2)試驗步驟。檢查接線無誤后合上電源開關(guān)，合上開關(guān)瞬間若指針向“+”偏，而拉開開關(guān)瞬間指針向“-”偏時，則變壓器是減極性見圖4(a)。若偏轉(zhuǎn)方向與上述方向相反，則變壓器是加極性見圖4(b)。(五)變壓器接線組別的判斷單相變壓器常見的接線組別有I,i0， I,i6。其中，I,i0表示高壓繞組和低壓繞組是減極性；I,i6表示高壓繞組利低壓繞組是加極性。三相雙繞組變壓器常見的接線組別有Y,yn0；D,yn11；Y,d11、YN,d11。其中，第一個字母表示高壓繞組的接線，第二個字母表示低壓繞組的接線，其后

9、的數(shù)字表示組別，數(shù)字乘以30則為低壓繞組的電動勢落后于高壓繞組電動勢的相位差。三相三繞組變壓器常見的接線組別有YN,yn0d11。接線組別中，第一個字母為高壓繞組接線，第二個字母為中壓繞組接線，第三個為低壓繞組接線，第一個數(shù)字表示高、中壓繞組間的組別，數(shù)字乘以30，則為中壓繞組電動勢落后于高壓繞組電動勢的相位差，第二個數(shù)字表示高、低壓繞組間的組別，數(shù)字乘以30，則為低壓繞組電動勢落后于高壓繞組電動勢的相位差。1.直流法(1)試驗接線。圖5用直流法判斷變壓器接線組別的試驗接線圖用直流法判斷變壓器接線組別的試驗接線如圖5所示，將1.53V的干電池經(jīng)開關(guān)接在變壓器的高壓側(cè)UV(或VW、UW)端子上，

10、在變壓器低壓端子uv (或vw、uw)上接入直流毫伏電壓表或微安電流表。(2)試驗步驟。按圖5進(jìn)行接線，檢查接線無誤后合上電源開關(guān)，電源開關(guān)合上瞬間記錄接在低壓端子uv(或vw、uw)上毫伏電壓表指針的指示方向及最大數(shù)值。依次對高壓側(cè)UV、VW、UW端子施加直流電壓，分別記錄uv、vw、uw上指針的指示方向及最大數(shù)值，共計進(jìn)行9次測量。2.相位表法(1)試驗接線。相位表是測量電流、電壓相位的儀表。用相位表判斷三相變壓器接線組別的試驗接線如圖6所示。相位表的電壓線圈按所標(biāo)示的極性接于被試品的高壓，電流線圈通過一個可變電阻接入被試品低壓的對應(yīng)端子上。圖6用相位表法判斷變壓器接線組別的試驗接線圖(2

11、)試驗步驟。試驗時，將三相調(diào)壓器調(diào)至輸出為零，檢查接線無誤后合上電源開關(guān)S，將三相調(diào)壓器T調(diào)到一定電壓，依次分別測出UV-uv、VW-vw、UW-uw之間相位值，并做好記錄，降壓并斷開電源開關(guān)S，對變壓器進(jìn)行放電。六、試驗注意事項1.使用QJ-35電橋、自動變比測量儀、雙電壓表法測量三相變壓器變比及誤差的注意事項：(1)接測試線前必須對變壓器進(jìn)行充分放電。(2)使用QJ-35電橋、自動變比測量儀時，試驗電源應(yīng)與使用儀器的工作電源相同。(3)使用QJ-35電橋、自動變比測量儀時，接測試線時必須知曉變壓器的極性或接線組別。(4)使用Q J-35電橋、自動變比測量儀時，測量操作順序必須按儀器的說明書

12、進(jìn)行。(5)調(diào)壓器必須由零開始升壓，可以減小由于勵磁電流所引起的誤差。(6)雙電壓表法測量時，盡可能使電源電壓保持穩(wěn)定，讀數(shù)時高、低壓側(cè)應(yīng)同時進(jìn)行。(7)使用電壓表的準(zhǔn)確度不應(yīng)低于0.5級，并應(yīng)使儀表的指示量程不小于2/3。(8)采用三相電源測量時，要求三相電源平衡、穩(wěn)定(不平衡度不應(yīng)超過2%)，二次側(cè)電壓表的連接，要注意引線不能太長，接觸應(yīng)良好，否則將產(chǎn)生測量誤差。(9)調(diào)壓器應(yīng)采用接觸式調(diào)壓器，以免波形畸變產(chǎn)生測量誤差。(10)試驗電源一般應(yīng)施加在變壓器高壓側(cè)，在低壓側(cè)進(jìn)行測量。當(dāng)變壓器變比較大或容量較小時，可將試驗電源加在變壓器的低壓側(cè)，高壓側(cè)電壓經(jīng)互感器測量?；ジ衅鳒?zhǔn)確度不應(yīng)低于0.5

13、級。(11)變壓器需換擋測量時，必須停止測量，再進(jìn)行切換。2.直流法判斷變壓器極性、接線組別的注意事項(1)接線時應(yīng)注意電池、表記、繞組的極性。例如，電池正極接繞組高壓端子“U”，則表計正端要相應(yīng)地接到低壓端子“u”上(見圖4)。測量時，要細(xì)心觀察表計指針偏轉(zhuǎn)方向。(2)使用的表計最好是零位在中間的。若選用普通直流電表，如果向負(fù)的方向(即無刻度的一方)擺動的位移很小不易觀察時，可將表計正、負(fù)兩端倒換一下，然后重做一次測量，此時表計指針便向正方向擺動，但應(yīng)記錄為負(fù)值。(3)操作時要先接通測量回路，然后再接通電源回路。讀完數(shù)后，要先斷開電源回路，然后再斷開測量回路表計。(4)測量變比較大的變壓器時

14、，應(yīng)加較高的電壓(69V)，并用小量程表計，以便儀表有明顯的指示。(5)拉、合開關(guān)時都應(yīng)有一個時間間隔，以便觀察清楚開關(guān)拉、合時表針擺動的真實方向。(6)在測量接線組別時，儀表讀數(shù)有的為零。這是由于二次繞組感應(yīng)電動勢平衡所造成的。但在實際測量時，由于磁路、電路不能完全相等，因而該值不會為零，常有較小的數(shù)值。因此工作時應(yīng)仔細(xì)地分析對比，避免差錯。(7)拉、合開關(guān)的瞬間，不要用手觸及繞組的端頭，以防觸電。(8)試驗時應(yīng)反復(fù)操作幾次，以免誤判試驗結(jié)果。3.用相位表法判斷變壓器接線組別的注意事項(1)對單相變壓器要供給單相電源，對三相變壓器要供給三相電源。(2)在被試變壓器的高壓側(cè)供給相位表規(guī)定的電壓

15、。一般確定接線組別相位表有幾檔電壓量程，電壓比大的變壓器用高電壓量程，電壓比小的用低電壓量程?？勺冸娮璧臄?shù)值要調(diào)節(jié)適當(dāng)，即使電流線圈中的電流值小于額定值，也不得低于額定值的20%。(3)接線時要注意相位表兩線圈的極性，正確接法如圖6所示。(4)必要時，可在試驗前，用已知接線組的變壓器核對相位表的正確性。(5)對于三相變壓器，最好在兩對應(yīng)線端子進(jìn)行測量，即測UV、uv，VW、vw，UW、uw間的相位差。七、試驗結(jié)果分析及試驗報告編寫(一)試驗結(jié)果分析1.試驗標(biāo)準(zhǔn)及要求根據(jù)電氣裝置安裝工程電氣設(shè)備交接試驗標(biāo)準(zhǔn)(GB 50150-2006)、電力設(shè)備預(yù)防性試驗規(guī)程(DL/T596-1996)及燕山石

16、化公司電力設(shè)備交接和預(yù)防性試驗規(guī)程（試行）（2006）的規(guī)定： (1)各相應(yīng)分接頭的變比與銘牌值相比，不應(yīng)有顯著差別，且應(yīng)符合規(guī)律。(2)電壓35kV以下，變比小于3的變壓器，其變比允許偏差為±1%；其他所有變壓器額定分接頭變比允許偏差為±0.5%，其他分接頭的變比應(yīng)在變壓器阻抗電壓百分值的1/10以內(nèi)，但不得超過±1%。(3)檢查變壓器的三相接線組別和單相變壓器引出線的極性，必須與設(shè)計要求及銘牌上的標(biāo)記和外殼上的符號相符。2.試驗結(jié)果分析(1)用雙電壓表法測量三相變壓器變比及誤差的分析。1)用雙電壓表三相法測量三相變壓器變比及誤差的分析計算按下式進(jìn)行 (1) (

17、2)式中 UUV、UVW、UUW實測變壓器高壓側(cè)線電壓；Uuv、Uvw、Uuw實測變壓器低壓側(cè)線電壓；UUV、KVW、KUW實測變壓器變比；KUV、KVW、KUW實測變壓器變比誤差；Kn變壓器額定變比。將計算結(jié)果與變壓器各相應(yīng)分接頭的變比與銘牌值相比，不應(yīng)有顯著差別。若現(xiàn)場無平衡、穩(wěn)定的三相電源時，也可用單相電源測量三相變壓器的變比。另外，當(dāng)采用三相法測量出的變比超出規(guī)程規(guī)定時，也需采用單相法進(jìn)一步檢查出故障的相別。2)用雙電壓表單相法測量三相變壓器的變比及分析計算，見表1。根據(jù)三相變壓器的不同連接組別，依次將單相電源通過單相調(diào)壓器接到變壓器的高壓側(cè)，用電壓表直接測量高、低壓側(cè)所對應(yīng)的相(或線

18、)電壓，其接線如圖3所示。表1 單相法測量三相變壓器的變比及分析計算其誤差用式(2)計算。將計算結(jié)果與變壓器各相應(yīng)分接頭的變比與銘牌值相比，不應(yīng)有顯著差別。當(dāng)現(xiàn)場三相試驗電源對稱性較差，可以改用單相法測定變比。另外，當(dāng)采用三相法測量出的變比超出規(guī)程規(guī)定時，也須采用單相法進(jìn)一步檢查出故障的相別。應(yīng)用雙電壓表法測量變比雖然原理簡單，測量容易。但存在諸如需要精度較高的儀器(0.2級、0.1級的電壓表，電壓互感器)、誤差較大、試驗電壓較高、測量不安全等因素，所以目前較廣泛采用變比電橋法(QJ-35)或自動變比測試儀進(jìn)行變比試驗。(2)三相變壓器接線組別分析判斷。1)用直流法判斷三相變壓器接線組別的標(biāo)準(zhǔn)，參見表2。表2 直流法判斷三相變壓器接線組別標(biāo)準(zhǔn)2)用相位表法判斷變壓器接線組別時分析判斷。如圖6所示，相位表所測得的相位差除以30即可知高、低壓間的時鐘序號，即接線組別標(biāo)號。直流法適用于單相變壓器和時鐘時序為12和6的三相變壓器，對其他時序的變壓器測量結(jié)果不夠準(zhǔn)確。而相位表法測量在現(xiàn)場對試驗電源穩(wěn)定性要求較高。因此在現(xiàn)場進(jìn)行校對變壓器接線組別時，一般采用變比電橋(QJ-35)或自動變比測試儀進(jìn)行試驗。測量變壓器變比、極性、接