變壓器試驗依據試驗目的的差異,通常劃分為例行試驗、型式試驗和特殊試驗三大類,各類試驗均有明確的檢測目標與執行場景。
該類試驗需對每臺出廠變壓器執行,核心作用是核驗產品制造工藝與材料質量是否滿足標準要求。主要涵蓋以下項目:
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繞組直流電阻測量:用于檢查繞組導線的焊接質量、分接開關觸頭的接觸狀態,同時排查是否存在匝間短路問題。
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電壓比測量和聯結組標號檢定:驗證變壓器的變壓比值與相位關系是否符合設計要求。
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絕緣特性試驗:以絕緣電阻和吸收比(或極化指數)測量為核心,可初步判斷變壓器整體絕緣是否受潮,或是否存在貫通性缺陷。
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損耗測量:包含空載損耗和空載電流測量、負載損耗和短路阻抗測量,前者用于考核鐵芯質量,后者用于考核繞組設計合理性。
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絕緣強度試驗:分為外施耐壓試驗和感應耐壓試驗,外施耐壓試驗考核主絕緣性能,感應耐壓試驗考核匝間、層間等縱絕緣性能。
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密封試驗和油試驗:檢查變壓器是否存在滲漏油現象,同時對變壓器油的電氣強度(擊穿電壓)、介質損耗因數、微水含量等指標開展檢測。
該類試驗僅在新產品定型,或產品設計、生產工藝發生重大變更時執行,目的是驗證產品設計是否符合相關標準,以及能否滿足長期穩定運行的要求。主要涵蓋以下項目:
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溫升試驗:驗證變壓器在額定工況下,各部位的溫升數值是否控制在限值范圍內。
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絕緣型式試驗:典型試驗為雷電沖擊試驗和操作沖擊試驗,用于考核變壓器承受過電壓的能力。
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聲級測定:測量變壓器運行過程中產生的噪聲水平。
該類試驗根據用戶的特殊要求,或相關研究工作的需要開展。主要涵蓋以下項目:
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短路承受能力試驗:驗證變壓器承受突發短路產生的巨大電磁力的能力。
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局部放電測量:檢測變壓器絕緣內部是否存在局部放電現象及具體放電量,是評估絕緣品質的關鍵項目。
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零序阻抗測量:獲取的參數可用于系統短路電流計算和保護整定工作。
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繞組變形測試:診斷變壓器繞組在遭受短路電流沖擊后,是否發生機械位移或變形。
開展上述各類變壓器試驗,需配備專用的儀器設備,不同試驗對應的核心設備如下:
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絕緣電阻測量:需使用高壓絕緣電阻測試儀(數字兆歐表),設備輸出電壓涵蓋 500V、1000V、2500V、5000V 等多個等級。
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直流電阻測量:需使用直流電阻快速測試儀,現代設備多采用三相同時測量技術,能夠大幅縮短大容量變壓器繞組的測試時間。
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變比與組別測試:需使用全自動變比組別測試儀,可自動計算變比誤差并顯示聯結組標號。
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空載與負載損耗試驗:需配備一套完整的損耗測試系統,系統通常包含調壓器、功率分析儀、標準電流互感器、標準電壓互感器等設備。
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工頻耐壓試驗:需使用工頻耐壓試驗裝置,裝置主要由試驗變壓器、調壓控制臺、保護電阻和分壓器構成。
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感應耐壓試驗:關鍵設備為倍頻電源裝置(如三倍頻發生器)或變頻諧振電源,通過將試驗頻率提高至 100Hz 以上,避免試驗過程中鐵芯出現飽和現象。
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變壓器油試驗:常用設備有絕緣油介電強度測試儀(油擊穿試驗儀)、油介質損耗測試儀以及油色譜分析儀(用于檢測油中溶解氣體)。
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局部放電測量:需使用高靈敏度的局部放電檢測系統,系統包含耦合電容器、檢測阻抗、局放儀和校準脈沖發生器等組件。
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繞組變形測試:主流設備為頻響法繞組變形測試儀,通過對比變壓器繞組頻率響應曲線的差異,判斷繞組是否發生變形。
對于生產制造廠或大型檢修中心,通常會配備集成度較高的變壓器綜合測試臺。這類設備整合了變比測試、直阻測試、損耗測試等多項功能,可實現自動化測試,有效提升試驗工作效率。
開展變壓器試驗工作,必須嚴格依據國家、行業及國際相關標準規程執行,核心標準體系如下:
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國家標準
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《電力變壓器》系列標準:作為變壓器領域的核心基礎標準,涵蓋總則、溫升要求、絕緣水平、試驗方法等多方面內容。
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《高電壓試驗技術 第 1 部分:一般定義和試驗要求》:規定了高電壓試驗的通用方法與技術要求。
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《電氣裝置安裝工程 電氣設備交接試驗標準》:是變壓器安裝投運前,開展交接驗收試驗的權威依據。
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《油浸式電力變壓器技術參數和要求》:針對各類油浸式變壓器的技術指標和試驗要求作出明確規定。
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電力行業標準
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《電力設備預防性試驗規程》:是電力系統運行單位對變壓器開展定期預防性試驗的核心依據,明確規定了試驗項目、試驗周期及結果判據。
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《輸變電設備狀態檢修試驗規程》:為基于設備運行狀態的檢修試驗工作提供指導。
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針對特定類型的變壓器,還制定有專項標準,用以規范其試驗工作。
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國際標準
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《電力變壓器》系列國際標準:在產品需要與國際接軌,或進行產品出口時,通常采用該標準體系。