电力行业标准(DLT1093—2008)电力变压器绕组变形的低电压电抗法检测判断导则
前 言
电力变压器短路损坏是电网中严重的主设备损坏事故。通过检测变压器绕组变形以减少变压器短路损坏事故的发生是必要的。
中华人民共和国国家标准《GB1094.5-2003 电力变压器 第5部分 承受短路的能力》(以下简称“GB1094.5”) 将检测短路电抗值作为判断变压器是否承受住短路电流冲击的规定项目。并指出“观察测量电抗的可能变化是特别重要的”,
现场用低电压测试短路电抗(包括短路阻抗和漏电感等参数)以判断变压器绕组有无变形已有多年,多次检出了动稳定状态劣化的大中型电力变压器,并经器身检查得到验证和处理,避免了变压器短路损坏事故,积累了相当的经验。有关的试验方法以及相应的专用仪器的使用也为现场的专业人员所逐步熟悉。为规范短路电抗法的现场检测与绕组变形判断,特编制本导则。
本导则的附录A为规范性附录,本导则的附录B为资料性附录。
本导则由中国电力企业联合会提出。
本导则起草单位:国家电网公司武汉高压研究院、甘肃省电力公司、江苏省电力试验研究院、新疆电力科学研究院、浙江省电力公司、中国电力科学研究院、西安交通大学、西安天城电力仪器设备公司(天水长城电力仪器设备厂)、
本导则主要起草人:邬伟民、万达、傅锡年、范绪华、凌愍、严璋、尹克宁、伍志荣、颉晓周、吴健儿、张淑珍、王登第
本导则由电力行业变压器技术标准化技术委员会归口并负责解释。
本导则从2008年06月01日 颁发
本标准首次发布时间:2008年06月01日。
电力变压器绕组变形的电抗法检测判断导则
1 范围
本导则规定了电力变压器绕组变形的电抗法(低电压)检测的时机、参数和方法,指出了判断的原理、方法和要求。
本导则适用于容量2500kVA以上的电力变压器。
容量小于上述规定的电力变压器可参照执行。
2 规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。鼓励研究使用这些文件的最新版本的可能性。一般而言,本标准的各项规定不应低于下列文件(含它们的最新版本)的相关技术要求。
GB1094.1-1996 电力变压器 第1部分 总则
GB1094.5-2003 电力变压器 第5部分 承受短路的能力
GB/T6451-1999 三相油浸式电力变压器技术参数和要求
GB/T16274-1996 油浸式电力变压器技术参数和要求 500kV级
GB50150-2006 电气装置安装工程电气设备交接试验标准
DL/T 596-1996 电力设备预防性试验规程
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本导则:
2.1 动稳定状态
变压器在运行中承受设计所允许的正常和异常机械应力的能力的状况和态势。通常用以描述机械结构的坚固程度。
本导则是依靠选定的参数的恒定不变来表征状态稳定。用这些参数变化的大小来表征动稳定状态的劣化程度。
2.2 绕组对
变压器中由每两侧绕组组成一对绕组,称之为一个绕组对。
有n侧绕组的变压器就有 个绕组对。
2.3 绕组动稳定状态参数
表征变压器绕组动稳定状态的参数。
本导则推荐以下四个能灵敏地反映变压器绕组动稳定状态的参数:短路阻抗ZK和ZKe、短路电抗XK、漏电感LK。
2.4 短路阻抗ZK(Ω)和ZKe(%)
在额定频率和参考温度下,短路阻抗是变压器的某一对绕组中,某一侧绕组端子之间的等值阻抗。确定此值时,该对绕组的另一侧绕组被短路,而其它绕组(如果有)开路。
短路阻抗可用一个复数表示 ,
在实际测试时,只直接测其模值:
短路阻抗用百分数表示时,可用ZKe表示,ZKe= ×100
2.5 短路电抗XK(Ω)
短路电抗XK是短路阻抗ZK的虚部。
2.6 漏磁通
仅与产生它的绕组相匝链,不与其他绕组匝链,亦即不完全在铁心内流动的磁通。
2.7 漏电感LK(mH)
用于表征漏磁通的一个物理量。
2.8 异常绕组对
绕组参数(ZKe、ZK、XK、LK)超过注意值的绕组对。
2.9 相关绕组对
含有异常绕组对中某一侧绕组的绕组对。
如:三绕组变压器的高压对低压绕组异常,那么高压对中压、中压对低压就是相关绕组对。
2.10 复验性
对同一标样的某一个指定参数,其实测所得数据的集合中,各子样的最大离散程度。
其数值上等于最大值和最小值与平均值的相对差的较大值。
4 总则
4.1 本导则规定可用以判断变压器绕组变形的参数(以下简称绕组参数)是:短路阻抗ZKe(%)和ZK(Ω)、短路电抗XK(Ω)、漏电感LK(mH)。
4.2 上述四个绕组参数可以在不高于500V的交流工频电压下测量。
4.3 本导则以绕组参数的相对变化和三相不对称程度作为判断绕组有无变形的依据。
4.4 本导则规定的判断绕组变形的的判据定位于注意值。本导则提出的注意值是在实例统计的基础上,参照GB1094.5的规定,并借鉴了国内外的相关经验后产生的。
4.5 测量变压器绕组参数也是检验变压器的制造工艺水平和判断运输过程对变压器绕组有无不良影响的有效手段。
5 绕组参数的检测
5.1 检测时机
1) 变压器出厂前的全部绝缘试验通过后。
2) 变压器经运输到现场安装就位后。
3) 变压器在运行中经受短路电流冲击后,可根据短路电流的大小、持续时间、累积短路次数决定。见附录A。
4)变压器的绕组有匝、层间短路的可能时。
5)变压器大修后。
6)正常运行时,一般每六年一次。
5.2 测试电源
5.2.1 变压器绕组参数测试可以使用标称为380/220V,50Hz的电源。测试电源的电能质量应符合国家标准:
1) 测试电源的电压总谐波畸变率不得大于5.0%,其中:奇次谐波不大于4%,偶次谐波不大于2.0%。
2) 测试电源的频率偏差不得大于±0.5Hz。
3) 测试电源的三相电压不平衡度不得大于2%。
5.2.2 在测试接线前,估算试验电流和视在功率:
试验电流:
视在功率:
三相法测试时:
单相法测试时:
式中:
IS —— 试验电流估算值,A;
SS —— 视在功率,kVA;
UKS —— 试验电压V,通常三相测试用380V左右,单相测试用220V左右;
Ur —— 变压器被加压绕组在测试分接位置时,对应的标称电压,kV;
Ir —— 变压器被加压绕组在测试分接位置时,对应的标称电流,A;
ZKe —— 变压器被测绕组对在测试分接位置时,对应的短路阻抗百分值
然后核对现场电源的额定容量SH和额定电流IH。利用电站(所、厂)的站(所、厂)用电源时,应保证 SH>2SS,IH>2IS 。否则,应使用调压器降低试验电压UKS以限制试验电流IS。
5.3 检测参数
1)测量变压器各绕组对的各单相的短路阻抗ZK、短路电抗XK、漏电感LK之中的任意一个参数。
2)首次电抗法检测时,还应测量短路阻抗ZKe;三相变压器应用三相法测量其短路阻抗ZKe。
3)测量的参数ZKe、ZK和XK应进行频率校正。
4)测量100MVA以下容量变压器的短路阻抗ZK和ZKe还应对其有功分量进行温度换算。
5)所有测量值的复验性应在±0.2%以内。
5.4 检测方法和要求
5.4.1 测试方法
1)原则上单相参数用单相法测试。
2)单相法测试应依次确定:① 被测变压器; ② 被测绕组对; ③ 被测绕组的分接位置; ④ 被测相; ⑤ 被测参数。
3)被加压绕组为YN接线的三相变压器。可用三相四线法同时测取其短路阻抗ZKe和各单相参数。
4)三相法测试除省去选定“④ 被测相”外,其余同2)。
5)测试结果出现异常时,应对所有绕组对用单相法进行复试。
5.4.2 测试绕组对
1)先测量含高压绕组的各绕组对的绕组参数;并在绕组对的高压侧施加测试电压。若测试结果无异常,可不再继续测试。
2)测试发现异常时,除应继续测量相关绕组对的绕组参数之外,还应短接异常绕组对的高压绕组,在较低电压侧加压测试。
3)首次电抗法测试,应测量所有绕组对的绕组参数。
5.4.3 分接位置
1)测试时,被加压绕组和被短接绕组均应置于最高分接位置。
2)外部短路故障后的检测可增加短路时绕组所在分接位置的检测。
3)首次电抗法检测,还应在该变压器铭牌上标有短路阻抗值(或出厂试验报告上有实测值)的分接位置测量短路阻抗ZK(Ω)或ZKe(%)。
5.4.4 接线要求
1)绕组参数测试的接线与常规的负载试验相同。具体接线参见附录B。
2)测试时,先将被测绕组对的不加压侧所有接线端全部短接。短接线及其接触电阻的总阻抗不得大于被测绕组对短路侧等值阻抗的0.1%。
3)对加压侧绕组为D接线的三相变压器,用单相法测试时,应参照附录B.5的提示做相应的短接。
4)对加压侧绕组为YN接线的三相变压器,用三相法测试时,变压器被加压绕组的中性点(Ν)、测试系统的中性点和测试电源的中性点应良好连接。
5)测100MVA以上容量变压器的绕组参数时,测试系统引向被试变压器的电流线和电压线应分开。
如需要详细技术资料,请与我公司联系索取。
公司名称:西安天城电力仪器设备有限责任公司
公司地址:西安高新区高新六路43号1-20803号
电 话:029-88451705,13227769211
传 真:029-88451705
邮 编:710075
公司网址:http://www.dlw029.com
E — mail:xatcw@163.com
技术支持:王工程师