干式变压器温升试验之“模拟负载法”
1.试验方法：模拟负载法。
2.试验原理：通过短路试验和空载试验的组合来确定的。
3.试验目的：是验证变压器冷却能力，能否将由总损耗所产生的热量散发出去，达
到热平衡时使变压器绕组（平均）高于冷却介质的温升不超过规定的限值，同时还要通过红热扫描观测电路联结点、铁心及结构件、绕组等是否有局部过热。
4.试验接线图：
5.试验过程：在额定电压下连续进行的空载试验应一直持续到绕组和铁心的稳定状态，然后测量各个线圈的温升Δθe；立即进行短路试验，此时一个线圈由开路变成短路，另一个线圈输入额定电流，直到绕组和铁心稳定为止，然后测量各个线圈的温升Δθc。(试验顺序可以互换) 绕组温升：Δθc（Δθe）=R2/R1(T+θ1)-( T+θ2)
各个线圈的总温升：
Δθc’=Δθc [1+（Δθe /Δθc）1/k1]k1
式中：Δθc’--绕组总温升；Δθc—短路试验下的绕组温升；
Δθe—空载试验下的绕组温升；T—温度系数，铜时为：235铝时为：225
R1、R2、θ1、θ2—冷态电阻、热态电阻、冷电阻环温、热电阻环温；
k1—对于自冷式为0.8；对于风冷式为0.9。
备注：由于某种原因，施加电流没有达到额定电流时折算：
I r
Δθr＝Δθ×(-)q
I
t
式中：Δθr、Δθt －额定电流下、试验电流下的绕组温升；
I r、I t－额定电流、试验电流；（I t ＞0.9I r）
q－AN:1.6、AF:1.8。
首先要测冷电阻并准确的记录绕组温度，接线方式分别同空载试验和负载试验。负载状态下试验的电流应尽可能接近额定持续电流,并不小于此值的90%，电流应持续直到变压器任何部分每小时的温度上升少于2K。测量高、低压热电阻并准确的记录绕组温度，记录数据并计算结果。检验绕组的温升是否符合设计要求。
6.温升试验分接位置的选择：
a. 对分接范围在±5%以内，且额定容量不超过2500kVA的变压器，如无特殊要求，温升试验选在主分接上进行。
b. 对分接范围超过±5%，或额定容量大于2500kVA的变压器，温升试验选在最大电流分接上进行。
7.海拔与温升限值的关系：
变压器运行高度超过海拔1000米，但试验场地是正常海拔，温升限值应递减，变压器运行高度低于海拔1000米，但试验场地高于海拔1000米，温升限值应递增，海拔超过1000米每500米为一级， AN：2.5% AF：5%
8.温升稳定的判断方法：
铁芯、绕组温升持续三小时且每小时不超过1K时，变压器视为稳定。
国家标准对温升限值的要求：
部位绝缘系统温度℃最高温升K
线圈 A 105 60
（电阻法）E 120 75
B 130 80
F 155 100
H 180 125
备注：温升限值是变压器特性参数之一，是工厂的保证值，不允许有正偏差。
10.温升计算实例：
10.1技术参数：
额定容量： 8000kVA
额定电压： (10500±2×2.5%) / 3150 V
额定电流： 439.9/1466.3 A
额定频率： 50 Hz
冷却方式： AN/AF
相数： 3 联结组标号： Yd11
绝缘水平： LI75AC35/ LI40AC10 绝缘耐热等级：
F 海拔高度：≤1000 m 10.2试验用主要设备：
1.）工频发电机组：
电压：650 V 容量：250 kVA 电流：222 A
2.）中间变压器：
容量：250 kVA
电压：650/650；1200；1700；2100；2400 V 电流：222/222；120.3；184.9；68.7；60.1 A 3．）电容器：
容量：50kvar 电压：1.2kV 电容量：114μF
10.3计算过程：（以下计算过程篇幅所限仅以高压绕组为例，低压计算与高压相同）
1.）试验状态：
环境温度：14.0℃冷态电阻：R1=0.06638Ω
2.）空载状态：
2.1）试验描述：
找一容量足够常规产品，只要大于试品空载容量即可，例如:1000kVA/6-0.4kV,代做中变II从低压侧与试品连接将电压升至额定电压：3.15kV,可连接电压互感器测量或从变压器试验操控台用变压比直接折算加电升压至：210V即可。其间用温度巡检仪测试试品铁心及环境温度，并定时巡检仪记录温度。
2.2）稳定状态：铁心温度：85.7℃环境温度：17.6℃
2.3）测量并推导计算热电阻：R2=0.06910Ω
2.4）温升计算：
Δθe=R2/R1(T+θ1)-( T+θ2)＝0.06910/0.06638×(235+14.0)-(235+17.6)=6.6K
3.）负载状态：
3.1）加电前估算：
短路电压：10500×7.5%=787.5V
选择中变2分接：1200V/120.3A
787.5V 50kvar
角接每组电容补偿：××√3=47.4A
1.2kV 1.2kV
439.9-120.3
组数：-------------------=6.7≈7
47.4
补偿电流：47.4×7＝331.8 A
3.2）在完成空载状态、并测完热电阻后，立即进行负载状态的试验，利用21个电容器每3个角接后并联为7组，而后加压进行负载状态的温升试验，其间用温度巡检仪测量铁心、
绕组及环境温度，并用红外测温仪密切监视试验，以防出现局部过热现象，而没有觉查。
3.3）稳定状态：铁心温度：60.2℃环境温度：1
4.6℃绕组最热点温度：105℃
3.4）测量并推导计算热电阻：R2=0.08900Ω
3.5）温升计算：
Δθc=R2/R1(T+θ1)-( T+θ2)＝0.08890/0.06638×(235+14)-(235+14.6)=83.9K
4.）空负载温升折算：
Δθc’ =Δθc [1+（Δθe /Δθc）1/k1]k1＝θ283.9[1+(6.6/83.9)1.25]0.8=86.7K
5.)铁心温升: ΔθFe= θFe-θ2＝85.7-17.6=68.1K
干式变压器试验指导 Document number：PBGCG-0857-BTDO-0089-PTT1998
[键入公司名称] 变压器实验指导丛书 [键入文档副标题]
目录 1、编制说明------------------------------------------3 2、变压器试验项目的性质和程序------------------------3 、变压器测量和联结组别标号检定--------------------4 、绕组电阻测定规程--------------------------------4 、绝缘例行试验------------------------------------6 、外施耐压试验------------------------------------7 、短路阻抗和负载损耗测量规程----------------------8 、空载试验和空载损耗测量规程----------------------10 、感应耐压试验------------------------------------12 、局部放电测量规程--------------------------------13 、声级测量规程------------------------------------13 、变压器零序阻抗测定规程-------------------------14 、雷电冲击试验-----------------------------------16 、温升试验---------------------------------------19 3、附录----------------------------------------------20
干式变压器热时间常数的计算和试验方法 ０概述 变压器短时过负荷（以下简称过载）运行是一种发热的过渡过程。过载某一时刻的绕组温升可按下式计算： θ＝θ■＋（θ■－θ■）（１－ｅ■）（1） 式中t——过载时间，min； θ——过载时间为t所对应的绕组平均温升，K； θ■——t=0时绕组平均温升，即正常运行时绕组初始温升，K； θ■——过载稳定后绕组的平均温升，K，与变压器过载倍数有关； τ——在过载状态下的热时间常数，min。 干式变压器和油浸变压器不同的是没有油，因此在讨论干式变压器短时过负荷能力时仅需考虑干式变压器高、低压绕组的短时过负荷能力。由（1）可知，绕组短时过负荷能力的大小取决于绕组的热时间常数，而热时间常数和绕组的热容量、损耗水平以及额定温升等因素密切相关。 １热时间常数的计算 干式变压器的热时间常数（理想值）是指干式变压器在恒定负债条件下，温升达到变化值的63.2%所需经历的时间，也等于变压器从稳定温升状态下断开负载，在自然冷却状况下，温升下降63.2%所需的时间，对于干式变压器，其高低压相互独立，故计算时需分别处理。 根据IEEE C57.96-1999（R2005）IEEE Guide for Loading Dry-Type Distribution and Power Transformer中A.8.3提供的公式： τ■＝■（2） 式中：τ■——额定负载下的热时间常数，min； C——比热容，W·min/K； Δθ■——额定负载下的稳定温升，K； θ■——铁心引起的温升对线圈的影响，对于内线圈，取20K，外线圈，取0K; Ｐ■——线圈的负载损耗，W。 对于比热容C的计算，通常采用以下公式： Ｃ＝Ｃ■*m■+C■*m■（3） 式中：Ｃ■——导体的比热值，Cu取6.42（W·min）/（kg·K），Al取14.65（W·min）/（kg·K）； m■——导体质量，单位kg； C■——绝缘材料的比热，对于树脂取24.5（W·min）/（kg·K）； m■——绝缘材料质量，单位kg。 需要注意的是，在式（3）中的树脂比热值取24.5（W·min）/（kg·K）与IEEE C57.96-1999（R2005）IEEE Guide for Loading Dry-Type Distribution and Power Transformer中选用的6.35（W·min）/（kg·K）是有很大区别的，这是因为，在美国，应用最广泛的干式变压器主要还是敞开式的，而不是环氧浇注式的，其绝缘材料和组成也不一样。根据相关参考资料，环氧树脂的比热约2000J/kg·K=33.3（W·min）/（kg·K）,环氧浇注干式变压器绕组中的主要填充材料为玻璃纤维的比热约为800J/kg·K=13.3（W·min）/（kg·K）,绕组中树脂质量与玻璃纤维质量的
什么是温升测试仪?温升测试仪工作原理、条件 温升测试仪，可用于考核电器附件在接上负载电流时其表面发 热情况，电极温升是否符合标准的要求，能有效检测插销和插座的 插套是否偏薄，插头和插座是否配合良好 在变压器所有型式试验和例行试验项目中以温升试验最为特殊。现在各大厂家一般都采用短路法，人工现场操作。温升试验具有以 下特点：第一，时间较长，大型变压器的试验需要十几个小时甚至 更长时间，即使中小型的试验过程也需要八、九个小时;第二，试验 过程单调枯燥，不仅需要监视加在被试变压器上的总损耗，调节试 验电源保证所加的总损耗，还要长时间地反复测量温度值。由此可见，温升试验常常长时间在夜间进行，夜间人容易疲劳，再加上试 验过程本身的单调，往往容易影响测量准确度，甚至操作错误。为此，实现试验过程的控制自动化就十分必要。 该温升试验自动控制系统引入微计算机技术，既能自动测量记 录相关温度，做出判断，又能测量试验中的相关电量做到实时监测 加在被试变压器上的总损耗等重要参数，并能在偏离预定值时自动 调整试验电源。 1 试验原理及过程简述 1.1温升试验原理 按JB/T501–91《电力变压器试验导则》进行变压器温升试验 有以下几种方法：直接负载法;相互负载法;循环电流法;零序电流法;短路法。 短路法试验是利用变压器短路产生损耗，来进行温升试验的。 目前，一般都用短路法。短路法试验变压器的温升是所有变压器温 升试验中需要电源容量最小，试验电压最低的试验方法，是大型油 浸式变压器温升试验最常用的方法。 1.2试验过程 采用短路法进行温升试验。首先确定试验电源容量和试验电流，连接好试验线路，然后开始试验。试验中监测加在被试变压器上的 损耗和电流，与设定值进行比较，若超过允许误差范围，调整试验 电源;并在间隔预定时间后（一般间隔15～30min）测试一次试验部 位温度，并记录、对测量结果做出判断。一直到检测的顶层油温升 的变化率小于1K/h,并继续维持3h，就认为油顶层温升已经稳定。 取最后一个小时中的平均值为油顶层温升。 之后，开始试验的第二阶段：绕组温升试验（测量热态电阻， 冷态电阻在温升试验前已经测定）。
四川大学电气信息学院 实验报告书 课程名称：电机学 实验项目：三相变压器的空载及短路实验专业班组：电气工程及其自动化105，109班实验时间：2014年11月21日 成绩评定： 评阅教师： 电机学老师：曾成碧 报告撰写：
一、实验目的： 1 用实验方法求取变压器的空载特性和短路特性。 2 通过空载及短路实验求取变压器的参数和损耗。 3 计算变压器的电压变化百分率和效率。 4掌握三相调压器的正确联接和操作。 5 复习用两瓦特法测三相功率的方法。 二．思考题的回答 1.求取变压器空载特性外施电压为何只能单方向调节？不单方向调节会出现什么问题？ 答：因为当铁磁材料处于交变的磁场中时进行周期性磁化时存在磁滞现象。如果不单方向调节变压器外施电压，磁通密度并不会沿原来的磁化曲线下降，所以会影响实验结果的准确性。 2.如何用实验方法测定三相变压器的铜、铁损耗和参数？实验过程中作了哪些假定？ 答：变压器的空载实验中认为空载电流很小，故忽略了铜耗，空载损耗近似等于变压器铁耗Fe P P ≈0，同时忽略了绕组的电阻和漏抗。空载时的铁耗可以直接用两瓦特法测得，根据公式2 003/I P r m ≈可以求得励磁电阻，由003/I U Z m ≈可以求得励磁阻抗，由2 2 k m m r Z X -=可以求得励磁电抗值。 在变压器的短路实验中，由于漏磁场分布十分复杂，故在T 形等效电路计算时，可取k x x x 5.0'21==σσ，且k r r r 5.0'21==。同时由于外加电压低，忽略了铁耗，故假设短路损耗等于变压器铜耗。短路损耗k P 可直接由两瓦特法测得，有公式k k k I P r 2/=可得k r ，k k k I U Z 3/=，故k k k r Z x 22-=。 3.空载和短路实验中，为减小测量误差，应该怎样联接电压接线？用两瓦特表法测量三相功率的原理。 答：变压器空载实验中应当采用电流表内接法。因为空载实验测量的是励磁阻抗，阻抗值较大，若采用电流表外接法，电压表会有明显的分流作用，从而产生较大的误差。 变压器短路实验应当采用电流表外接法。因为短路实验中测量的是漏阻抗，
电力变压器试验报告 装设地点：幸福里小区运行编号：14#箱变试验日期：2013.07.25 试验性质：交接天气：晴温度：36 ℃ 相对温度： 一、设备型号： 型号电压比制造厂家出厂编号S11—M—630/10 10000/400 南阳市鑫特电气有限公司130274 容量相数接线组别出厂日期630KVA 3 DY0—11 2013.07 二、试验项目： 1、绝缘电阻及吸收比： 测量部位R15”（MΩ）R60”（MΩ）吸收比 高压/低压及地2500 低压/高压及地2500 2、直流电阻：
绕阻S位置 实测值（mΩ）最大不平衡 率% AB BC AC 高压1 1049 1050 1050 0.1 2 993.8 994.2 993.9 3 937.7 938.6 938.1 低压a～o b～o c～o 2.8 1.271 1.281 1.307 3、交流耐压试验： 交流耐压：38 KV 时间：60 S 结论：合格 三、试验结论：合格 四、试验仪器及编号：BCSB系列多用型实验变压器、JRR-10直流电阻测试仪、ZC-7绝缘摇表 五、试验负责人： 六、试验人员： 七、备注： 电力变压器试验报告
装设地点：幸福里小区运行编号：15#箱变试验日期：2013.07.25 试验性质：交接天气：晴温度：36 ℃ 相对温度： 一、设备型号： 型号电压比制造厂家出厂编号S11—M—650/10 10000/400 南阳市鑫特电气有限公司131105 容量相数接线组别出厂日期630KVA 3 DY0—11 2013.07 二、试验项目： 4、绝缘电阻及吸收比： 测量部位R15”（MΩ）R60”（MΩ）吸收比 高压/低压及地2500 低压/高压及地2500 5、直流电阻： 实测值（mΩ）最大不平衡绕阻S位置 率% AB BC AC 高压 1 1050 1048 1050 0.1
1.变压器的温度与周围空气温度的差叫变压器的温升。 2.在变压器寿命上，引起绝缘老化的主要原因是温度。由于变压器内部热量传播不均匀， 故变压器各部位的温度差别很大，因此需要对变压器在额定负荷时，各部分温度的升高做出规定，这是变压器的允许温升。一般油浸变压器采用A级绝缘，最高允许温度105℃。 各部分允许温升为：线圈允许温升65℃。以A级绝缘105℃为基础，当环境温度为40℃时，105℃-40℃＝65℃。由于变压器的温度一般比绕组低10℃，故变压器油的允许温升为55℃。为防止油的老化，上层油面的温升不得超过45℃。这样无论周围空气如何变化，只有温升不超过允许值，就能够保证变压器在规定的使用年限内安全运行。 3.变压器上层油温，变压器线圈温度要比上层油温高10℃。国标规定：变压器绕组的极限 工作温度为105℃；（即环境温度为40时℃），上层温度不得超过95℃，通常以监视温度（上层油温）设定在85℃及以下为宜。 变压器异常运行主要表现在：声音不正常，温度显著升高，油色变黑，油位升高或降低，变压器过负荷，冷却系统故障及三相负荷不对称等。当出现以上异常现象时，应按运行规程规定，采取措施将其消除，并将处理经过记录在异常记录簿上。. q0 Q3 }2 `/ P8 U 在正常负荷和正常冷却条件下，变压器上层油温较平时高出10℃以上，或变压器负荷不变而油温不断上升，则应认为变压器温度异常。变压器温度异常可能是下列原因造成的： 1）变压器内部故障。如绕组匝间短路或层间短路，绕组对围屏放电，内部引线接头发热，铁芯多点接地使涡流增大而过热等。这时变压器应停电检修 2）冷却装置运行不正常。如潜油泵停运，风扇损坏停转，散热器阀门未打开。此时，在变压器不停电状态下，可对冷却装置的部分缺陷进行处理，或按规程规定调整变压器负荷至相应值。 变压器的温升： 变压器的温度与周围空气温度的差叫变压器的温升。 回答这个问题要提到变压器的允许温升，它的规定和依据？ 在变压器寿命上，引起绝缘老化的主要原因是温度。由于变压器内部热量传播不均匀，故变压器各部位的温度差别很大，因此需要对变压器在额定负荷时，各部分温度的升高做出规定，这是变压器的允许温升。一般油浸变压器采用A级绝缘，最高允许温度105℃。各部分允许温升为： 线圈允许温升65℃。以A级绝缘105℃为基础，当环境温度为40℃时，105℃-40℃＝65℃。由于变压器的温度一般比绕组低10℃，故变压器油的允许温升为55℃。 为防止油的老化，上层油面的温升不得超过45℃。这样无论周围空气如何变化，只有温升不超过允许值，就能够保证变压器在规定的使用年限内安全运行。 一般变压器的主要绝缘是A级绝缘，规定最高使用温度为105度，变压器在运行中绕组的温度要比上层油温高10—15度。如果运行中的变压器上层油温总在80-90度左右，也就是绕组经常在95-105度左右。 如果变压器长时间在温度很高的情况下运行，会缩短内部绝缘纸板的寿命，使绝缘纸板变脆，容易发生破裂，失去应有的绝缘作用，造成击穿等事故；绕组绝缘严重老化，并加速绝缘油的劣化，影响使用寿命。所以能避免高温尽量避免，实在不行，时间也不宜太长。
变压器实验报告汇总
四川大学电气信息学院 实验报告书 课程名称：电机学 实验项目：三相变压器的空载及短路实验专业班组：电气工程及其自动化105，109班实验时间：2014年11月21日 成绩评定： 评阅教师： 电机学老师：曾成碧 报告撰写：
一、实验目的： 1 用实验方法求取变压器的空载特性和短路特性。 2 通过空载及短路实验求取变压器的参数和损耗。 3 计算变压器的电压变化百分率和效率。 4掌握三相调压器的正确联接和操作。 5 复习用两瓦特法测三相功率的方法。 二．思考题的回答 1.求取变压器空载特性外施电压为何只能单方向调节？不单方向调节会出现什么问题？ 答：因为当铁磁材料处于交变的磁场中时进行周期性磁化时存在磁滞现象。如果不单方向调节变压器外施电压，磁通密度并不会沿原来的磁化曲线下降，所以会影响实验结果的准确性。 2.如何用实验方法测定三相变压器的铜、铁损耗和参数？实验过程中作了哪些假定？ 答：变压器的空载实验中认为空载电流很小，故忽略了铜耗，空载损耗近似等于变压器铁耗Fe P P ≈0，同时忽略了绕组的电阻和漏抗。空载时的铁耗可以直接用两瓦特法测得，根据公式2 003/I P r m ≈可以求得励磁电阻，由003/I U Z m ≈可以求得励磁阻抗，由2 2 k m m r Z X -=可以求得励磁电抗值。 在变压器的短路实验中，由于漏磁场分布十分复杂，故在T 形等效电路计算时，可取k x x x 5.0'21==σσ，且k r r r 5.0'21==。同时由于外加电压低，忽略了铁耗，故假设短路损耗等于变压器铜耗。短路损耗k P 可直接由两瓦特法测得，有公式k k k I P r 2/=可得k r ，k k k I U Z 3/=，故k k k r Z x 22-=。 3.空载和短路实验中，为减小测量误差，应该怎样联接电压接线？用两瓦特
六、变压器维护 1、一般在干燥清洁的场所，每年或更长时间进行一次检查；在其他场合（灰尘较多的场合），每三到六个月进行一次检查。 2、检查时，如发现较多的灰尘集聚，则必须清除，以保证空气流通和防止绝缘击穿，特别要注意清洁变压器的绝缘子、下垫块凸台处，并使用干燥的压缩空气吹净灰尘。如变压器带温控及风冷系统，可设置其每天自动吹一次（10-30分钟），以清除灰尘。 3、检查各紧固件是否有松动，导电零件有无生锈、腐蚀痕迹，还需要观察绝缘表面有无爬电、碳化痕迹。 第二节干变试验 一、试验目的 为确保干式变压器的顺利生产，确保试验数据的准确无误，考核该产品结构采取的工艺、材料和操作技术、制造质量是否能满足标准要求，通过对试验数据的分析，为改进结构、提高产品质量性能提供依据。 二、适用范围 适用于干式电力变压器。 三、试验内容 1、试验现场环境条件 1.1、试验区的环境温度为10～40℃，相对湿度小于85%。 1.2、试品的位置离周围物体应有足够的距离，不得有影响测量结果的物品在试验场地。 1.3、设备的布置应避开高电场、强磁场或足以影响仪表读数的振动源，以保证测量精度。 2、试验依据标准 GB1094.11—2007 《电力变压器第11部分：干式变压器》 GB/T10228-2008《干式电力变压器技术参数和要求》 GB7354-2003《局部放电测量》 JB/T501-2006《电力变压器试验导则》 四、直流电阻试验 1、试验目的：
直流电阻测量时检查线圈内部导线、引线与线圈焊接质量，线圈所用导线的规格是否符合设计要求，以及分节开关、套管等载流部分的接触是否良好，三相电阻是否平衡，并为变压器的出厂报告提供最终数据。 2、测量方法： 采用直流电阻测试仪进行测量。试验前按照仪器接线端子接线，将两根测量线中的电流、电压线分别接入对应端子，然后将两根线对应接到变压器测量端,根据实际测试绕组所有分接的电阻。测量时环境温度应变化不大，直流电阻随温度变化每升高10度，电阻值升高1.3倍。 3、试验标准： 试验标准：电阻三相不平衡率允许误差符合国标GB1094.1-1996及技术协议的规定。 容量在1600KVA及以下变压器三相测得值最大差值相间应小于平均值的4%，线间应小于2%，2000KVA及以上的变压器相间应小于平均值的2%、线间应小于1%，验收试验与出厂值相比较（同一温度下）相应变化不应大于2%。 根据GB10228-2008《干式电力变压器技术参数和要求》5.3中：对于2500KVA及以下的配电变压器，其绕组直流电阻不平衡率：相为不大于4%，线为不大于2%；对于630KVA及以上的电力变压器，其绕组直流电阻不平衡率：相（有中性点引出时）为不大于2%，线（无中性点引出时）为不大于2%。如果由于线材及引线结构等原因而使绕组直流电阻不平衡率超过上述值时，除应在例行试验记录中记录实测值外，尚应写明引起这一偏差的原因。使用单位应与同温度下的例行试验实测值进行比较，其偏差应不大于2%。 五、电压比及联结组标号测定 1、试验目的： 电压比试验是验证各相应接头电压比与铭牌相比不应有明显差别且符合规律，接线组别与设计要求、铭牌上标记与外壳上符号相符。 2、测量方法： 试验前按照仪器接线端子指示接线，仪器高压侧接线柱上的黄、绿、红三根线分别接至变压器高压侧A、B、C上，低压侧接线柱上的黄、绿、红三根线分别接至被测变压器低压侧a、b、c上。试验设备应安全接地。接好220V电源线，闭合仪器电源开关，选择接线组别，
干式变压器绕组温升计算方法分析 傅华强 2003 1发热与散热的平衡—绕组的稳定温升 绕组上的损耗功率是绕组温升的热源,这是比较好算的.而绕组的散热则是一个比较复杂的问题.在绕组内部热量通过传导的方式传到绕组的表面,在表面则通过对流和幅射的方式传到外界环境中去.当绕组的发热与散热达到平衡时,就是绕组的稳定温升。 绕组的散热是一个复杂过程。影响绕组散热的主要因素：绕组温度；绝缘层厚；绕组外包绝缘厚：绕组外包绝缘材料的散热性能；散热气道的宽度和长度；气流速度；铁芯和相邻绕组散热的影响等。因而绕组温升计算随其所用绝缘材料和结构的不同而不同。 2 绕组温升计算的数学模型 绕组的稳定温升一般用一个简化的公式进行计算,不同的结构和绝缘材料的绕组所用系数是不同的。公式运用的温度范围也是有限定的。如: τ＝ K Q X Q ＝ W／S S＝∑ αi S i 式中：τ—绕组温升； K—系数； X—与散热效果有关的系数,散热越好X的值越小； Q— 绕组的单位热负荷 W/m2 W—参考温度下的绕组损耗功率 W S— 等效散热面 m2 S i— 绕组散热面 m2 αi— 散热系数 2.1 不同结构型式的变压器所用的计算公式是不同的。 2.2 干式变压器的散热主要是对流和幅射完成的，非包封变压器的传导温升
所占比例很小，因而有些计算公式将层绝缘与外绝缘造成的传导引起的温升计算省略了，有些公式还要加上传导引起的温升，如西欧树脂绝缘干式变压器的计算公式。 2.3 黑体面的热量幅射与绝对温度的4次方成比例的，在一个不大的温度段，对流和幅射对散热的综合影响造成的温升式中系数X—与散热效果有关的系数,散热越好X的值越小.如油浸变压器层式绕组温升X值取0.8，而强迫油循环时X取0.7，饼式绕组X取0.6。一般干式变压器X值取0.8，当温升在80K 左右时，由于温度高时散热效率高，在一些计算公式中X取0.75，因而当温升在100—125K时，X的取值应该再小些。 2.4 当温升范围较大时，用一个计算公式会首尾不能兼顾，需要用两个以上的公式，它们的X值不同，即斜率不同。实际上是由几条直线组成的近似曲线。 2.5 绕组的单位热负荷Q 是指在无遮盖的单位散热面上的功率（W/m2），有气道的散热面，则要确定气道的散热系数。 2.6如果计算所得温升离参考温度很远，由于计算所用绕组损耗功率离实际功率差得太大而误差很大，则应调整计算绕组损耗功率所用的参考温度。 3 确定数学模型的工厂方法 最实用的确定数学模型的方法是通过典型变压器的温升试验。无气道绕组的温升是最基本的，如绕在厚绝缘筒上的外线圈。线圈外部的面积大小就是有效散热面，先算出热负荷Q值，由试验所得温升与Q值在双对数座标纸上打点，最少要有3个试验数据，即可在对数坐标纸上连成一条合理的直线，从这条直线上确定公式的两个系数K和X。 τ= K Q X τ1 K = ———— Q1 X Lgτ2 - Lgτ1Lgτ2/τ1 X =———————— = ———— Lg Q2 - Lg Q1Lg Q2/Q1 式中：
干式变压器安装调试 一、干式变压器安装方案 1 干式变压器型钢基础的安装 （1）型钢金属构架的几何尺寸、符合设计基础配置图的要求与规定，如设计对型钢构架高出地面无要求，施工时将其顶部高出地面100mm。 （2）型钢基础构架与接地扁钢连接不少于二端点，在基础型钢架构的两端，用不小于40X4mm的扁钢相焊接，焊接扁钢时，焊缝长度为扁钢宽度的二倍，焊接三个棱边，焊完后去除氧化皮，焊缝均匀牢靠，焊接处做防腐处理后再刷两遍灰面漆。 2 干式变压器二次搬运 （1）二次运输为将干式变压器由设备库运到干式变压器的安装地点，搬运过程中注意交通路线情况。到地点后做好现场保护工作。 （2）干式变压器吊装时，索具必须检查合格，运输路径道路平整良好。根据干式变压器自身重量及吊装高度，决定采用何种搬运工具进行装卸。 3 干式变压器本体安装 （1）干式变压器安装可根据现场实际情况进行，如干式变压器室在首层则可直接吊装进室内；如在地下室，可采用预留孔吊装干式变压器或预留通道运至室内就位到基础上。 （2）干式变压器就位时，按设计要求的方位和距墙不小于800mm，距门不小于1000mm，并适当考虑推进方向，开关操作方向留有1200mm以上的净距。 （3）装有滚轮的干式变压器，滚轮转动灵活，干式变压器就位后，将滚轮用能拆卸的制动装置固定。或者将滚轮拆下保存好。 4 干式变压器附件安装 （1）干式变压器一次原件按产品说明书位置安装，二次仪表装在便于观测的干式变压器护网栏上。软管不得有压扁或死弯，富余部分盘圈并固定在温度计附近。 （2）干式变压器的电阻温度计，一次元件预装在干式变压器内，二次仪表安装在值班室或操作台上。温度补偿导线符合仪表要求，并加以适当的温度补偿电阻，校验调试合格后方可使用。
干式变压器有哪些常规检测项目与试验方法 干式变压器有哪些常规检测项目与试验方法 1.绕组直流电阻测量 1.1 此项目周期不得超过3年，在大修前后、无载分接开关变换分接位置后或必要时进行。 1.2 可用红外线测温仪测量变压器温度，待器身温度接近大气温度时(相差不超出±5℃)，可进行此项试验工作。 1.3 拆除变压器高、低压侧连接排线。 1.4 采用双臂电桥或变压器直阻电阻测试仪器进行测量。接线时注意夹线钳的电压端与电流端的位置，避免不必要的测量误差。 1.5 分别测量高压侧各绕组直流电阻，测量时，应先按下电桥的B键，充电约1分钟后，再进行细致的测量。 1.6 高压侧直阻测量完毕后，应进行温度换算，1600kVA以上变压器，其线间电阻值差别一般不大于三相平均值的1%，1600kVA及以下变压器，其线间电阻值差别一般不大于三相平均值的2%，与以前相同部位测得值比较，其变化不大于2%。 1.7 分别测量低压侧各绕组的直流电阻，因低压侧直阻很小，除了要将电桥的灵敏度旋至大值外，还要将电桥引线的电压引线尽量夹在低压侧引出铜排的根部，以便准确地测量。 1.8 低压侧各相电阻测量完毕后，应进行温度换算，1600kVA以上变压器，其相间电阻值差别一般不大于三相平均值的2%，1600kVA及以下变压器，其相间电阻值差别一般不大于三相平均值的4%，与以前相同部位测得值比较，其变化不大于2%。 1.9 若直流电阻出现超标情况，应汇同检修专业人员查明原因。 2.绕组绝缘电阻、吸收比测量 2.1 此项目周期不得超过3年，在大修前后、必要时进行。 2.2 继续保持变压器高、低压侧绕组及中性点成拆开状态，并将低压绕组及中性点短路接地，将高压侧线圈短路。 2.3 采用2500V绝缘电阻测试仪测量高压绕组对低压绕组及地的绝缘电阻和吸收比。 2.4 测量完毕，先将绝缘电阻测试仪的L端引线脱开，再停止绝缘电阻测试仪，并对变压器的高压绕组对地进行充分放电。 2.5 将高压绕组短路接地，低压绕组短路，采用2500V绝缘电阻测试仪测量低压绕组对高压绕组及地的绝缘电阻和吸收比。
变压器试验基本计算公式 一、电阻温度换算： 不同温度下的电阻可按下式进行换算：R=R t （T+θ）/（T+t） θ：要换算到的温度；t：测量时的温度；R t：t温度时测量的电阻值； T ：系数，铜绕组时为234.5，铝绕组为224.5。 二、电阻率计算： ρ=RtS/L R=（T+θ）/（T+t）电阻参考温度20℃ 三、感应耐压时间计算： 试验通常施加两倍的额定电压，为减少励磁容量，试验电压的频率应大于100Hz，最好频率为150-400Hz，持续时间按下式计算： t=120×f n /f， 公式中：t为试验时间，s；f n 为额定频率，Hz；f为试验频率， Hz。 如果试验频率超过400 Hz，持续时间应不低于15 s。 四、负载试验计算公式： 通常用下面的公式计算：P k =（P kt +∑I n 2R×（K t 2-1））/K t 式中：P k 为参考温度下的负载损耗； P kt 为绕组试验温度下的负载损耗； K t 为温度系数； ∑I n 2R为被测一对绕组的电阻损耗。 三相变压器的一对绕组的电阻损耗应为两绕组电阻损耗之和，计算方法如下：“Y” 或“Y n ”联结的绕组：P r =1.5I n 2R xn =3 I n 2R xg ； “D”联结的绕组：P r =1.5I n 2R xn =I n 2R xg 。 式中：P r 为电阻损耗； I n 为绕组的额定电流； R xn 为线电阻； R xg 为相电阻。 五、阻抗计算公式： 阻抗电压是绕组通过额定电流时的电压降，标准规定以该压降占额定电压的百分数表示。阻抗电压测量时应以三相电流的算术平均值为准，如果试验电流无法达到额定电流时，阻抗电压应按下列公式折算并校准到表四所列的参考温度。e kt = （U kt ×I n ）/（U n ×I k ）×100%， e k =1) - (K ) /10S (P e2 2 N kt 2 kt % 式中：e kt 为绕组温度为t℃时的阻抗电压，%； U kt 为绕组温度为t℃时流过试验电流I k 的电压降，V； U n 为施加电压侧的额定电压，V； I n 为施加电压侧的额定电流，A； e k 为参考温度时的阻抗电压，%； P kt 为t℃的负载损耗，W；S n 为额定容量，kVA； K t 为温度系数。案例1：
干式变压器温升试验之“模拟负载法” 1.试验方法：模拟负载法。 2.试验原理：通过短路试验和空载试验的组合来确定的。 3.试验目的：是验证变压器冷却能力，能否将由总损耗所产生的热量散发出去，达 到热平衡时使变压器绕组（平均）高于冷却介质的温升不超过规定的限值，同时还要通过红热扫描观测电路联结点、铁心及结构件、绕组等是否有局部过热。 4.试验接线图： 5.试验过程：在额定电压下连续进行的空载试验应一直持续到绕组和铁心的稳定状态， 然后测量各个线圈的温升Δθe；立即进行短路试验，此时一个线圈由开路变成短路，另一 个线圈输入额定电流，直到绕组和铁心稳定为止，然后测量各个线圈的温升Δθc。(试验顺序可以互换) 绕组温升：Δθc（Δθe）=R2/R1(T+θ1)-( T+θ2) 各个线圈的总温升： Δθc’=Δθc [1+（Δθe /Δθc）1/k1]k1 式中：Δθc’--绕组总温升；Δθc—短路试验下的绕组温升； Δθe—空载试验下的绕组温升；T—温度系数，铜时为：235铝时为：225 R1、R2、θ1、θ2—冷态电阻、热态电阻、冷电阻环温、热电阻环温； k1—对于自冷式为0.8；对于风冷式为0.9。 备注：由于某种原因，施加电流没有达到额定电流时折算： I r Δθr＝Δθ×(-)q I t 式中：Δθr、Δθt－额定电流下、试验电流下的绕组温升； I r、I t－额定电流、试验电流；（I t ＞0.9I r） q－AN:1.6、AF:1.8。 首先要测冷电阻并准确的记录绕组温度，接线方式分别同空载试验和负载试验。负载状态下试验的电流应尽可能接近额定持续电流,并不小于此值的90%，电流应持续直到变压器 任何部分每小时的温度上升少于2K。测量高、低压热电阻并准确的记录绕组温度，记录数 据并计算结果。检验绕组的温升是否符合设计要求。 6.温升试验分接位置的选择： a. 对分接范围在±5%以内，且额定容量不超过2500kVA的变压器，如无特殊要求，温 升试验选在主分接上进行。 b. 对分接范围超过±5%，或额定容量大于2500kVA的变压器，温升试验选在最大电流分接上进行。 7.海拔与温升限值的关系： 变压器运行高度超过海拔1000米，但试验场地是正常海拔，温升限值应递减，变压器运行高度低于海拔1000米，但试验场地高于海拔1000米，温升限值应递增，海拔超过1000米每500米为一级， AN：2.5% AF：5% 8.温升稳定的判断方法： 铁芯、绕组温升持续三小时且每小时不超过1K时，变压器视为稳定。 国家标准对温升限值的要求： 部位绝缘系统温度℃最高温升K 线圈 A 105 60 （电阻法） E 120 75 B 130 80
干式变压器技术要求 规范及标准 所有设备、安装、材料和工艺须符合下列及以下各项所注明的规则及标准；变压器应符合并列运行的条件。（如下述内容中不为最新版本，应按最新版本采用）： GB 1994.1-1996《电力变压器第一部分总则》 GB 4208-93 《外壳防护等级》 GB 5273-85 《变压器、高压电器和套管的接线端子》 GB 6450-86 《干式变压器》 GB/T 10288-97 《干式变压器的技术参数和要求》 JG/T 501-91 《电力变压器试验导则》 ZBK4 1005-89 《6～220kV级变压器声级》 GB/T10228 《干式电力变压器技术参数和要求》 GB 6450 《干式电力变压器》 GB 1094.5 《电力变压器》 GB/T 17211 《干式电力变压器负载导则》 GB/T 5465.2 《电气设备用图形符号》高压危险标志 IEC 726 《干式电力变压器》 IEC 60076 《Power Transformer》 BS1433 《电气用铜》 IEC905 《干式变压器负载导则》 IEC529 《设备防护等级》 依据本工程有关部分图集。 本技术条件如与以上标准有矛盾，应按本技术条件执行。 技术性能要求 环境条件 海拔高度：<1000m,户内安装。 环境温度：-10℃～+40℃ 日温差：25℃。 年平均温度：+30℃。 相对湿度：≤95%(+25℃)。 地震烈度：7度 抗震能力：水平加速度<0.4g 垂直加速度<0.2g 安全系数>1.67 运行条件 额定运行电压：380V/220V±10% 额定频率：50Hz±5% 接地方式：TN-S 接地电阻: ≤5欧姆 电力变压器基本选型条件
干式电力变压器调试方案 1 概述 1.1 根据《火电工程启动调试工作规定》为明确整个试验项目及过程编制本 方案，本方案主要阐述了干式电力变压器调试的工作内容、试验项目、工作分工、执行标准以及试验过程中应注意的安全事项。 1.2 通过对魏桥创业集团滨州热电厂二期工程干式电力变压器进行试验，检 查设备结构性能是否符合标准要求，保证设备安全可靠投入运行。 2 试验依据 2.1 GB50150—91《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》 2.2 GB311.2-83～GB311.6-83《高电压试验技术》 2.3 《火电工程调整试运质量检验及评定标准》 2.4 黑龙江省火电一公司企业标准《质量手册》 2.5 黑龙江省火电一公司企业标准《职业安全健康和环境管理手册》 2.6 《安全法》 2.7 《电力建设安全工作规程》 2.8 制造厂出厂试验报告及其它技术资料 2.9 施工设计图纸 3 人员资格要求和职责分工 3.1 试验负责人：取得助理工程师及以上的职称，具有五年以上的试验工作 经验，工作负责，身体健康。
3.2 试验工作人员：经安全规程考试合格的专业人员，熟悉试验工作，熟练 掌握各种试验仪器的正确使用方法。 3.3试验负责人负责试验与质量检查，对试验的技术和试验设备及试品的安全 负责。 3.4试验负责人在试验全过程中，对公司企业标准《质量手册》和《职业安全 健康和环境管理手册》及《安全法》和《电力建设安全工作规程》的具体运行和全面执行负责。 3.5试验工作人员对使用仪器、设备的完好状态负责，对原始记录负责，保证 原始记录的全面性和有效性。 4 试验准备工作和应具备的条件 4.1变压器安装结束，杂物清理完毕。并经检验合格。 4.2变压器绕组引出线与其它电气设备无任何连接，并有足够的空间距离。 4.3 安装于变压器出线端的过电压吸收器必须拆除。 4.4 中性点已引出的三相变压器，应将中性点引出线与外界的连接断开。4.5 绝缘试验应在良好天气条件下进行，被试品温度及环境温度不宜低于 5℃，空气相对湿度不宜高于80%。 4.6 试验仪器、设备应完好，满足试验要求。 4.7 试验场地应有良好的照明。 4.8 试验电源安全可靠 4.9 进行试验接线，将试验仪器、设备和放电棒用金属裸线可靠接地，工作 接地的接地线截面积不小于4mm2。
[键入公司名称] 变压器实验指导丛书 [键入文档副标题]
目录 1、编制说明------------------------------------------3 2、变压器试验项目的性质和程序------------------------3 2.1、变压器测量和联结组别标号检定--------------------4 2.2、绕组电阻测定规程--------------------------------4 2. 3、绝缘例行试验------------------------------------6 2. 4、外施耐压试验------------------------------------7 2. 5、短路阻抗和负载损耗测量规程----------------------8 2. 6、空载试验和空载损耗测量规程----------------------10 2. 7、感应耐压试验------------------------------------12 2. 8、局部放电测量规程--------------------------------13 2. 9、声级测量规程------------------------------------13 2.10、变压器零序阻抗测定规程-------------------------14 2.11、雷电冲击试验-----------------------------------16 2.12、温升试验---------------------------------------19 3、附录----------------------------------------------20
1. 绕组直流电阻测量 1.1确保变压器高、低压侧连接排线拆除。 1.2采用 QJ44双臂电桥进行测量。 1.3分别测量高压侧各绕组的直流电阻, 1600kVA及以下变压器,其线间电阻值差别一般不大于三相平均值的 2%,与以前相同部位测得值比较, 其变化不大于 2%。 1.4分别测量低压侧各绕组的直流电阻, 1600kVA 及以下变压器,其相间电阻值差别一般不大于三相平均值的 4%,与以前相同部位测得值比较,其变化不大于 2%。 1.5若直流电阻出现不合格情况,应查明原因 : 1、检查电桥接线(线头间是否有铜丝短接…… 2、检查夹的位置 (夹线钳的电压端要在电流端内侧、电压引线尽量夹在绕组引出铜排的根部…… 3、磨一磨(接触面是否有漆、氧化层 2. 绕组绝缘电阻、吸收比测量 2.1确保变压器高、低压侧绕组及中性点成拆开状态,并将低压绕组及中性点短路接地,将高压侧线圈短路。 2.2 采用 2500V 兆欧表测量高压绕组的绝缘电阻和吸收比。 2.3 测量完毕,先将兆欧表的 L 端引线脱开,再停止兆欧表,并对变压器的高压绕组对地进行充分放电。 2.4 将高压绕组短路接地,低压绕组短路,采用 1000V 兆欧表测量低压绕组的绝缘电阻和吸收比。
2.5 测试结果与前次测试结果相比应无明显的变化。其吸收比 (10℃ -30℃范围不低于 1.3。 2.6 大修后还要测量穿心螺栓、铁芯等的绝缘电阻。与前次测试结果相比应无明显的变化。 3. 交流耐压试验 3.1确保变压器高、低压侧线圈出线成拆开状态, 并将高压侧电缆接线头与变压器本体移开 50cm 以上的距离, 避免耐压过程中对电缆的闪络放电。 3.2 将变压器高压侧线圈短路接地,低压侧线圈三相短路,采用 2500V 兆欧表对低压侧线圈进行耐压试验。在加压的 1分钟时间内,变压器内应无放电声,其绝缘电阻值不应明显波动,应稳中有升,则耐压合格。 3.3 低压侧线圈测试完毕后,要对其充分放电,耐后使用1000V 兆欧表, 测量低压侧线圈的绝缘电阻, 其值与耐压前数值相比, 不应有较大变化。之后低压侧三相短路接地,将高压侧线圈三相短路,并接上加压引线。 3.4使用仪器 :50KV变压器、交直流数字千伏表、 GYD-5型交流耐压控制箱对干式变高压侧线圈进行交流耐压试验 3.5 确保做好现场安全的监护工作后,操作人员开始缓慢地将电压加至 17kV ,开始计时,同时密切观察变压器内部有无放电,闪络现象。试验电压、电流应无明显波动, 1分钟后将电压降至零。断开试验电源开关,放电。 3.6 使用 2500V 兆欧表,测量高压侧线圈的绝缘电阻,其值与交流耐压前数值相比,不应有较大变化。
电力变压器预防性试验 分析报告 Revised by Petrel at 2021
电气设备预防性试验报告试验日期温度：℃湿度：% 试验仪器日本共立3125A绝缘电阻测试仪、福禄克F17B数字万用表、武汉特试JYR50B直流电阻测试仪、扬州宝测AI-6000自动抗干扰精密介损仪 一、试验项目及要求 引用规程规范：DL/T596-2005《电力设备预防性试验规程》序号试验项目技术要求 1 绕组绝缘电阻和 吸收比 1)试验电压≥DC2500V。 2)绝缘电阻换算至同一温度下，与前一次测试结果相比应无明 显变化。 3)吸收比（10-30℃）不低于1.3。 2 绕组直流电阻1)只测试运行档位。 2)各相绕组直流电阻值相互间差别不应大于三相平均值的4%。 3)线间差别不大于三相平均值的2%。 4)与前一次相同部位测得值比较，其变化不应大于2%。 3 绕组泄漏电流1)高压侧试验电压40kV，低压侧试验电压10kV。 2)1min时泄漏电流值与前一次测试结果相比应无明显变化。 4 绕组的1)20℃时高压侧tgδ不大于0.8%，低压侧不大于1.5%。 2)tgδ值与历年的数值比较不应有显着变化(一般 不大于30%) 3)试验电压10kV。 4)非被试绕组应接地或屏蔽 一、设备型号及铭牌数据 名称电力变压器型号额定容量额定电压额定电流额定频率相数联结组别海拔冷却方式空载电流空载损耗负载损耗短路阻抗出厂编号出厂日期生产厂家 二、绝缘电阻（ΜΩ） 测试绕组试验 电压 2018年交接试验 15s 60s 吸收比15s 60s 吸收比 高压-低压及地 2500V 低压-高压及地 结论 三、绕组直流电阻 试验项目2018年交接试验
目录 摘要................................................................................................ I Abstract ................................................................................................ II 第1章概述 (1) 1.1 干式变压器的发展及前景 (1) 1.2 干式变压器的应用场合 (2) 1.3 干式变压器的分类 (2) 1.4 冷却方式及其标志 (3) 1.5 温升限值及参考温度 (3) 1.6 绝缘水平 (4) 1.7 干式变压器的过载能力 (4) 1.8 干式变压器的防护方式 (5) 1.9 干式变压器的环保标准 (5) 第2章设计要点 (6) 2.1 铁心相关计算 (6) 2.1.1 铁心直径的选择 (6) 2.1.2 铁心的空间填充系数 (6) 2.1.3 铁心叠片系数 (7) 2.1.4 铁轭截面和形状的选择 (7) 2.1.5 其它 (8) 2.2 高低压绕组匝数的计算 (8) 2.2.1 初算每匝电压 (8) 2.2.2 低压绕组匝数的计算 (9) 2.2.3 磁通密度和磁通的计算 (9) 2.2.4 高压绕组匝数的计算 (10) 2.2.5 电压比校核 (10) 2.3 绕组相关尺寸和铜重的计算 (11) 2.4 关于H级干式变压器的绝缘结构 (12) 2.4.1 概述 (12) 2.4.2 关于NOMEX 纸的技术性能 (12) 2.4.3 用NOMEX纸做原料的H 级干式变压器 (14)