變壓器試驗技術

前言
第1章變壓器試驗基礎
1.1概述
1.2變壓器試驗的標準
1.3變壓器的試驗項目
1.3.1例行試驗
1.3.2型式試驗
1.3.3特殊試驗
1.4試驗誤差
1.4.1誤差的定義
1.4.2按誤差規(guī)律分類
1.4.3誤差的表達
1.4.4誤差的處理
1.4.5精密度.正確度和準確度
1.5不確定度和極限誤差
1.6測量結(jié)果的有效數(shù)字
1.6.1數(shù)字的修約規(guī)則
1.6.2有效數(shù)字
第2章電壓比測量及聯(lián)結(jié)組標號檢定
2.1概述
2.1.1電壓比測量的目的
2.1.2電壓比的允許偏差
2.2電壓比測量
2.2.1測量方法
2.2.2測量線路和測量方法
2.2.3試驗例
2.3繞組聯(lián)結(jié)組標號檢定
2.3.1繞組聯(lián)結(jié)組
2.3.2繞組聯(lián)結(jié)組標號的測量
第3章繞組直流電阻測量
3.1測量的目的和要求
3.2測量方法
3.2.1電橋法
3.2.2伏-安表法
3.2.3變壓器直流電阻測量裝置
3.3測量結(jié)果計算
3.3.1環(huán)境溫度下測量結(jié)果換算到其他溫度
3.3.2相電阻和線電阻的計算
3.3.3線電阻和相電阻的不平衡率
3.4變壓器直流電阻測量時的時間常數(shù)
3.4.1單相變壓器
3.4.2三相三鐵心柱變壓器,繞組三角形(D)聯(lián)結(jié)
3.4.3三相五鐵心柱變壓器
3.5測量直流電阻時選用的電流值
3.6縮短測量時間的方法
3.6.1恒流源法
3.6.2減小時間常數(shù)法
3.6.3繞組串聯(lián)法
3.6.4感應電動勢法
3.6.5短路另一側(cè)繞組
3.7測量直流電阻的注意事項
3.8電阻測量時的溫度測量
3.9變壓器電阻測量實例
3.9.1變壓器數(shù)據(jù)
3.9.2試驗結(jié)果
參考文獻
第4章變壓器損耗測量及誤差
4.1概述
4.1.1空載損耗
4.1.2負載損耗
4.1.3輔機損耗
4.2變壓器損耗測量的線路
4.2.1單相變壓器損耗測量的線路
4.2.2三相變壓器損耗測量的線路,三瓦特表法
4.2.3三相變壓器損耗測量的線路,二瓦特表法
4.2.4新型變壓器損耗測量的線路
4.3損耗測量及誤差
4.3.1損耗的表達式及誤差
4.3.2變壓器負載損耗測量時的cos
4.4影響損耗測量的各種因素
4.4.1系統(tǒng)誤差
4.4.2未定系統(tǒng)誤差
4.4.3隨機誤差
4.5三相試驗的二瓦特表法和三瓦特表法
4.5.1二瓦特表法由未定系統(tǒng)誤差引起的誤差
4.5.2三瓦特表法由未定系統(tǒng)誤差引起的誤差
4.5.3隨機誤差的影響
4.5.4隨機誤差和未定系統(tǒng)誤差的合成不確定度
4.6新型損耗測量系統(tǒng)
4.6.1系統(tǒng)構成
4.6.2標準測量系統(tǒng)的功率測量的不確定度
4.6.3新型損耗測量系統(tǒng)和標準損耗測量系統(tǒng)在現(xiàn)場損耗測量的對比試驗結(jié)果
4.6.4變壓器測試系統(tǒng)
參考文獻
第5章空載試驗
5.1概述
5.2空載試驗的程序
5.3變壓器的空載損耗和空載電流
5.3.1空載損耗
5.3.2空載電流
5.4鐵心常用的電工鋼帶品種
5.5空載試驗的方法和線路
5.5.1試驗線路
5.5.2空載試驗方法
5.6空載試驗所用的設備和儀器儀表
5.6.1試驗電源
5.6.2中間變壓器
5.6.3測量用互感器和儀表
5.7鐵心繞臨時繞組的試驗
5.8非額定條件下的空載試驗
5.8.1波形非實際正弦波
5.8.2電壓不是額定電壓時進行空載試驗
5.8.3單相試驗
5.9空載試驗的不確定度
5.9.1功率因數(shù)cos的影響
5.9.2電壓表的影響
5.10空載試驗實例
5.10.1變壓器型式
5.10.2鐵心繞臨時繞組的空載試驗
5.10.3半成品空載試驗
5.10.4成品空載試驗
5.10.5空載試驗結(jié)果
5.11空載電流諧波測量
5.11.1三相三柱鐵心變壓器的空載電流諧波
5.11.2三相五柱鐵心變壓器的空載電流諧波
參考文獻
第6章負載損耗和短路阻抗測量
6.1負載試驗概述
6.1.1負載損耗
6.1.2短路阻抗
6.2負載損耗和短路阻抗的測量
6.2.1試驗線路
6.2.2負載試驗的方法
6.2.3負載損耗的測量結(jié)果
6.2.4負載損耗校正到參考溫度
6.2.5短路阻抗試驗結(jié)果的計算
6.3非額定條件下負載損耗和短路阻抗的測量
6.3.1非額定電流條件下負載損耗和短路阻抗的測量
6.3.2非額定頻率條件下負載損耗和短路阻抗的測量
6.3.3三相變壓器的單相負載損耗和短路阻抗的測量
6.4負載損耗和短路阻抗測量應2注意的問題
6.4.1正確選擇試驗電源容量
6.4.2負載損耗和短路阻抗測量試驗時的功率因數(shù)cos
6.4.3負載損耗和短路阻抗測量持續(xù)時間
6.4.4負載損耗和短路阻抗測量使用的短路連接線
6.5試驗實例
6.5.1三繞組變壓器
6.5.2自耦變壓器
6.5.3分裂變壓器負載損耗和短路阻抗的測量
第7章絕緣特性測量
7.1絕緣特性測量的目的和意義
7.2絕緣電阻及介質(zhì)的吸收現(xiàn)象
7.2.1物理現(xiàn)象
7.2.2絕緣電阻
7.2.3吸收比.極化指數(shù)
7.2.4絕緣電阻.吸收比.極化指數(shù)的試驗方法及試驗用儀器儀表
7.2.5絕緣電阻測量時的注意事項
7.2.6絕緣電阻試驗結(jié)果的判定
7.3介質(zhì)損耗因數(shù)(tanδ)試驗
7.3.1絕緣介質(zhì)損耗因數(shù)特性
7.3.2tanδ——電壓特性
7.3.3tanδ——溫度特性
7.3.4tanδ測定使用的儀器及試驗方法
7.3.5測量注意事項
第8章變壓器的絕緣結(jié)構
8.1概述
8.2變壓器上的作用電壓
8.2.1變壓器上的作用電壓的種類
8.2.2外部過電壓(沖擊電壓)的波形
8.2.3內(nèi)部過電壓的波形
8.2.4變壓器繞組的絕緣水平
8.3變壓器中電場的基本類型及絕緣分類
8.3.1概述
8.3.2變壓器內(nèi)部絕緣結(jié)構
8.3.3變壓器外部絕緣
8.4電力變壓器使用的主要材料及其在各種電場下的特性
8.4.1變壓器油
8.4.2絕緣紙和絕緣紙板
8.5變壓器中的基本絕緣結(jié)構
8.5.1變壓器繞組間的主絕緣結(jié)構
8.5.2變壓器繞組的縱絕緣
8.5.3用計算機計算繞組的波過程
8.5.4改善沖擊電壓分布的幾種方法
8.5.5變壓器的端絕緣結(jié)構
8.5.6變壓器的引線絕緣
參考文獻
第9章外施耐壓試驗
9.1概述
9.2試驗設備
9.2.1試驗變壓器
9.2.2試驗電源
9.2.3工頻耐壓試驗時的保護裝置
9.2.4工頻耐壓試驗中的電壓測量裝置
9.3變壓器工頻耐壓試驗
9.3.1試驗接線
9.3.2試驗注意事項
9.3.3外施耐壓試驗結(jié)果的判斷
9.4試驗實例
9.4.1試驗變壓器及電源選擇
9.4.2測量及儀表
9.4.3無功補償
9.4.4試驗線路
9.4.5試驗操作
第10章感應耐壓試驗
10.1概述
10.2試驗要求
10.3感應耐壓試驗方法
10.3.1全絕緣變壓器
10.3.2分級絕緣變壓器
10.4感應耐壓試驗設備
10.4.1試驗電源
10.4.2中間變壓器
10.4.3支撐變壓器
10.5感應耐壓試驗應注意的幾個問題
10.5.1試驗準備及監(jiān)測
10.5.2同步發(fā)電機的自勵磁現(xiàn)象
10.5.3試驗電壓的測量
10.5.4試驗結(jié)果的判定
10.6實例與分析
參考文獻
第11章局部放電測量
11.1概述
11.2局部放電有關基本概念和基本理論
11.2.1局部放電的表征參數(shù)及其相互關系
11.2.2局部放電測量方法
11.3變壓器局部放電的特點
11.3.1變壓器中產(chǎn)生局部放電的幾種典型結(jié)構及因素
11.3.2放電脈沖在變壓器繞組中的傳播特性
11.4變壓器局部放電的測量
11.4.1試驗方法及標準
11.4.2測試回路
11.4.3放電量的校準方法
11.4.4校準脈沖參數(shù)對定量校準的影響
11.5國內(nèi)外幾種常用的局部放電測試儀
11.6變壓器局部放電測量中的抗干擾措施
11.6.1試驗室的屏蔽
11.6.2變壓器高壓線端的屏蔽
11.7變壓器局部放電定位方法
11.7.1電氣定位法
11.7.2超聲波定位法
11.8局部放電測量中應注意的幾個問題
11.8.1高壓套管內(nèi)部放電
11.8.2局部放電測試儀頻帶寬度的選擇
11.8.3注意事項
11.9局部放電測量實例
參考文獻
第12章雷電沖擊電壓試驗及低電壓沖擊測量
12.1概述
12.2沖擊電壓發(fā)生器
12.2.1標準沖擊電壓波形
12.2.2沖擊電壓發(fā)生器的工作原理
12.2.3截波電壓的產(chǎn)生
12.2.4沖擊電壓發(fā)生器實例
12.3沖擊電壓測量技術
12.3.1利用球間隙測量沖擊電壓
12.3.2沖擊分壓器測量系統(tǒng)
12.3.3使用電場探頭測量沖擊電壓
12.3.4沖擊電壓數(shù)字測量技術
12.4變壓器沖擊試驗
12.4.1沖擊試驗方法
12.4.2沖擊試驗故障判斷原理及方法
12.4.3沖擊試驗的典型示傷波形
12.4.4變壓器沖擊試驗實例
12.5低電壓沖擊測量
12.5.1低電壓沖擊波發(fā)生器
12.5.2測量儀器
12.5.3測量實例
參考文獻
第13章操作沖擊電壓試驗
13.1概述
13.2操作沖擊電壓波形
13.3操作沖擊電壓波形的產(chǎn)生
13.3.1利用沖擊電壓發(fā)生器產(chǎn)生操作沖擊電壓
13.3.2利用沖擊電壓發(fā)生器產(chǎn)生操作沖擊電壓
13.4操作沖擊電壓波形參數(shù)的確定
13.4.1變壓器等效參數(shù)的確定
13.4.2利用沖擊電壓發(fā)生器產(chǎn)生操作沖擊電壓的參數(shù)估算
13.4.3利用變壓器操作沖擊電壓的參數(shù)估算
13.5變壓器操作沖擊試驗
13.5.1操作沖擊試驗線路及方法
13.5.2操作沖擊試驗的故障診斷
13.5.3操作沖擊試驗實例
參考文獻
第14章無線電干擾測量
14.1概述
14.2無線電干擾
14.2.1無線電干擾的主要來源
14.2.2無線電干擾的性質(zhì)
14.2.3無線電干擾的傳播途徑
14.3測量儀器原理及要求
14.3.1干擾測量儀的工作原理
14.3.2對測量儀的技術要求
14.4變壓器無線電干擾測量
14.4.1無線電干擾測量原理及線路
14.4.2試品無線電干擾水平的確定
14.4.3利用“直接校對定度法”確定試品的干擾水平
參考文獻
第15章變壓器油試驗
15.1變壓器油基礎知識
15.1.1變壓器油的化學組成
15.1.2變壓器油和變壓器的密切關系
15.1.3變壓器油試驗的意義及質(zhì)量指標.試驗方法
15.2取樣
15.2.1取樣方法的重要性
15.2.2取樣基本要求
15.2.3取樣操作
15.3密度
15.3.1概述
15.3.2測試儀器
15.3.3測試操作
15.3.4極低.極高溫度下油密度的測試
15.4運動粘度
15.4.1概述
15.4.2測試儀器與所需材料
15.4.3測試操作
15.5凝點和傾點
15.5.1概述
15.5.2凝點測試儀器與冷卻劑
15.5.3凝點測試操作
15.5.4傾點測試和凝點測試的異同
15.6閃點
15.6.1概述
15.6.2測試儀器
15.6.3測試操作
15.7水溶性酸或堿
15.7.1概述
15.7.2水溶性酸堿定性測定法
15.7.3pH值比色測定法
15.8酸值
15.8.1概述
15.8.2標準氫氧化鉀乙醇溶液的配制
15.8.3指示劑法
15.8.4電位滴定法
15.8.5快速測定法簡介
15.9腐蝕性硫
15.9.1概述
15.9.2測試方法
15.10界面張力
15.10.1概述
15.10.2測試儀器
15.10.3測試操作
15.11抗氧化安定性
15.11.1概述
15.11.2測試儀器和材料
15.11.3氧化老化過程
15.11.4沉淀物測定操作
15.11.5酸值測定操作
15.12含水量
15.12.1概述
15.12.2測試原理和儀器
15.12.3測試操作
15.13含氣量
15.13.1概述
15.13.2真空鹽水法
15.13.3二氧化碳洗脫法
15.14擊穿電壓
15.14.1概述
15.14.2測試儀器和條件
15.14.3測試操作
15.15介質(zhì)損耗因數(shù)(tanδ)
15.15.1概述
15.15.2測試儀器
15.15.3測試操作
15.16油中溶解氣體組分分析
15.16.1概述
15.16.2脫氣方法
15.16.3色譜儀
15.16.4計算方法
15.16.5測試操作
15.16.6變壓器故障診斷方法
15.17非國標項目
15.17.1體積電阻率
15.17.2析氣性
15.17.3雜質(zhì)顆粒含量
15.17.4油流帶電度
參考文獻
第16章溫升試驗
16.1概述
16.1.1油浸式電力變壓器的溫升限值
16.1.2干式電力變壓器的溫升限值
16.2變壓器的發(fā)熱和冷卻
16.2.1變壓器的發(fā)熱過程
16.2.2變壓器的發(fā)熱和冷卻
16.3溫升試驗
16.3.1直接負載法
16.3.2相互負載法
16.3.3循環(huán)電流法
16.3.4零序電流法
16.3.5短路法
16.4溫度測量
16.4.1變壓器油頂層溫度測量
16.4.2變壓器油的平均溫度
16.4.3冷卻介質(zhì)溫度測量
16.4.4繞組溫度測量
16.5溫升試驗結(jié)果的計算
16.5.1電源切斷瞬間繞組的溫度
16.5.2傳統(tǒng)的圖解外推法
16.5.3確定繞組內(nèi)油平均溫升和繞組溫升的另一種方法
16.5.4油平均溫升變化的修正
16.5.5非標準試驗狀態(tài)的校正
16.6溫升試驗電源容量補償和中間變壓器
16.6.1電源容量計算
16.6.2電源補償及中間變壓器
16.7變壓器局部溫度測量
16.7.1變壓器繞組溫度測量
16.7.2濺相外部的局部溫度測量
16.7.3變壓器油的色譜分析
16.8溫升試驗實例
16.8.1變壓器規(guī)格
16.8.2試驗方案
16.8.3試驗
16.8.4試驗數(shù)據(jù)計算
參考文獻
第17章變壓器聲級測定
17.1概述
17.2有關噪聲的幾個基本概念
17.2.1噪聲
17.2.2聲壓.聲強.聲功率
17.2.3聲壓級.聲強級.聲功率級
17.2.4響度級和等響度曲線
17.2.5聲級
17.3變壓器噪聲的來源
17.3.1變壓器本體器噪聲
17.3.2冷卻裝置的噪聲
17.4變壓器聲級測量方法
17.4.1聲壓測量法
17.4.2IEC60076-10修訂稿和GB7328-87的不同之處
17.4.3聲強測量法
17.4.4聲功率級的計算
17.5聲壓法測定變壓器聲級實例
17.5.1變壓器運行條件
17.5.2測量位置
17.5.3測量儀器
17.5.4測量結(jié)果
17.5.5測量環(huán)境校正值K的確定
17.5.6聲級計算
參考文獻
第18章短路試驗
18.1概述
18.2變壓器繞組受力情況及短路過渡過程
18.2.1變壓器繞組受力情況
18.2.2短路過渡過程
18.3試驗標準及要求
18.3.1對稱短路電流
18.3.2對稱短路電流的持續(xù)時間
18.3.3最高平均溫度的最大允許值
18.3.4短路電流峰值
18.4短路試驗方法
18.4.1變壓器短路試驗條件
18.4.2短路試驗線路
18.4.3雙繞組變壓器的短路試驗
18.4.4三繞組及自耦變壓器的短路試驗
18.5試驗結(jié)果判斷
18.5.1GB1094.5-85中規(guī)定的方法
18.5.2低壓脈沖法(LVI法)和頻率響應分析法(FRA法)
18.6提高變壓器承受短路能力的措施
18.7試驗實例
參考文獻
第19章油流帶電測量
19.1概述
19.2變壓器油流帶電的測量方法
19.2.1長時間空載試驗
19.2.2油流靜電試驗
19.2.3轉(zhuǎn)動油泵時的局部放電測量
19.3試驗實例
19.3.1產(chǎn)品型號
19.3.2油流帶電試驗
第20章冷卻裝置試驗
20.1概述
20.2片式散熱器
20.2.1型式及規(guī)格
20.2.2型號編制
20.2.3試驗方法及要求
20.3
20.3.1型式及規(guī)格
20.3.2型號編制
20.3.3試驗方法及要求
20.4強迫油循環(huán)水冷卻器
20.4.1型式及規(guī)格
20.4.2型號編制
20.4.3試驗方法及要求
20.5強迫油循環(huán)風冷卻器冷卻容量和油路壓降試驗實例
20.5.1冷卻容量測量
20.5.2油路壓降測量
20.6風扇電動機和油泵電動機汲取功率測量
20.6.1風扇電動機汲取功率測量
20.6.2油泵電動機汲取功率測量
參考文獻
第21章分接開關試驗
21.1分接開關的額定值
21.1.1無勵磁分接開關的額定值
21.1.2有載分接開關的額定特性
21.1.3分接開關的技術要求
21.1.4無勵磁分接開關絕緣試驗
21.1.5有載分接開關絕緣試驗
21.1.6無勵磁分接開關的密封試驗
21.1.7有載分接開關的壓力及真空試驗
21.1.8有載開關機械試驗
21.1.9電動機構試驗
21.1.10有載分接開關的切換試驗
21.1.11順序試驗
21.2觸頭壓力測量
21.3觸頭接觸電阻的物理現(xiàn)象
21.3.1接觸電阻的物理現(xiàn)象
21.3.2接觸電阻的測量
21.4轉(zhuǎn)動力矩測量
21.4.1轉(zhuǎn)動力矩的要求
21.4.2轉(zhuǎn)動力矩的測量
21.5絕緣耐壓試驗
21.5.1分接開關絕緣試驗的一般要求
21.5.2工頻耐壓試驗
21.5.3沖擊耐受電壓試驗
21.5.4操作沖擊電壓試驗
21.6局部放電測量
21.7密封試驗
21.7.1油壓密封試驗
21.7.2有載分接開關油室氟里昂氣體試驗法
21.8短路電流試驗
21.8.1試驗要求
21.8.2試驗線路
21.8.3線路計算實例
21.8.4短路電流的試驗方法
21.9溫升試驗
21.9.1溫升試驗的一般條件
21.9.2溫升試驗
21.10有載開關的切換試驗
21.10.1工作負載切換試驗
21.10.2開斷容量試驗
21.10.3試驗的主回路
21.11過渡阻抗試驗
21.11.1裝在開關中按產(chǎn)品使用情況試驗
21.11.2脈沖電流法
21.12順序試驗
21.12.1分接開關觸頭動作順序測量
21.12.2切換開關觸頭切換程序測量
21.13機械壽命試驗
21.13.1無勵磁分接開關
21.13.2有載分接開關
21.14有載分接開關低溫試驗
參考文獻
第22章三相變壓器零序阻抗測量
22.1概述
22.2三相系統(tǒng)的對稱分量
22.3變壓器的阻抗
22.3.1三相變壓器的正序阻抗和負序阻抗
22.3.2三相變壓器的零序阻抗
22.4零序阻抗的測量
22.4.1Yyn聯(lián)結(jié)變壓器的零序阻抗試驗
22.4.2YNd聯(lián)結(jié)變壓器的零序阻抗測量
22.5試驗實例
22.5.1繞組YNd聯(lián)結(jié),三相三柱鐵心變壓器
22.5.2繞組YNynd聯(lián)結(jié),三相三柱鐵心變壓器
22.5.3繞組YNd聯(lián)結(jié),三相五柱鐵心變壓器
22.5.4繞組YNynd聯(lián)結(jié),三相五柱鐵心變壓器
第23章變壓器安裝后的交接試驗
23.1交接試驗的目的和項目
23.1.1交接試驗的目的
23.1.2交接驗收試驗項目
23.1.3交接試驗的程序
23.2繞組直流電阻測定
23.2.1測定繞組直流電阻的目的
23.2.2現(xiàn)場測定繞組直流電阻的方法
23.2.3現(xiàn)場測量繞組直流電阻時的注意事項
23.3絕緣電阻測量
23.3.1絕緣電阻含義及用途
23.3.2絕緣電阻的定義及測量方法
23.3.3吸收比的含義及功能
23.3.4極化指數(shù)的含義及功能
23.4測量介質(zhì)損耗
23.4.1介質(zhì)損耗的表征及測量方法
23.4.2測量繞組連同套管的tanδ
23.4.3測量電容式套管的tanδ
23.4.4測量變壓器油的tanδ
23.5絕緣耐壓試驗
23.5.1絕緣耐壓試驗的內(nèi)容和作用
23.5.2繞組連同套管的交流耐壓試驗
23.5.3繞組連同套管的局部放電試驗
23.6運行電壓性能的檢測
23.6.1運行電壓性能的含義及檢測
23.6.2檢查所有分接頭的電壓比
23.6.3檢查三相變壓器的聯(lián)結(jié)組別和單相變壓器引出線的極性
23.6.4檢查相位
23.7非純瓷套管的試驗
23.7.1非純瓷套管的類型及試驗項目
23.7.2試驗方法和要求
23.8變壓器油試驗
23.8.1變壓器油的試驗項目
23.8.1變壓器油的試驗方法
23.9有載分接開關的檢查和試驗
23.9.1檢查和試驗項目
23.9.2切換裝置可靠性檢驗
23.9.3有載分接開關整體功能的可靠性
23.9.4控制系統(tǒng)的可靠性
23.10額定電壓下的沖擊合閘試驗
23.10.1沖擊合閘試驗的目的
23.10.2沖擊合閘試驗的方法
23.10.3對沖擊合閘試驗的幾點看法
23.11聲級測量
參考文獻