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主变增容工程110kV变压器绕组变形试验方案

发布时间:2018-05-10 11:42  文章来源:木森电气技术部  作者:林小森  人气:



 
武汉藏龙岛110kV主变增容工程
SZ10-50000/110变压器绕组变形试验方案
1  范围
        本《110kV主变绕组变形试验方案》作业指导书适用于电力生产、基建、试验研究等单位和部门。本作业指导书规定了交接验收、预防性试验、检修过程中的变压器绕组变形试验(频率响应法)的试验项目的引用标准、仪器设备要求、试验人员资质要求和职责、作业程序、试验结果判断方法和试验注意事项等。制定本指导书的目的是规范试验操作,保证试验结果的正确性,为设备运行、监督、检修提供依据;指导设备管理人员应用变压器绕组变形测试技术对电力变压器进行检测和诊断,为变压器设备运行检修提供依据,提高变压器设备运行的可靠性。

        变压器绕组变形测试技术是根据测得的变压器各绕组频率响应特性的一致性,结合设备结构、运行情况及其他项目进行全面的、历史的、综合的分析比较。以判断变压器绕组变形程度。本作业指导书提出的判断方法和注意值仅适用于使用差值判断变压器绕组变形的方法。
2  规范性引用文件
        下列《110kV主变绕组变形试验方案》文件中的条款通过本作业指导书的引用而成为本作业指导书的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单或修订版均不适用于本作业指导书,然而,鼓励根据本作业指导书达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注明日期的引用文件,其最新版本适用于本作业指导书。

        《DL/T 911-2004 电力变压器绕组变形的频率响应分析法》
        GB1094.1 电力变压器 第一部分  总则
        GB1094.2 电力变压器 第二部分  温升
        GB1094.3 电力变压器 第三部分  绝缘水平和绝缘试验
3  定义

        本作业指导书采用下列定义。
3.1变压器绕组变形
        变压器在运行中不可避免地要遭受出口短路或近区短路故障冲击,在运输安装过程中也可能受到碰撞冲击。在这些冲击力(包括电动力和机械力)作用下,变压器绕组变就可能发生轴向、径向尺寸变化、位移、扭曲、鼓包等变形。
3.2变形程度正常
        指变压器牌原始状态或不存在明显变形,可以继续运行,绕组不需要整修。
3.3一般变形

        指变压器存在明显变形加强监督,应在适当电动机安排检修,再次短路或其他冲击将有很大可能造成变压器损坏,需要整修或更换绕组。
3.4严重变形

        指变压器因变形而不能继续运行必须马上处理。
3.5频率响应法

        在一定的频率范围内,对变压器某一绕组的一端施加一系列特定频率的信号,测量其两端的响应信号,即可得出该变压器绕组频率响应特性。
3.6两条频率响应特性曲线(1和2)差值

        E1,2-两条频响曲线的差值(方均根值);
        D1i  -1条频响曲线i点幅值,dB;
        D2i  -2条频响曲线i点幅值,dB;
        N-离散点总数(高压侧计算频率范围是10一515kHz,中压、低压侧计算频率范围是10~700kHz。)
4  安全措施

        负责人制定安全措施,作业参加人在负责人的监督下进行试验工作。本试验要注意为了保护测试仪,测量前应对试验前应将被试变压器线端对地放电,以防静电或感应电损坏仪器。
5  工作程序
5.1试验人员

        本项《110kV主变绕组变形试验方案》作业需要2人,一名工作负责人应为工程师及以上,一名作业承担者应为技术员及以上。
5.2测量仪器及要求

5.2.1设备清单
        MSBR-2绕组变形测试仪1台、用于控制测试仪采集数据的笔记本电脑1台、试验专用线3根。
5.2.2测量仪器宜满足下列技术要求

        a.扫描方式: 
        线性扫频测量范围:1kHz-2MHz
        分段扫频测量范围:0.5kHz-1MHz    0.5kHz-10kHz
                                            10kHz-100kHz   100kHz-500kHz
                                            500kHz-1000kHz

        b.幅度测量范围: (-100dB)至(+20dB)
        c.幅度测量精度: ±1dB
        d.扫描频率精度: 0.01%
        e.信号输入阻抗: 1MΩ
        f.信号输出阻抗: 50Ω
5.3作业程序
5.3.1变压器绕组变形测试方法

       对变压器每一绕组的一端每施加一系列特定频率的信号,测量其两端的响应信号,即可得出频率响应特性F( f = l0kHz ~ 1MHz)=201g(v2/v1)。
       对于有中性点引出的绕组,依次测量OA、OB、OC的频率响应特性;
       对于角接的绕组,依次测量AB、AC、BC的频率响应特性。
       电力变压器线圈在进行测试时的等值电路为: 
        其中:Cs为串联的饼间电容                     Cg为对地电容
                    Cb为套管对地电容                         Ls为线圈电感
                    Ri为信号发生器有源匹配电阻       Ro为输出取样电阻(匹配电阻)

5.3.2变压器绕组变形测试接线图
 
5.3.3试验步骤
       a) 通过3根专用测试线将被试验变压器的被试绕组引出端与测试仪的3个端口(GEN、INPUT1、INPUT2)有效连接。
       b) 打开笔记本电脑输人被试变压器铭牌;打开测试仪电源开关,用专用串口线将测试仪与笔记本电脑连接,开始试验。
       c) 采集完毕,关闭笔记本电脑及测试仪的电源。
5.4变压器绕组变形的判断方法
5.4.1 变压器绕组变形判据

       变压器绕组的频率响应特性中、低频部分(10 ~ 500kHz)的频响曲线具有较丰富的谐振点,这些谐振点的变化灵敏地反应了变压器绕组断股、鼓包、扭曲、饼间错位等变形情况,而高频部分(500kHz以上)能反应出变压器绕组的位移。对变压器110kV及以上绕组频响曲线的高频部分,由于影响因数较多,有时很难保证该部分曲线较好地重合。在进行判断时,应重点注意中、低频部分,高频部分作为必要时的参考。
5.4.2  1.6MVA以上变压器绕组无变形诊断步骤

       a) 如果三相绕组相间差值大于3.5dB,应引起注意,应将测试结果与该变压器的原始测试结果相比较,如有明显变大(大于3.5dB),则可判定为发生了绕组变形。
       b) 如果没有原始测试结果,则可与同厂同型同期变压器的测试结果进行比较,如有明显变大(大于3.5dB),则可判定发生了绕组变形。
       c) 如果仍无法比较,则需请制造厂说明三相绕组不一致的原因,并结合短路和过流情况作出判断。 
5.4.3 变形程度诊断

       《110kV主变绕组变形试验方案》明确要求,变压器绕组发生变形后,还需要知道变形程度。变形程度按前述定义划分为正常、中度变形、严重变形三种。诊断的注意值见表1。
表1 变形程度诊断的注意值
变形程度诊断的注意值 变形程度 正常一般变形 严重变形
差  值 3.5 3.5~7.0 >7.0
 

      MSBR-2绕组变形测试仪,通过检测数据自动分析系统,可以:
      ◇ 横向比较A、B 、C三相之间进行绕组相似性比较,其分析结果为: 
      ①一致性很好     ②一致性较好     ③一致性较差     ④一致性很差
      ◇ 纵向比较A-A、B-B、C-C原数据与当前数据之间进行绕组变形比较,其分析结果为: 
      ①正常绕组         ②轻度变形         ③中度变形         ④严重变形
5.5《110kV主变绕组变形试验方案》附1:注意事项
5.5.1测试方法的注意事项

      可靠的测试结果是变压器绕组变形判断的基础,测试时应注意以下事项:
      a) 、试验前仪器应可靠接地,最好使用隔离变压器。
      b) 、试验前应将被试变压器线端对地放电,以防静电或感应电损坏仪器。
      c) 、试验电缆放好后,先将电缆短接,检验仪器及电缆是否完好,检验曲线应近似一条0dB直线(末端允许有±1dB)。
      d) 、输人被试变压器铭牌以及分接位置,注明试验是在末屏或变压器外部直接接线。
      e) 、应注意电缆与仪器及被试变压器接触良好。
      f ) 、应尽量在最大分接位置试验。
      g)、应尽量保持变压器外部接线一致。
      h) 、对110kV及以上变压器绕组,试验引线与套管间杂散电容可能会影响其频响曲线高频部分的一致性,应尽量在前后试验或三相试验时保持一致。
      i) 、试验中如果变压器三相频响特性不一致,应检查设备后重做,直至同一相两次试验结果一致。
      j) 、试验完成后,检查数据文件是否存妥,然后退出测试系统并依次关机。
5.5.2《110kV主变绕组变形试验方案》附2:判断方法的注意事项

      a) 、变压器绕组发生变形的必要条件是出口短路、近区短路或多次过流动作、运输中发生冲撞。
      b)、在低频部分(几十kHz)频响曲线一般能够较好地重合,否则应首先怀疑测试接线接触不良。
      c) 、一般来说35kV及以下变压器(包括厂用变压器)频响特性一致性可能较差,应在交接时留原始数据待比较。
      d) 、测得的频响曲线一般在+20~-80dB之间,如果超出应检查试验回路是否接触不良或断线。
      e) 、角接绕组分开试验时三相频响特性可能不一致。
      f) 、平衡绕组可能引起三相频响特性不一致。
      g) 、绕组严重变形会影响临近绕组的频响特性。
      h) 、有些小厂及现场检修的变压器,由于工艺较差可能导致变压器绕组频响特性不一致。
      i) 、有资料表明温度对频响特性有影响。
      j) 、纠结式绕组有换位导线时可能导致变压器绕组频响特性不一致。
       
图示:110kV主变和110kV主变绕组变压器测试仪
 
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