GB1094.3?2003中有關(guān)電力變壓器交流感應(yīng)試驗(yàn)規(guī)定的介紹
發(fā)布時(shí)間:2019-07-13 17:18:59來源:
緣水平、絕緣試驗(yàn)和外絕緣空氣間隙》(以下簡(jiǎn)稱為新標(biāo)準(zhǔn))是按等效采用IEC60076-3:2000標(biāo)準(zhǔn)的原則,對(duì)原GB1094.3*1985(以下簡(jiǎn)稱為老標(biāo)準(zhǔn))進(jìn)行修訂的版本。本次修訂時(shí),對(duì)老標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了多處修改,其中關(guān)于交流感應(yīng)電壓試驗(yàn)是重點(diǎn)修改內(nèi)容之新標(biāo)準(zhǔn)首次明確地將傳統(tǒng)的交流感應(yīng)電壓試驗(yàn)分為短時(shí)交流感應(yīng)耐壓試驗(yàn)(簡(jiǎn)稱為ACSD試驗(yàn))和長(zhǎng)時(shí)交流感應(yīng)電壓試驗(yàn)(簡(jiǎn)稱為ACLD試驗(yàn))兩種。
新標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)于ACLD試驗(yàn)的有關(guān)規(guī)定,除有少量調(diào)整性的刪補(bǔ)外,基本上與老標(biāo)準(zhǔn)相同,而對(duì)于ACSD試驗(yàn),不僅保留了老標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)感應(yīng)耐壓試驗(yàn)的主要規(guī)定,還增加了不少新內(nèi)容,其中包72.5kV的電力變壓器,要求在感應(yīng)耐壓試驗(yàn)終了時(shí),不是立即切斷試驗(yàn)電壓,而是將試驗(yàn)電壓降低到某一規(guī)定值(至少保持5min),以便進(jìn)行局部放電(PD)測(cè)量,待測(cè)完后,才將試驗(yàn)電壓切斷。這就表明,新標(biāo)準(zhǔn)對(duì)ACSD試驗(yàn)的規(guī)定與老標(biāo)準(zhǔn)相比差別較大。本文重點(diǎn)對(duì)ACSD試驗(yàn),尤以帶PD測(cè)量的ACSD試驗(yàn)進(jìn)行詳細(xì)介紹。此外,還將順便適當(dāng)?shù)亟榻B帶PD測(cè)量的ACSD試驗(yàn)(以下簡(jiǎn)稱為短時(shí)PD測(cè)量)與ACLD試驗(yàn)(以下簡(jiǎn)稱為長(zhǎng)時(shí)PD測(cè)量)之間的一些主要差異。
由于單相電力變壓器的交流感應(yīng)電壓試驗(yàn)的技術(shù)問題一般比三相電力變壓器簡(jiǎn)單,故本文僅重點(diǎn)介紹有關(guān)三相電力變壓器交流感應(yīng)電壓試驗(yàn)的技術(shù)問題。
為便于了解電力變壓器各絕緣試驗(yàn)項(xiàng)目間的組合情況以及ACSD和ACLD試驗(yàn)的適用范圍,現(xiàn)參照新標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)要求,按繞組類型及!m高低,將其絕緣試驗(yàn)要求及絕緣試驗(yàn)項(xiàng)目列于表1中。
本文的主要目的是介紹新標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)交流感應(yīng)電壓試驗(yàn)方面的新技術(shù)內(nèi)容,以便與有關(guān)人員一起領(lǐng)會(huì)并貫徹這些新規(guī)定。由于水平和經(jīng)驗(yàn)有限,文中表2!m=3.6kV~550kV的交流耐受電壓值表kV系統(tǒng)標(biāo)稱電壓設(shè)備比較高電壓680?注:對(duì)于!-"110kV,由于在實(shí)際試驗(yàn)中不被采用,故表中未予列出。
的介紹可能存在一些不足或錯(cuò)誤,故特別強(qiáng)調(diào)本文的內(nèi)容僅供,建議在實(shí)際使用中,應(yīng)以國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容為準(zhǔn)。
2三相變壓器ACSD試驗(yàn)時(shí)的耐受電壓施加值對(duì)于三相變壓器ACSD試驗(yàn)的額定耐受電壓值,歷來的變壓器絕緣耐受電壓值表或絕緣水平表,一般只列出相對(duì)地的額定短時(shí)交流耐受電壓值,無相間的額定短時(shí)交流耐受電壓值。但新標(biāo)準(zhǔn)在其表2和表3中關(guān)于交流耐受電壓值這一欄,則將標(biāo)題命名為“額定短時(shí)感應(yīng)或外施耐受電壓”。根據(jù)外施耐受電壓試驗(yàn)自身的特點(diǎn)來看,它是用來考核繞組對(duì)地及其他繞組的絕緣,而不能用來考核相間絕緣及繞組內(nèi)部的匝間、段間或?qū)娱g的絕緣,欲考核后者,就得通過做交流感應(yīng)耐壓試驗(yàn)來實(shí)現(xiàn)。
新標(biāo)準(zhǔn)表2和表3的上述這一欄的標(biāo)題,實(shí)際上表明了三相變壓器的相間耐受電壓值與相對(duì)地的耐受電壓值相等。但是,對(duì)于!m!72.5kV的變壓器,則不能按此相等的原則,而是相間的耐壓值小于相對(duì)地的耐壓值。關(guān)于這一點(diǎn),見下面的分析說明。
以下為了敘述方便,將全絕緣繞組和分級(jí)絕緣繞組分別進(jìn)行敘述。
在未敘述之前,先將新標(biāo)準(zhǔn)中表2和表3的交流耐受電壓值列于表2中,表中之所以補(bǔ)充列出2!-值這一欄,是為了配合說明!m!72.5kV的有關(guān)2.1全絕緣繞組按表1,一般只有!m!l26kV的繞組才會(huì)做成全絕緣的結(jié)構(gòu)。從我國(guó)目前的實(shí)際情況看,一般是指!m!72.5kV的變壓器,此外,還包括部分!m=126kV的變壓器。至于!m更高的變壓器,其高壓繞組一般只做成分級(jí)絕緣的結(jié)構(gòu)。
繞組為全絕緣的電力變壓器的ACSD試驗(yàn),其所施加的電壓值均有如下的相同規(guī)定(它與IEC60076- 3:000標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容完全相同):感應(yīng)耐受電壓,通常在變壓器不帶分接繞組兩端之間的試驗(yàn)電壓應(yīng)盡可能接近額定電壓的2倍。“按此規(guī)定,通過分析表2中不同!m下的各有關(guān)數(shù)據(jù),顯然可以看出,對(duì)于全絕緣繞組(指!m!
126kV)有如下情況:時(shí)其相間施加的額定耐受電壓值應(yīng)取表2中的2!-.從表2可知,此2!-均小于表中所列的額定感應(yīng)耐受電壓值!5.時(shí)其相間施加的額定耐受電壓值應(yīng)取表2中的!v.因?yàn)榇藭r(shí)2!->心,故不能按2!-選取。
由表2中可看出,此時(shí)的2!-均大于表中所列的額定感應(yīng)耐受電壓值!5,故其相間所施加的額定耐受電壓值應(yīng)取!5. 3不帶PD測(cè)量的ACSD試驗(yàn)(!m<72.5kV和!m=72.5kV且額定容量小于10MVA的根據(jù)前面的表1,對(duì)于此范圍內(nèi)的變壓器,在進(jìn)行ACSD試驗(yàn)時(shí),一般不要求進(jìn)行PD測(cè)量。因新標(biāo)準(zhǔn)對(duì)其在ACSD試驗(yàn)的試驗(yàn)接線及耐壓時(shí)間等方面的要求與老標(biāo)準(zhǔn)基本相同,故此處不再贅述,只重點(diǎn)介紹一些有關(guān)的試驗(yàn)特點(diǎn)。
由于此范圍內(nèi)的產(chǎn)品,其高壓繞組均為全絕緣結(jié)構(gòu),且其相對(duì)地及對(duì)其他繞組的絕緣是用外施交流電壓的方式進(jìn)行驗(yàn)證的,故在ACSD試驗(yàn)中,不必再重復(fù)進(jìn)行其相對(duì)地及對(duì)其他繞組的絕緣考核。因此,全絕緣三相變壓器的ACSD試驗(yàn)只需考核相間絕緣(當(dāng)然,也包括繞組內(nèi)部的匝間、段間或?qū)娱g絕緣)。也就是說,只需采用三相對(duì)稱電壓勵(lì)磁(以下簡(jiǎn)稱三相加壓)的方式,以產(chǎn)生各相間的耐受電壓值即可。在試驗(yàn)期間,如果變壓器有中性點(diǎn)端子,則應(yīng)將其接地。
4帶PD測(cè)量的ACSD耐壓試驗(yàn)和ACLD試對(duì)于老標(biāo)準(zhǔn)中已規(guī)定的長(zhǎng)時(shí)PD測(cè)量(即ACLD試驗(yàn)),由于被認(rèn)為是一種能判斷變壓器絕緣質(zhì)量在正常運(yùn)行中是否良好的行之有效的驗(yàn)證手段,故新標(biāo)準(zhǔn)中仍保留了此ACLD試驗(yàn)的內(nèi)容。此外,新標(biāo)準(zhǔn)還增加了短時(shí)PD測(cè)量(即ACSD試驗(yàn))要求,且PD測(cè)量試驗(yàn)項(xiàng)目的適用范圍在新標(biāo)準(zhǔn)中也已擴(kuò)大到!m更低的產(chǎn)品上(參見本文表1)。
盡管上述這兩種PD測(cè)量的試驗(yàn)要求之間有多個(gè)不同之處,但單純從PD測(cè)量本身的特點(diǎn)來看,它們之間又有一些相同或相似的地方。今按如下幾方面對(duì)這兩種PD測(cè)量的特點(diǎn)和適用場(chǎng)合作簡(jiǎn)要的介紹。
4.1關(guān)于PD測(cè)量時(shí)施加電壓的時(shí)間順序示出了新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的兩種PD測(cè)量時(shí)施加相對(duì)地試驗(yàn)電壓的時(shí)間順序。
從可以看出,兩種PD測(cè)量時(shí)施加電壓的上升和下降過程,除時(shí)間段"外,其余均相同。采用這種呈“階梯”形的上升和下降過程,筆者認(rèn)為其目的是為了盡可能得到更多的關(guān)于被試產(chǎn)品局部放電的各種特征信息。例如,起始電壓和終止電壓及對(duì)應(yīng)的PD量測(cè)量、對(duì)比施加前后的PD量的變化(尤其是!2下的PD量變化)以及觀察下的PD量是否會(huì)在較低電壓下衰減等。
時(shí)間段的具體值,與一般的交流感應(yīng)耐壓試驗(yàn)中的規(guī)定耐壓時(shí)間完全相同,根據(jù)試驗(yàn)頻率高低,在15s~60s間選取。
至于時(shí)間段"的具體值,對(duì)于ACSD試驗(yàn)4.2中!(值和值的確定及對(duì)應(yīng)的PD量限值中和!2,表示的是相對(duì)地絕緣上所施加的試驗(yàn)電壓值。對(duì)于三相電力變壓器,實(shí)際上,有時(shí)還需知道相間的試驗(yàn)電壓值,以便進(jìn)行試驗(yàn)操作。
此試驗(yàn)電壓值的確定,不僅與變壓器繞組是全絕緣還是分級(jí)絕緣有關(guān),而且還與進(jìn)行PD測(cè)量時(shí)的試驗(yàn)接線方式等有關(guān)。下面根據(jù)兩種PD測(cè)量要求分別敘述。
4.2.1全絕緣三相電力變壓器帶PD測(cè)量的ACSD試驗(yàn)按新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,只需在三相加壓(對(duì)稱電壓)下進(jìn)行本試驗(yàn)。相間相對(duì)地相間!2=1.3!m,相對(duì)地!2=1.3!yV.在此相對(duì)地!)值下(指時(shí)間段")的PD量限值為300pC. 4.2.2分級(jí)絕緣三相電力變壓器帶PD測(cè)量的ACSD試驗(yàn)按新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,應(yīng)分別在三相加壓和單相加壓下進(jìn)行帶PD測(cè)量的ACSD試驗(yàn),這比全絕緣變壓器多進(jìn)行了一項(xiàng)單相加壓下的帶PD測(cè)量的ACSD試驗(yàn)。如果從單純的不帶PD測(cè)量的ACSD試驗(yàn)來看,只要按如所示的單相加壓方式的ACSD試驗(yàn)進(jìn)行試驗(yàn),就可同時(shí)對(duì)相間及相對(duì)地絕緣進(jìn)行耐壓考核(因?yàn)樾聵?biāo)準(zhǔn)已規(guī)定兩者的耐壓值相同),沒有必要再采用三相加壓方式的ACSD試驗(yàn)重復(fù)進(jìn)行相間絕緣耐壓考核。但是,從局部放電的角度看,由于在三相加壓方式下,相間、相對(duì)地及被試?yán)@組上所出現(xiàn)的和!2值,與單相加壓方式下不盡相同(見后面的說明和表3),其局部放電量及其他有關(guān)的PD特征也可能不一樣,特別是三相加壓方式下進(jìn)行PD量測(cè)量的試驗(yàn)接線又符合三相變壓器正常運(yùn)行時(shí)的接線方式,因而在三相加壓方式下進(jìn)行PD量測(cè)量,能更好地驗(yàn)證變壓器在運(yùn)行條件下有無局部放電現(xiàn)象發(fā)生。所以,新標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定在兩種加壓方式下進(jìn)行PD測(cè)量是適當(dāng)?shù)摹?p> 分級(jí)絕緣變壓器在三相加壓方式下的ACSD試驗(yàn)中的!!和!2值與全絕緣變壓器完全相同,故不再贅述。在如所示的單相加壓接線方,相間!!與相對(duì)地相等,t/FK.相對(duì)地!2=1.5!/VF.在此相對(duì)地!2值下(指時(shí)間段")的PD量限此外,還需指出,對(duì)于!m=550kV的三相變壓器(按我國(guó)實(shí)際,通常均做成分級(jí)絕緣結(jié)構(gòu),其在三相加壓方式下的ACSD試驗(yàn)中的!2值不能取1.3!。,這是因?yàn)?.3!m=715kV,已大于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的相間短時(shí)交流耐受電壓值680kV),新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定其在三相加壓方式下的ACSD試驗(yàn)中的值為1.2!。(即相對(duì)地!2=1.2!m/V),在該!2值下的PD量限值要比!2=1.3時(shí)適當(dāng)小些,具體值由供需雙方協(xié)商確定。
新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了ACLD試驗(yàn),至于是采用單相加壓還是采用三相加壓方式,應(yīng)在訂貨時(shí)由供需雙方商定。當(dāng)采用單相加壓方式時(shí),其試驗(yàn)接線方式(Y聯(lián)結(jié))如所示,它與(ACSD試驗(yàn))所示的單相加壓方式接線不同,兩個(gè)不試相的線端是不接地的。
不論是采用單相加壓方式還是三相加壓方式,其相對(duì)地的!1和!2均分別為:!1=1.7!/!和!2=1.5!m/!,且在相對(duì)地!2值下(指時(shí)間段")的PD量限值均為500C.由此推算,當(dāng)采用三相加壓方式時(shí),相間的!1和!2分別為1.7!m和1.51而在采用單相加壓時(shí),則相間的!1和!2分別為1.47!m和1.3!m. 4.3ACSD試驗(yàn)和ACLD試驗(yàn)時(shí)PD測(cè)量的試驗(yàn)要求為了盡可能清楚地表示在單相和三相加壓方式下ACSD試驗(yàn)和ACLD試驗(yàn)時(shí)PD測(cè)量的試驗(yàn)要求(!1和!2值以及PD量限值),現(xiàn)將4.1節(jié)和4.2節(jié)中有關(guān)的內(nèi)容匯總成表3,以方便應(yīng)用。
表3ACSD及ACLD試驗(yàn)帶PD測(cè)量時(shí)+!i和!2值及PD量限值試驗(yàn)類型和電壓施加方式!2(對(duì)地電壓)下的PD量比較高限值/pC相間相對(duì)地受試相線端與中性點(diǎn)端子間相間相對(duì)地受試相線端與中性點(diǎn)端子間ACSD三相加壓ACSD單相加壓,按中的(a)~(c)ACSD單相加壓,按中的(8)ACLD單相加壓,按ACLD三相加壓注對(duì)于!m=72.5kV且額定容量為10 000kVA及以上的全絕緣變壓器的三相加壓ACSD試驗(yàn),相間!i為2!*=132kV,相對(duì)地及受試相線端與中性點(diǎn)端子間的!i為2!/!r=132/!rkV.對(duì)于!m=550kV的ACSD試驗(yàn),在三相加壓方式下,相間!2=1.2!m,相對(duì)地!2=1.2ty!T,此時(shí),PD量限值由供需雙方協(xié)商確定。
不論哪一種試驗(yàn)類型和施加電壓方式,均要求在相對(duì)地試驗(yàn)電壓為1.1!/!下進(jìn)行PD測(cè)量,其限值均為100C. 5結(jié)束語本文介紹了新標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于帶局部放電測(cè)量的ACSD試驗(yàn)和ACLD試驗(yàn)的有關(guān)技術(shù)規(guī)定,并對(duì)其作了一些簡(jiǎn)要的分析說明,供使用新標(biāo)準(zhǔn)時(shí)。
對(duì)于!(!72.5kV的電力變壓器,其短時(shí)交流感應(yīng)耐受電壓應(yīng)按2!。確定,不能簡(jiǎn)單地按新標(biāo)準(zhǔn)的表2列出值直接選取。
對(duì)于!(=72.5kV且額定容量為lOOOOkVA及以上的三相電力變壓器和!m=126kV全絕緣三相電力變壓器,均要求在三相加壓方式的ACSD試驗(yàn)中進(jìn)行PD量測(cè)量。對(duì)于!m"126kV分級(jí)絕緣三相電力變壓器,均要求在單相加壓方式和三相加壓方式的ACSD試驗(yàn)中,進(jìn)行PD量測(cè)量。新標(biāo)準(zhǔn)的這些規(guī)定,與老標(biāo)準(zhǔn)相比有較大的區(qū)別,應(yīng)引起眾多變壓器制造企業(yè)注意。
闡述了分級(jí)絕緣三相電力變壓器帶PD測(cè)量的ACSD試驗(yàn),及分別采用單相加壓方式和三相加壓方式進(jìn)行試驗(yàn)的技術(shù)理由。
指出了!m=55OkV三相電力變壓器在三相加壓方式下進(jìn)行PD量測(cè)量的ACSD試驗(yàn)中,由于相間!2不能取1.3!m,而是要降至1.2!m(相對(duì)地!2=1.2!y!T),此時(shí)的PD量限值應(yīng)按新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定(即由供需雙方協(xié)商確定),不應(yīng)直接引用1.3!(下的PD量許可限值(即3OOpC)。
對(duì)于ACLD試驗(yàn),是米用三相加壓方式還是單相加壓方式,應(yīng)按新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,即在訂貨時(shí)由供需雙方協(xié)商確定。
品標(biāo)準(zhǔn)化工作;張宜倜(1933-),男,江西南豐人,沈陽變壓器研究所教授級(jí)高級(jí)工程師,從事IEC標(biāo)準(zhǔn)研究工作。
本刊編輯部榮獲2004年度遼寧省科技期刊優(yōu)秀編輯部稱號(hào)為表彰變壓器》雜志在宣傳科研成果、傳播科技信息、開展學(xué)術(shù)交流和兩個(gè)文明建設(shè)中所發(fā)揮的作用,以及為科教興省、科教興國(guó)作出的貢獻(xiàn),經(jīng)專家評(píng)審,遼寧省科學(xué)技術(shù)廳授予本刊編輯部為2004年度遼寧省科技期刊優(yōu)秀編輯部。
征訂2005年度變壓器》雜志和CTN網(wǎng)廣告目前,《變壓器》雜志的廣告發(fā)布量居國(guó)內(nèi)電工技術(shù)類期刊前列,CTN網(wǎng)的廣告發(fā)布量在國(guó)內(nèi)行業(yè)網(wǎng)站中也名列前茅。《變壓器》雜志和國(guó)變壓器行業(yè)信息網(wǎng)(CTN)網(wǎng)站已成為電力部門和變壓器廠家的技術(shù)人員和供應(yīng)人員獲取變壓器及組件、原材料和工裝設(shè)備信息的主渠道,《變壓器》雜志和CTN網(wǎng)已成為發(fā)布變壓器類產(chǎn)品廣告的首選廣告媒體。
2OO5年度《變壓器》雜志廣告和中國(guó)變壓器行業(yè)信息網(wǎng)廣告已開始征訂。請(qǐng)各廣告客戶盡快與《變壓器》雜志社廣告發(fā)行部聯(lián)系。由于《變壓器》雜志較好版面有限,預(yù)訂從速。