电力变压器 第三部分 绝缘水平和绝缘试验GB 1094.3—85.doc
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1、电力变压器 第三部分 绝缘水平和绝缘试验 GB 1094.385中华人民共和国国家标准 UDC621.314.222.6电力变压器 GB 1094.385第三部分 绝缘水平和绝缘试验代替GB 109479PowertransformersPart3:Insulation levels and dielectric tests 国家标准局 1985-11-22发布 1986-07-01实施 本标准参照采用国际标准IEC76-3(1980)电力变压器第三部分绝缘水平和绝缘试验。 1名词术语 见GB 1094.185电力变压器 第一部分 总则第3章。 2概述 电力变压器的绝缘要求和相应的绝缘试验,是
2、按指定绕组及其接线端子而规 定的。应符合国家标准GB 311.1311.683的有关规定。 对于油浸式变压器,这些要求仅适用于内绝缘。当需要对外绝缘提出补充要求或试验时,应由制造厂和使用部门商定。 注:在适宜的情况下,可以在合适的结构模型上进行型式试验。 当使用部门在变压器上的接线可能减小变压器原有的绝缘距离时,必须在询价订货及技术要求单上特别注明。 当油浸式变压器需要在海拔超过1000m外运行时,则绝缘距离应按其要求进行设计,同时也可选择绝缘水平比规定的变压器内绝缘水平高的套管。 套管和分接开关必须单独承受型式和出厂试验来验证其对地的内绝缘和外绝 缘。虽然所用的套管和分接开关都是按有关的标准
3、设计制造和试验的,但仍需在 装配完好的变压器上进行绝缘试验,以便对这些部件的使用和安装是否正确进行 检查。 通常,绝缘试验是在制造厂的车间里,且变压器放置在大致为规定的试验环 境温度的地方进行。 试验时,变压器应和运行时一样装配完整,但对于油浸式变压器,外部冷却 附件与试验无关的其他附件可不装配。 如因套管故障影响变压器试验时,允许临时用另外的套管来代替有故障的套 管,并立即对变压器继续试验,直至试验完为止。当规定变压器使用这种套管 时,在局部放电测量中,由于该套管介质中的局部放电量较高而使试验发生困难 时,则可在试验期间用局部放电合格的套管来代替(见附录A)。 采用电缆盒连接的变压器或直接接
4、到SF6(六氟化硫)全封闭金属外壳电器装置 中的变压器,应设计成必要时可用临时套管进行临时连接的结构,以便进行绝缘 试验。 若在特殊情况下,制造厂需要在变压器内部或外部采用非线性元件或避雷器 以限制传递的瞬变过电压时,应提请用户注意。 3设备的最高电压和绝缘水平 对变压器的每一个绕组应指出其设备的最高电压值(见GB1094.1第3.9.1 款)。根据Um的大小不同,变压器在瞬变过电压的绝缘配合规则是不相同的。当 一台变压器中不同绕组的试验规则之间有矛盾时,则应采用适合于具有最高Um值 的绕组的试验规则。 适用于特殊情况的其他规则,在本标准第4章中给出。 Um的标准值在表2中列出。用于变压器绕组
5、的Um值可以等于或略大于绕组 额定电压的一个值。 注:对于打算按星形联结接成变压器三相组的单相变压器,以相对地额定 电压标明,例如。而相间的电压值则决定着Um的选取,在这里 Um=550kV。 对带有分接绕组的变压器,由于某些原因,所选绕组的分接电压可能稍 高于Um的标准值,但绕组所连接的系统的最高电压仍保持在这个标准值之内。 由于绝缘要求必须与实际系统条件相配合,因此,这一标准值应作为变压器的Um 值,而不是选取最靠近的一个较大值。 构成绕组绝缘水平的额定耐受电压是由一组绝缘试验来验证的,而这一组绝 缘试验(见本标准第5章)是随Um值而改变的。 变压器每个绕组上的Um值和绝缘水平与GB311
6、.1的规定不同时,应在询价 或签定合同时提出。如果变压器的绕组是分级绝缘而且Um300kV,则应按 “方法1”或“方法2”(见本标准第5章表1)进行试验,并且还应进一步给出在 感应耐压试验(见本标准第11.4条)中采用哪一种方法的说明资料。 所有绕组的额定耐受电压值应在铭牌上给出。标志的缩写原则,如以下各例 所示。 注:所用缩写标志含义如下: LI雷电冲击耐受电压; SI操作冲击耐受电压; AC工频耐受电压。 例1:一台具有两个绕组的变压器,绕组Um值分别为40.5kV和11.5kV,两 个绕组都是全绝缘。绝缘水平表示如下: _ 绝缘水平:LI200AC85/LI75AC35 _ 方框中不同绕
7、组的数据用斜线分开,冲击水平写在前面。 例2:一台变压器有以下几个绕组:高压绕组Um=252kV,分级绝缘,星形 联结,中性点非直接接地,另一绕组Um=126kV,星形联结,分级绝缘;第三绕 组Um=11.5kV,三角形联结。绝缘水平表示如下: _ 绝缘水平:LI850AC360-LI400AC200/LI480 AC200-LI250AC95/LI75AC35 _ 方框中分级绝缘的绕组,线端的数据写在前面,在连接号后面写中性点的数 据。 例3:一台自耦变压器,按方法2(见本标准第5.4条)确定规范Um=363kV和 126kV,其中性点直接接地。第三绕组Um=40.5kV。绝缘水平表示如下:
8、 _ 绝缘水平:SI950LI1175-AC85/LI480-AC85/LI200AC85 _ 在本例中,方法2的规范也决定了126kV绕组的试验,对于该绕组的线端不 需另行规定工频耐受电压。按本标准第11.4条规定的感应耐压试验适用于自耦连接的两个绕组。 4适用于某些特殊类型变压器的规定 在变压器中,当具有不同Um值的全绝缘的绕组在变压器内部连接在一起(通常是自耦变压器)时,其外施工频耐受试验电压应按具有最高Um值的绕组确定。 当变压器的高压绕组具有Um300kV时,雷电全波冲击试验对于所有绕组都是出厂试验。Um=252kV的变压器见本标准表1注。 变压器一个或多个分级绝缘的绕组由于感应耐受
9、试验的电压及操作冲击试验(如果采用)电压系按具有最高Um值的绕组确定,因而Um值较低绕组可能承受不到其相应的试验电压,这种差异一般是可以接受的。如果绕组间的匝数比是由分 接来改变的,应利用适当分接,使Um值较低绕组上的试验电压值尽可能接近其试 验电压值。 在操作冲击试验时,不同绕组的两端产生的电压大致与其匝数比成正比。如果对几个绕组都确定了各自的额定冲击耐受电压,有关问题应按上述办法来解决。一个具有较低Um值,同时未指定操作冲击耐受电压值的带有分接的绕组,当做操作冲击试验时,它最好是接在主分接位置上。 增压变压器、移相变压器等的串联线圈虽然其额定电压仅为系统电压的一小部分,但其Um值仍然是相当
10、于系统电压的一个值。严格地按本规定对这一类变压器进行试验是比较困难的,为此有关试验项目应由制造厂与使用部门商定。 5绝缘要求和绝缘试验的基本规定 5.1概述 绝缘要求和绝缘试验的基本规定见表1。 注:对全绝缘的三相变压器,当中性点不引出时,中性点的全波冲击试验 为特殊试验。全波冲击施加于并联连接的三个线端上,其电压值应等于该线端冲 击耐受电压值的70%,但对电压级次为20kV及以下的变压器,加到线端上的电 压值应等于线端冲击耐受电压值减去1/2额定电压。 Um=252kV,容量等于或大于120MVA的变压器,雷电全波冲击试 验为出厂试验。 Um=252kV的变压器,带有局部放电测量的感应耐压试
11、验为出厂试 验,试验条款见本标准第11.4条。 询价和定货时必须提供有关变压器的绝缘要求和绝缘试验的说明资料,见GB1094.1附录A。 5.2Um300kV,全绝缘绕组的绝缘要求和绝缘试验 5.2.1绕组的额定耐受电压: a.额定短时工频耐受电压见表2; b.线端的额定雷电冲击耐受电压见表2; c.中性点端子额定冲击耐受电压的峰值与线端相同。 5.2.2额定耐受电压由下述绝缘试验来验证: a.外施耐压试验见本标准第10章(属出厂试验)。 本试验用来检验被试绕组对其他绕组和对地的工频电压耐受强度。 b.感应耐压试验见本标准第11.2条(属出厂试验)。 本试验用来检验被试绕组对其他绕组和对地的工
12、频电压耐受强度。 c.线端的雷电全波及截波冲击试验见本标准第12及13章(属型式试验)。 本试验用来检验每一线端对地、对其他绕组以及沿被试线圈本身的冲击电压 耐受强度。 d.中性点端子的雷电全波冲击试验见本标准第12.3.2款(属型式试验)。 本试验用来检验中性点端子对地及对其他绕组的冲击电压耐受强度。 注:在某些地区安装的配电变压器会受到严重的大气过电压,此时经制造厂与使用部门协商,可用较高的试验电压值或增加补充试验项目。本标准不作具体规定。 5.3Um300kV,分级绝缘绕组的绝缘要求及绝缘试验 5.3.1绕组的额定耐受电压: a.线端的额定短时工频耐受电压见表2; b.线端的额定雷电冲击
13、耐受电压见表2; c.中性点端子的额定短时工频耐受电压见本标准第5.5条及表3。 d.中性点端子的雷电全波冲击试验见本标准第12.3.2款(属型式试验)。中性点端子的雷电全波冲击耐受电压见表3。 5.3.2额定耐受电压由下述来验证 a.感应耐压试验,见本标准第11章(属出厂试验)。 本试验用来验证受试绕组线端对地及对其他绕组的工频电压耐受强度,以及相间和沿被试绕组本身的工频电压耐受强度。试验按第11.3条进行。 b.线端的雷电全波和截波冲击试验,见本标准第12及13章(属型式验)。 本试验目的同第5.2.2c条所述。 c.中性点端子上的外施耐压试验,见本标准第10章(属出厂试验)。 本试验目的
14、是用来验证中性点端子对地的工频电压耐受强度。 d.中性点端子上的雷电全波冲击试验,见本标准第12.3.2条(属型式试验)。 本试验目的与第5.2.2d同。 5.4 Um300kV,分级绝缘绕组的绝缘要求和绝缘试验 凡属于这一类绕组的变压器,其有关规范和试验有如下两种方法可供选择, 应在“询价和定货时需提出的技术要求”中说明用哪一种方法。对于带有局部放 电测量的感应耐压试验,还应注明两个不同规范中选定哪一种。见本标准第11.4 条。 5.4.1方法1 5.4.1.1绕组的额定耐受电压: a.线端的额定短时工频耐受电压见表2; b.线端的额定雷电冲击耐受电压见表2; c.中性点端子的额定短时工频耐
15、受电压见表3; d.中性点端子的额定雷电全波冲击耐受电压见表3。 5.4.1.2耐受电压由下述绝缘试验来检验: a.感应耐压试验见本标准第11章(属出厂试验),试验方法按本标准第11.3条 进行。 本试验的目的如本标准第5.3条所述。 b.线端的雷电全波及截波冲击试验见本标准第12及13章(属出厂和型式试 验)。 本试验的目的如本标准第5.2条所述。 c.中性点端子的外施耐压试验见本标准第10章(属出厂试验)。 本试验的目的如本标准第5.3条所述。 d.中性点端子的雷电冲击试验见本标准第12.3.2款(属型式试验)。 本试验目的如本标准第5.2条所述。 5.4.1.3带有局部放电测量的感应耐压
16、试验见本标准第11.4条(属出厂试验)。 5.4.2方法2 5.4.2.1绕组的额定耐受电压: a.线端的额定操作冲击耐受电压见表2; b.线端的额定雷电冲击耐受电压见表2; c.中性点端子的额定短时工频耐受电压见表3; d.中性点端子的额定雷电冲击耐受电压见表3。 5.4.2.2额定耐受电压由下述绝缘试验检验: a.线端的操作冲击试验见本标准第14章(属出厂试验)。 本试验用来检验线端对地及三相变压器线端之间的操作冲击耐受能力。 b.线端的雷电全波及截波冲击试验见本标准第12及13章(属出厂和型式试验)。 本试验的目的如本标准第5.2条所述。 c.中性点端子的外施耐压试验见本标准第10章(属
17、出厂试验)。 本试验的目的如本标准第5.3条所述。 d.中性点端子的冲击试验见本标准第12.3.2款(属型式试验)。 本试验的目的如本标准第5.2条所述。 5.4.3带有局部放电测量的感应耐压试验: 从正常运行条件下和暂时过电压下的作用电压的角度来看,变压器应承受该试验,按本标准第11.4条进行(属出厂试验)。 本试验规定了两个可以选择的规范,应在定货时确定。试验方法适用于分级绝缘变压器的所有绕组。 本试验应在其他绝缘试验做完之后进行。 注:在三相变压器上进行操作冲击耐受电压试验时,相间试验电压大约为相 对中性点端的耐受电压的1.5倍(见14.3条)。 5.5分级绝缘绕组中性点端子的绝缘要求和
18、试验 5.5.1概述 绝缘水平取决于中性点端子是否直接接地。如中性点端子不直接接地,为限制瞬变过电压,过电压保护装置必须安装在中性点端子与地之间。 注:下面的内容涉及到确定中性点端子需要的最小耐受电压。此电压值的提高,有时是容易做到的,同时能改善系统中变压器的互换性。另外由于感应耐压试验时试验接线的缘故,可能需将绕组的中性点绝缘水平设计得较高些(见11.3 条)。 5.5.2直接接地的中性点端子 中性点端子必须直接或通过电流互感器牢固地接地,而无任何有意接入的阻抗。在线端上进行冲击试验期间,中性点端子应直接接地。 5.5.3不直接接地的中性点端子 中性点端子不直接接地,它可以通过相当大的阻抗(
19、例如消弧线圈)接地。独立的相线圈的中性点端子可连接到调压变压器上。 5.5.4中性点端子的额定雷电冲击加压方式 施加电压的方法由本标准第12.3.2款中所述的两种试验方法之一来检验。对中性点的截波冲击试验,本标准不予推荐 。 6带有分接绕组的变压器的试验 如分接范围等于或小于5%,则绝缘试验应在变压器处于主分接的情况下进行。 如分接范围大于5%,试验时的分接位置用感应耐压试验和操作冲击试验的要求来选择(见第4章)。 雷电冲击试验时,绝缘中的场强分布是随变压器分接的连接和变压器的整体设计的差异而不同。除经协议规定需在某一特殊分接上进行冲击试验外,冲击试验应在两个极限分接和主分接位置上进行,在三相
20、变压器或变压器三相组的三个单独的相上各使用其中的一个分接进行试验。 7干式变压器的绝缘要求和试验条件 见相应国家标准。 8重复的绝缘试验 如果一台变压器已经全耐受了按本标准第5.2、5.3或5.4条规定的绝缘验收 试验,而在其后进行重复试验时,则试验电压应降低到原来值的85%(另有协议者 除外),同时必须以在此期间内变压器的内绝缘未曾变更为条件。 注:本规则不适用变压器带有局部放电测量的感应耐压试验(见11.4条)。 9辅助接线的绝缘 除非有其他的规定,辅助电源的接线和控制回路应承受2kV(有效值)1min工 频耐压(对地)试验,辅助设备的电机和其他电器的绝缘要求应符合有关标准(如该 标准的要
21、求低于单独对辅助接线规定的值,为了对接线进行试验,有时需临时拆 除这些器件)。 注:大型变压器的辅助设备为了运输,通常在出厂时拆除。在运行地点装配完毕后,推荐用1000V的兆欧表进行试验。 10外施耐压试验 外施耐压试验应采用不小于80%额定频率的任一适当频率其波形尽可能接近于正弦波的单相交流电压进行。 试验电压值应是测量电压的峰值除以。 试验应从不大于规定试验值的1/3的电压开始,并应与测量相配合尽快地增加到试验值。试验完了,应将电压迅速地降低到试验值的1/3以下,然后再切断 电源。 加在被试绕组与接地端子(包括其余绕组的所有端子及铁心、夹件、箱壳等连在一起并接地)之间的全电压试验值应施加6
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