电力变压器绝缘.doc

1、本标准参照采用国际标准 IEC 76-3(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 1094.1-85 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，是按指定绕组及其接线端子而规定的。应符合国家标准 GB 311.16 83 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 1

2、000m 处运行时，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

3、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 Um值(见 GB 1094.1 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

4、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 500/ kV。而相间的电压值则决定着 Um的选取，在这里Um550kV。 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

5、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 GB 311.1 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

6、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：LI200 AC 85/LI 75 AC 35方框中不同绕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 Um252kV，分级绝缘，星形联结，中性点非直接接地，另一绕组 Um126kV，星形联结，分级绝缘；第三绕组Um11.5kV，三角形联结。绝缘水平表如下：绝缘水平：LI850 AC 360-LI 400 AC 200/L1 480 AC200-LI 250 AC 95/LI75 AC 3

7、5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 Um363kV 和126kV，其中性点直接接地。第三绕组 Um40.5kV。绝缘水平表示如下：绝缘水平：SI950 LI 1175-AC85/ LI 480-AC 85/LI200 AC 85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

8、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。 Um252kV 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

9、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

10、 70%，但对电压等级为 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。 Um252kV，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。 Um252kV 的变压器，带有局部放电测量的感应耐压试验为出厂试验，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。5.2 Um300kV，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

11、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

12、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。5.3 Um300kV，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。表 1 对不同种类绕组的要求和试验导则绕组种类构成绝缘水平的耐受电压及有关条款和表格试验项目和试验条款号 试验类别外施耐压试验，见第 10 章 出厂在线端上的雷电全波、截波冲击试验，见第 12 及 13 章型式中性点端子上的雷电全波冲击试验，见第 12.

13、3.2 款型式Um300kV 全绝缘1. 工频，见第 5.2 条，表 2 2. 雷电冲击，见第 5.2 条、表2 (3)中性点端子上的雷电全波冲击，见第 5.5.3 款、表2感应耐压试验，见第 11.2 条 出厂与中性点绝缘水平相应的耐压试验，见第 10 章出厂在线端上雷电全波、截波冲击试验，见第 12 及 13 章型式中性点端子上的雷电全波冲击试验，见第 12.3.2 款型式Um300kV 分级绝缘(1)线端上的工频，见第 5.3 条、表 2(2)在线端上的的雷电冲击，见第 5.3 条，表 2(3)中性点端子上的工频，见第 5.5条，表 3(4)中性点端子上的雷电全波冲击，见第 5.5.3

14、款、表 3感应耐压试验，见第 11.3 条 出 厂与中性点绝缘水平相应的耐压试验，见第 10 章出厂在线端上的雷电全波冲击试验，见第 12 章出厂在线端上的雷电截波冲击试验，见第 13 章型式中性点端子上的雷电全波冲击试验，见第 12.3.2 款型式感应耐压试验，见第 11.3 条 出厂Um300kV 分级绝缘按方法1(见第5.4.1款)确定的规范(1)在线端的工频，见第 5.4.1 款、表 2(2)在线端上的雷电全波和截波冲击，见第 5.4.1 款、表 2 (3)在中性点端子上的工频，见第 5.5 条、表 3(4)中性点端子的雷电全波冲击，见第 5.5.3 款、表 3带有局部放电测量的感应耐

15、压试验，见第 11.4 条出厂与中性点绝缘水平相应的耐压试验，见第 10 章出厂在线端上的雷电全波冲击试验，见第 12 章出厂在线端上的雷电截波冲击试验，见第 13 章型式中性点端子上的雷电全波冲击试验，见第 12.3.2 款型式在线端上的操作冲击试验，见第 14章出厂Um300kV 分级绝缘按方法2(见第5.4.2款)确定的规范(1)在线端上的雷电全波和截波冲击，见第 5.4.2 款、表 2(2)在线端上的操作冲击，第 5.4.2款、表 2(3)中性点端子上的工频，见第 5.5条、表 3(4)中性点端子上的雷电全波冲击，见第 5.5.3 款、表 3带有局部放电测量的感应耐压试验，见第 11.

16、4 条出厂表 2 电压等级为 3500kV 的变压器绕组的绝缘水平额定雷电冲击耐受电压(峰值)，kV电压等级kV设备的最高电压 UmkV(有效值)额定短时工频耐受电压(有效值)，kV 全 波 截 波额定操作冲击耐受电压(相到中性点，峰值)，kV3 3.5 18 40 45 6 6.9 25 60 65 10 11.5 35 75 85 15 17.5 45 105 115 20 23.0 55 125 140 35 40.5 85 200 220 63 69.0 140 325 360 110 126.0 200 480 530 220 252.03603958509509351050330

17、363.04605101050117511751300850950500 550.0630680142515501550167510501175d.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。表 3 分级绝缘绕组中性点的绝缘水平电压等级kV设备的最高电压Um(有效值)，kV中性点接地方式额定短时工频耐受电压(有效值)，kV雷电全波冲击耐受电压(峰值)，kV110 126 95 250死接地 85 185220 252不死接地 200 400死接地 85 180330 363不死接地 230 550500 550 死接地 85

18、 180经小阻抗接地 140 3255.3.2 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(属型式试验)。本试验目的同第 5.2.2 c 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.

19、2.2 d 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 15.4.1.1 绕组的额定耐压电压：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

20、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 5.2 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试验见本标准第 11.4 条(属出厂试验)。5.4.2 方法 25.4.2.1 绕组的额定耐受电压：a.线端的额定操作冲击耐

21、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

22、(属型式试验)。本试验的目的如本标准第 5.2 条所述。5.4.2.3 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

23、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(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。