变压器毕业设计

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1、 编6关于配电变压器常见问题对策研究分 院 名 称： 专 业： 班 级： 学 生 姓 名： 校内指导教师： 企业指导教师： 目录摘要4一、 绪论41、电压互感器的分类42、电压互感器预防性试验项目4二、 电磁型电压互感器的预防性试验4（ 一）绝缘电阻试验51、绝缘电阻的试验目的52、绝缘电阻的试验设备53、绝缘电阻的试验方法54、绝缘电阻的试验结果65、绝缘电阻的试验结果分析6（二）介质损失角正切值测量61、介质损失角正切值测量的试验目的62、介质损失角正切值测量的试验设备63、介质损失角正切值测量的试验方法及试验结果64、介质损失角正切值测量的试验结果分析7（三）直流电阻试验91、直流电阻试

2、验的试验目的92、直流电阻试验的试验设备93、直流电阻试验的试验方法及试验结果94、直流电阻试验结果分析10（四）伏安特性试验101、伏安特性试验的试验目的102、伏安特性试验的试验设备103、伏安特性试验的试验方法104、伏安特性试验的试验结果105、伏安特性试验的试验结果分析10(五) 极性和变比试验111、极性和变比试验的试验目的112、极性和变比试验的试验设备113、极性和变比试验的试验方法114、极性和变比试验的试验结果125、极性和变比试验的试验结果分析12(六) 互感器交流耐压试验121、互感器交流耐压试验的试验目的122、互感器交流耐压试验的试验方法及结果判断12三、 电容式电

3、压互感器121、电容分压器介损正切值测量的试验接线122、电容分压器介损正切值测量的试验结果133、电容分压器介损正切值测量的试验结果分析13总结14致谢14参考文献15关于配电变压器常见问题对策研究摘要：本设计是对电压互感器预防性实验方法经行学习，并进行实际操作训练。切实掌握电压互感器的预防性实验方法和实际操作技能，并能对电压互感器的绝缘状况做出综合分析判断，培养相关的职业能力。在具体的内容上，覆盖了大学所学的大部分专业知识，可以使我们更加贴近实际的掌握这些年所学的有关知识，将理论和实际有机的结合在一起。通过本次综合实训，是掌握电压互感器常见预防性试验项目和一些重要特性实验项目的试验目的及意

4、义；学会根据不同项目正确选择试验设备和仪器；熟练掌握各种试验接线和试验步骤，能熟练地进行实际操作；能对个试验结果做出正确判断；最后应能根据所有项目的试验结果，对电压互感器绝缘情况做出综合分析判断【关键词】：电压互感器 预防性 低压试验 接线一、 绪论电气设备在出厂时及投入运行前，应对各设备进行预防性试验。电气预防性试验是对电气设备进行有效的试验，检查电气设备是否存在隐患，判断其能否投入运行，防止发生设备损坏事故。电气设备预防性试验是电力设备运行和维护工作中一个重要环节,是保证电气设备安全运行的有效手段之一。电压互感器是电力系统中变换电压的重要元件，其工作可靠性对整个电力系统具有重要意义。因此，

5、在这里，对电压互感器进行预防性试验，以检查是否符合要求。1、电压互感器的分类1、1按绝缘介质分，可分为干式、浇注绝缘、油浸式和气体绝缘。干式主要用于500V及以下的低电压等级；浇注绝缘多用于35kV及以下电压等级；油浸式主要用于220kV及以下电压等级，气体绝缘主要用于110kV及以上电压等级；1、2从工作原理上来分，电压互感器主要分两大类：一类与电力变压器相似，利用电磁感应原理，称为电磁型电压互感器，多用在220kV及以下电压等级；另一类利用电容分压原理来测量一次高电压的电容式电压互感器(CVT)，多用于110500kV电压等级。2、电压互感器预防性试验项目 电压互感器的种类不同，具体预防性

6、试验项目和方法有很大差别。这里所做的电压互感器预防性试验项目包括：2、1测量绕组的绝缘电阻；2、2测量绕组的介质损失角；2、3测量绕组的直流电阻； 2、4测量电压互感器的伏安特性；2、5测量电压互感器的极性和变比；2、6局部放电测量;2、7工频耐压试验；2、8油中溶解气体色谱分析。 由于试验设备有限，这里仅做前5个实验。二、 电磁型电压互感器的预防性试验（一）试验用电压互感器1、电磁型电压互感器1、1、110KV电磁型电压互感器型号：JCC6-110KV 额定一次电压110000/V 额定二次电压100/V dadn 100V1、2、 10KV电磁型电压互感器型号：JDJ-10KV 电压比：1

7、0000/1002、220KV电容式电压互感器型号TYD220/VCC1 额定一次电压U1n220/V主二次1a 1n 额定电压 100/V 主二次2a 2n 额定电压 100/V剩余电压绕组da dn 额定电压100V（二）绝缘电阻试验1、绝缘电阻的试验目的绝缘电阻试验是高压试验中最基本、最简单、用得最多的实验项目。测量电压互感器绝缘电阻的主要目的是检查其绝缘是否有整体受潮或劣化的现象。2、绝缘电阻的试验设备测量绝缘设备一般使用绝缘电阻表。在本次试验中，采用量程为2500V的绝缘电阻表。3、绝缘电阻的试验方法3、1试验接线本次试验所用设备为型号为JCC6-110KV的电磁型电压互感器，其绝缘

8、电阻测量时被试绕组首尾短接并接高压级，非被试绕组短接接地。绝缘电阻表的“E”端与被试电压互感器的接地连接，“L”端子接至被试电压互感器的测量部位。接线图如图2-1所示。3、2试验步骤3、2、1断开被试电压互感器的电源，拆除或断开对外的一切连线，将被试电压互感器接地放电。3、2、2使用整流型绝缘电阻表，直接按下电源按钮接通电源进行绝缘电阻测量，测量完毕后直接断开电源开关，然后再断开接至被试电压互感器高压端的连接线，对被试电压互感器短接放电并接地。4、绝缘电阻的试验结果 本次对型号为JCC6-110KV的电磁型电压互感器进行绝缘电阻试验，所得测试结果如下：外界温度：27 外界湿度：37%RH4、1

9、高压侧对低压侧接地：25G4、2低压侧对高压侧接地：53.9G4、3低压侧对高压侧：69.4G5、绝缘电阻的试验结果分析通常一次绕组的绝缘电阻不低于出厂值或以往值的70，二次绕组地绝缘电阻不低于10M。通过与以往值和出厂值比较，所测得的一次绕组绝缘电阻满足要求，二次绕组绝缘电阻不低于10M，所以型号为JCC6-110KV的电磁型电压互感器绝缘状况良好。（三）介质损失角正切值测量1、介质损失角正切值测量的试验目的介质损失角正切值测量是用来判断电气设备绝缘品质的好坏，反映绝缘损耗大小的一个物流量。它仅取决于绝缘材料的本身特性。介质损失角正切值测量的目的是灵敏的发现电压互感器的绝缘整体受潮、劣化变质

10、及套管绝缘损坏等缺陷。2、介质损失角正切值测量的试验设备AI-6000D型自动抗干扰精密介损测试仪3、介质损失角正切值测量的试验方法及试验结果电磁型全绝缘电压互感器3、1试验接线 采用介损测试仪测量，应用反接线。测试时电压互感器一次绕组首、尾短接后加压，二次绕组短接接地。3、2结果判断电压等级为20KV及以上电磁式互感器的介损正切值应符合要求。电磁型分级绝缘电压互感器 3、4试验接线3、5常规法常规法分为常规反接线和常规正接线两种。常规反接法如图2-2所示。常规反接线测量的是以下三部分的介质损失角正切值：一次绕组的静电屏对二次绕组、二次辅助绕组的绝缘；互感器下铁心上的 一次绕组对二次及二次辅助

11、绕组端部的绝缘；绝缘支架对地绝缘。常规正接线主要测量一次绕组对二次及二次辅助绕组以及对铁心绝 缘支架的介质损失角。该方法的试验电压一般在2500V左右。 常规法的缺点：主要反映一次绕组静电屏对二次及二次辅助绕组绝缘的介质损失角正切值。试验电压低。一般进能施加20003000V的电压。由于试验电压偏低，对电桥灵敏度有一定的影响。脏污的影响。本试验采用全自动介损测试仪，用反接法测量。接线图如图2-3所示。试验结果如下： 加压2500V（=3KV）C=1.050nF PF=0.641%=U=2.498KV I=824.5A=89.632 P=13.22mWF=50.01Hz t=23由试验结果可以知

12、道，所得的结果在规程规定的范围内，所以该电磁型电压互感器无绝缘受潮、劣化及损坏等缺陷。3、6末端屏蔽法该方法只能测量下部铁心柱上一次绕组对二次及二次辅助绕组的介质损失角正切。本试验采用全自动介损测试仪测量正切值的接线如图2-4所示，即自动电桥高压输出端接互感器一次绕组高压头A，一次绕组高压尾X接地被屏蔽，二次及二次辅助绕组尾端x和x共同连接后接电桥C输入端，而二次及二次辅助绕组首段a和a都悬空。图2-4 末端屏蔽法测介损正切值接线试验结果如下： 加压10KV（X接地）C=21.86pFPF=1.167%U=10.01KVI=68.81A=89.330P=8.055mWF=50.01Hzt=24

13、由试验结果可以知道，所得的结果在规程规定的范围内，所以该电磁型电压互感器无绝缘受潮、劣化及损坏等缺陷。3、7自激法这种接线的电压分布于电压互感器工作时的电压分布一致，X端对地的介质损耗处于屏蔽状态，一次绕组对二次及二次辅助绕组端部绝缘以及绝缘支架对地绝缘的介质损失角正切值均能测出。自激法的缺点：由于一次绕组对大地的杂散电容也被测量进去，故测出结果为负误差；低压励磁可引起一次绕组电压的相位偏移，从而导致测量误差；易受空间电场干扰。3、8末端加压法测量时，一次绕组的高压端A接地，在末端X施加电压，二次及二次辅助绕组开路，x、x(或a、a)相连接入电桥C端。此时测量的主要是一、二次绕组间的电容量和介

14、质损失角正切。末端加压法的优点：抗干扰能力强；不需要拆除与别的设备的高压连接线，是现场拆、接引线工作大为简化。3、9末端加压法与末端屏蔽法结合该方法测量的是下铁心对二次辅助绕组端部的绝缘状况。末端加压法与末端屏蔽法结合的优点：抗干扰能力强；在现场有电场干扰情况下的测试结果比较准确；可不拆除互感器和避雷器等的高压引线。4、介质损失角正切值测量的试验结果分析按照要求，测量电压互感器介质损失角正切所得数值应不大于表2-1中的数据：表2-1电压互感器tan限值温度51020304035kV及以下大修后（%）1.52.53.05.07.0运行中（%）2.02.53.55.58.035KV以上大修后（%）

15、1.01.52.03.55.0运行中（%）1.52.02.54.05.5对应试验所得数据，均满足表2-1中的要求，故介质损失角正切试验未发现有绝缘受潮、劣化及套管绝缘损坏等问题，需继续进行其他试验进一步验证其性能。（三）直流电阻试验1、直流电阻试验的试验目的电压互感器进行直流电阻试验的目的是检查电压互感器绕组回路是否有短路、开路或接错线，检查绕组导线焊接点有无接触不良。另外，还可核对绕组所用导线的规格是否符合设计的要求。2、直流电阻试验的试验设备2、1 QJ23型单臂电桥2、2 XD2505型变压器直流电阻测试仪3、直流电阻试验的试验方法及试验结果单臂电桥法3、1试验接线单臂电桥法具体接线如图

16、2-5所示。图2-5单臂电桥法试验接线3、2试验步骤3、2、1将电桥放平稳，断开电源和检流计按钮B、G，调节调零旋钮2，使检流计指针指示零位3、2、2将被测电阻R与电桥盘面上电阻调节处的两个端钮X1、X2用引线连接好。3、2、3用万用表粗测被测电阻值（约为6500），选取合理的比例臂，将比例臂放在适当位置。3、2、4按选取的比例臂，调好比较臂电阻。 3、2、5读取比较臂的四个可调电阻盘上的指示数，将它们相加再乘以指示数1，即为被测电阻值。3、2、6测量结束后，先断开检流计开关G按钮，再断开电源开关B按钮，最后拆除测量接线。3、3试验结果用单臂电桥法测量型号为JCC6-110KV的电磁型电压互感

17、器一次绕组，所测结果如下：一次绕组间的直流电阻R=6777测量时外界温度t=24测量时外界湿度 76（四）直流电阻测试仪 1、直流电阻试验的试验目的使仪器面板上的电源开关处于断开状态，连接输入电源线与接地线，连接测试线。具体接线图如图2-6所示。图2-6 直流电阻测试仪接线图1、1试验步骤1、1、1在主界面按“菜单”键开启菜单，按“确认”键，进入参数设置页。1、1、2选中测试电流参数项，按“确认”键，调至5A，按下“确定”键，同样方法设置本体温度为22，绕组材料为C。2、参数设置完毕后，按下“测量”键，再次按“确定”键开始测量。2、1、测量结束后，按“消弧”键。仪器切断电源输出，启动消弧电路对

18、负载放电。消弧完成后，返回主操作界面。3、直流电阻试验的试验方法及试验结果 用直流电阻测试仪测量型号为JDJ-10KV的电磁式电压互感器的二次绕组，所得结果如下： 实测值：R=315.5m 换算值：R=313.0m 测量电流：I=05A 本体温度:T=22 绕组材料：C4、直流电阻试验结果分析按规程要求，试验所得数据应与制造厂或以前测得的数据相比无明显差别，但因为出厂值已丢失，故无法判断比较。（五）伏安特性试验1、伏安特性试验的试验目的电压互感器的伏安特性试验的试验目的主要是检查电压互感器的铁芯质量，通过鉴别磁化曲线的饱和程度，并用以判断电压互感器的二次绕组有无匝间短路。2、伏安特性试验的试验

19、设备FA-103型互感器多功能全自动综合测试仪。3、伏安特性试验的试验方法3、1试验接线电压互感器伏安特单机试验的原理接线图，如图2-7所示。3、2试验步骤3、2、1根据试验接线图确认接线无误后，接通主回路输出控制开关。图2-7采用多功能全自动综合测试仪测量伏安特性曲线3、2、2在主菜单界面，选定“电压互感器试验”，进入电压互感器试验项目选择菜单。3、2、3选定 “伏安特性试验”，进入电压互感器伏安特性试验设置界面。设置好升压器类型、最大输出电压、最大输出电流，电压互感器退磁次数、升压速度调节等参数，选定“开始试验”，再选定“确定”。3、2、4试验结束后，屏幕显示出电压互感器伏安特性测试曲线。

20、4、伏安特性试验的试验结果升压器类型为内置，最大输出电压为120.0V，最大输出电流为15.0A，电压互感器退磁次数为2，升压速度调节为4,伏安特性曲线图如图2-8所示:图2-8 电压互感器伏安特性曲线5、伏安特性试验的试验结果分析按照规程要求，所得伏安特性曲线应与出厂数据进行对比，但由于出厂值已丢失，故无法进行比较。（六）极性和变比试验1、极性和变比试验的试验目的电压互感器的极性和变比试验是为了检查电压互感器的极性和变比是否符合铭牌标志规定。2、极性和变比试验的试验设备FA-103型互感器多功能全自动综合测试仪。3、极性和变比试验的试验方法3、1试验接线电压互感器的极性变比单机试验的原理接线

21、图，如图2-9所示。图2-9 极性变比单机试验的原理接线3、2试验步骤 确认电压互感器接线无误后，接通主回路输出控制开关。 在主菜单界面，选定“电压互感器试验”，进入电压互感器试验内容选择菜单。 选定“变比测试，极性判别”，进入电压互感器极性变比试验设置界面，设置升压器类型为内置，一次侧测试电压为500.0V。选定“开始试验”，选定“确定”。 试验开始后，装置输出到电压互感器一次侧的交流电压不断增加。当一次侧电压达到所设定的500.0V的电压值时，装置自动停止试验，并以实际测出的电压计算出被测电压互感器的极性和变比值。 试验之前应将装置面板史昂上接地端子可靠接地。4、极性和变比试验的试验结果

22、所测得电压互感器的极性和变比值结果如下4、1主二次侧一次侧电压：501.2V 二次侧电压：0.45V变比：110.34KV/100V 极性：反极性/+4、2辅助二次侧一次侧电压：500.1V 二次侧电压：0.79V变比：63.07KV/100V 极性：反极性/+5、极性和变比试验的试验结果分析通过与被试电压互感器的铭牌进行比对，所测得的变比与极性均符合铭牌上的标识规定。（七）互感器交流耐压试验1、互感器交流耐压试验的试验目的互感器交流耐压试验的试验目的是检验由于电压互感器中电磁线质量不良和绕线时打结等原因造成的纵绝缘方面的缺陷。2、互感器交流耐压试验的试验方法及结果判断由于互感器绝缘结构的多样

23、性，其试验方法也各有特点。全绝缘互感器一次侧绕组采取工频耐压试验；串级式电压互感器由于一次绕组为分级绝缘，不能进行外施工频耐压试验，必须进行倍频感应耐压试验。三、 电容式电压互感器1、电容分压器介损正切值测量的试验接线采用全自动介损测试仪测量CVT的tan值，接线图如图3-1所示。测量中，仪器先测量C，然后自动倒线测量C，并自动校准分压影响。图3-1电容分压器介损正切值测量接线2、电容分压器介损正切值测量的试验结果 规程规定，测量电容式电压互感器分压器电容量于出厂值的偏差超过-5或10时要注意 ，测得的tan不应大于0.5试验结果如下： 加压2KVC=63.01nF PF=0.091%C=29

24、.48nF PF=0.078%U=1.997KV U=1.709KVF=50.01Hz t=28C: C=20.01nFPF=0.045% U=9.982KVI=62.78Ma =89.973P=293.3mW F=50.00Hzt=293、电容分压器介损正切值测量的试验结果分析根据表2-1，综合试验结果可以知道，所得的结果在规程规定的范围内，所以该电容式电压互感器无绝缘受潮、劣化及损坏等缺陷，但由于试验设备有限，故其他性能无法通过试验进行参考文献1 李伟编著，电力基础， 清华大学出版社 19952 杨劲松、张涛编著，高低压实验， 中国电力出版社 19863 常美生。高电压技术，北京：，中国电力出版社，20074 陈伯时编著，电力拖动自动控制系统， 机械工业出版社 20025 李贵山等编著，检测与控制技术， 西安电子科技大学出版社 19986 李鹏、田建华。高电压技术实训指导书，北京：中国电力出版社，20107 胡汉才主编，电力系统原理及应用， 电子工业出版社 19898 黄坚主编，自动控制原理及其应用，高等教育出版社 20049 钱平主编，交直流传动控制系统， 高等教育出版社 200210 彭高鉴主编，进网作业电工培训教材(上下册)，辽宁科学技术出版社199311.电气试验，火力发电职业技能培训教材。北京，中国电力出版社，2004