《城市軌道交通電氣設備測試（第2版）》 課件04城軌高壓設備檢測

《城軌高壓設備檢測》電力變壓器試驗目錄01變壓器的結構02變壓器的試驗項目種類03變壓器試驗項目01變壓器的結構變壓器的結構

城軌變壓器主要有牽引主變壓器、動力變壓器和干式整流變壓器三種類型。

城軌主變電所采用110

kV/35

kV主變壓器為三相油浸電力變壓器，帶有載調壓開關和自動調壓裝置，連接組別Ynyn0（d11）。城軌車站降壓變電所內10

kV動力變壓器一般使用戶內環氧樹脂澆注型、無載調壓、自然風冷變壓器。整流變壓器是城軌運行特殊性的一種專用變壓器，將交流電網的中壓（35

kV/10kV）轉換成整流裝置所需要的低壓（1180V），然后通過大容量整流器將低壓電進行整流轉換為DC1500V的直流電壓，整流變壓器一般也是戶內環氧樹脂澆注變壓器，如圖4-5所示為城軌整流變壓器。變壓器的結構圖4-5城軌整流變壓器變壓器的結構1.結構

了解變壓器的結構對于變壓器試驗有著重要的指導意義，因為試驗項目及試驗標準都是根據變壓器的基本結構及絕緣要求而制定的。例如通過絕緣電阻測量可以判斷變壓器有沒有整體受潮，判斷定變壓器本體及附件外殼是否與地網接觸良好，確定套管電流互感器二次端子是否短接接地，確定變壓器套管是否滿油外表面是否有損傷及漏油，這些測量都是基于變壓器的絕緣結構而定的。如圖4-6、圖4-7為油浸式變壓器結構圖。油浸式變壓器用的絕緣材料如下：（1）變壓器油變壓器油是最基本的絕緣材料，充滿整個變壓器油箱，起絕緣和散熱作用。變壓器的結構（2）絕緣紙和紙板

絕緣紙和紙板的品種有電容器紙、電纜紙、電話紙、卷繞紙、浸漬紙、絕緣紙板和鋼紙（板和管）。用于高壓電力變壓器主要有電纜紙、電話紙及絕緣紙板和筒。鋼紙經氯化鋅處理，不能用于高壓油浸變壓器；膠紙板（或筒）含有游離酚等雜質，也不宜用于高壓變壓器。變壓器的結構圖4-6油浸式變壓器結構變壓器的結構圖4-7城軌110kV三繞組自然風冷油浸式變壓器變壓器的結構（3）油紙絕緣油與紙結合使用性能非常良好。這是兩種最常見和最經濟的絕緣材料，其組合具有極高的耐電強度。（4）其他的絕緣材料其他絕緣材料有漆布或帶絕緣漆、玻璃絲或石棉電瓷。

變壓器的主要絕緣材料是油和紙。在長期的運行中，由于受到電場、水分、溫度和機械力的作用會逐漸劣化，最終引起故障而導致變壓器壽命的終結。引起變壓器絕緣劣化的主要因素：局部放電、水分、溫度、機械力。如圖4-8所示為變壓器絕緣分類。變壓器的結構圖4-8變壓器絕緣分類02變壓器的試驗項目種類變壓器的試驗項目種類變壓器的檢修導則有：（1）《電力變壓器》（GB1094.4—2013）；（2）《三相油浸式電力變壓器技術參數和要求》（GB/T6451—2015）；（3）《局部放電測量》（GB/T7354—2016）；（4）《電氣裝置安裝工程電氣設備交接試驗標準》（GB50150—2016）；（5）《電力變壓器試驗導則》（JB/T501—2021）。

動力變壓器、整流變壓器試驗項目如表4-2所示。變壓器的試驗項目種類序號試驗項目標準要求試驗方法1絕緣電阻及吸收比測試與出廠值比較常溫下吸收比不小于1.3（35

kV、4000kVA及以上時測）絕緣電阻表耐壓前后測試高-低及地、低-高及地、低壓線圈間2繞組直流電阻測試與同溫下出廠比較不應大于2%用直流電阻測試儀測試3繞組接線組別檢查與銘牌一致使用自動變比測試儀測試4變比誤差測量與銘牌比無明顯差別在額定分接頭位置時為±0.5%使用自動變比測試儀測試5工頻耐壓試驗整流變壓器：高-低及地：60

kV、1

min低-高及地：8.5

kV、1

min動力變壓器：高-低及地：60

kV、1

min低-高及地：2.6

kV、1

min使用交流試驗變壓器試驗6額定電壓下沖擊合閘試驗進行5次，第一次合閘后持續10min，以后每次間隔5min，無異常現象，中性點必須接地低壓側空載，高壓側合閘5次7檢查相位與電網相位一致用相序表檢查表4-2城軌35kV動力變壓器、整流變壓器試驗項目變壓器的試驗項目種類2.1出廠試驗

出廠試驗是根據標準和產品技術條件規定的試驗項目，對每臺變壓器都要進行的檢查和試驗。其目的在于檢查設計，操作，工藝的質量，每臺變壓器出廠前，必須進行電壓比、直流電阻、聯結組別、絕緣電阻、工頻耐壓、空載損耗和負載損耗等的檢查和試驗。2.1.1變比試驗變比試驗目的主要在于檢驗變壓器各繞組的匝數是否符合設計要求，所以把電壓比試驗又稱匝數比試驗。2.1.2聯結組別試驗聯結組別試驗目的是在于檢驗變壓器的聯結組別是否與設計要求相符。實際應用中多采用交流電橋法，既可檢查電壓比，又可檢查聯結組別。變壓器的試驗項目種類2.1.3繞組直流電阻試驗繞組直流電阻試驗可以檢查出繞組內部導線的焊接質量，引線與繞組的焊接質量，繞組所用導線的規格是否符合設計。電橋法測量準確度高，靈敏度高，并具有直接讀數的優點而被廣泛采用。2.1.4絕緣電阻的測量絕緣電阻的測量是在絕緣安全的低電壓下對變壓器主絕緣性能的試驗，用于發現變壓器絕緣的局部缺陷和普遍的缺陷，是決定進行耐壓試驗和繼續運行的重要參考數據之一。2.1.5工頻耐壓試驗工頻耐壓試驗又稱為外施壓試驗，是使變壓器在不低于80%額定頻率的電壓下持續1min運行，用以考核主絕緣強度和絕緣的局部缺陷。試驗設備包括試驗變壓器、可調電源、球隙、阻尼電阻、金屬保護電阻等。變壓器的試驗項目種類2.1.6空載試驗空載試驗是從變壓器低壓側的繞組施加正弦波形額定頻率的額定電壓，在其他繞組開路的情況下測量其空載損耗和空載電流的試驗。其目的是測量鐵心中的空載電流和空載損耗，發現磁路中的局部或整體缺陷。 2.1.7負載試驗負載試驗是從變壓器高壓側的繞組在額定分接下供給額定頻率的額定電流。低壓側的繞組人為短接，通過負載試驗可以確定變壓器的負載損耗和阻抗電壓。變壓器的試驗項目種類2.2型式試驗

型式試驗是根據標準或產品技術條件規定的項目，對指定產品結構進行的鑒定性試驗，目的在于檢查結構性能是否符合標準和產品技術條件，型式試驗包括沖擊電壓試驗和溫升試驗。對已經通過國家鑒定并系列化大批量生產的產品一般不進行型式試驗。2.2.1沖擊電壓試驗沖擊電壓試驗包括雷電沖擊電壓試驗和操作沖擊電壓試驗。為了考核變壓器沖擊絕緣強度是否符合國家標準的規定和進一步研究變壓器的絕緣結構，需要對變壓器進行雷電沖擊試驗，所謂雷電沖擊試驗是指在變壓器繞組的端子上施加沖擊波，看變壓器或其他絕緣結構在沖擊波的作用下產生什么結果。為了考核變壓器耐受的操作電壓的能力，通常都是用1min工頻耐壓或高周波耐壓試驗來檢驗的。變壓器的試驗項目種類2.2.2溫升試驗變壓器的空載損耗和負載損耗以熱能形式損耗，使變壓器的溫度升高，從而對變壓器絕緣材料的壽命造成影響，通過溫升試驗，對變壓器的溫升進行考核。干式變壓器的試驗方法包括直接負載法、相互負載法、循環電流法或零序法。2.3特殊試驗

特殊試驗是根據變壓器使用或結構特點必須在標準規定項目之外另行增加的試驗項目，主要對典型結構產品或有協議要求的產品進行，包括突發短路試驗、噪聲試驗和零序阻抗試驗。變壓器的試驗項目種類2.3.1突發短路試驗突發短路試驗模擬一種事故短路，即在變壓器一次側加上額定電壓，二次側由于事故原因，在出線端子上發生的突發短路。它是作為變壓器在運行中對其動穩定強度和熱穩定典型的最嚴格的考驗。這種運行事故在實際上是極少發生的。2.3.2噪聲試驗噪聲試驗是為了測定變壓器額定運行時的聲級和聲功率級，以控制變壓器的噪聲，滿足環境和用戶的要求。2.3.3零序阻抗試驗僅對有零序短路回路的繞組才進行這項試驗。變壓器的試驗項目種類2.4局放試驗

為了保證變壓器產品質量，使其能夠在系統中長期安全地運行，局放試驗是一項良好而有效的檢驗方法。其試驗設備主要有試驗電源和局放儀，試驗內容包括：2.4.1檢驗產品在規定電壓一般預加1.5倍的系統電壓30s，然后降到1.1倍的系統電壓，1min內有沒有高于規定值的局部放電，以確定產品在規定電壓下的放電強度。國家標準規定10

kV以下的變壓器30pC為合格，10pC為一等品，5pC為優等品。2.4.2確定局部放電起始電壓和終止電壓施加高壓，記錄試品出現局部放電剛開始時的電壓，這個電壓稱為起始電壓，降低電壓到局部放電剛消失時，記錄此時電壓值，為局部放電終止電壓03變壓器試驗項目變壓器試驗項目城軌變壓器類型主要有110kV主變壓器、10kV動力變壓器和整流變壓器。大部分部件檢修周期為2年一次或者大修后進行。如圖4-9所示是城軌10kV干式動力變壓器。圖4-9城軌10kV干式變壓器變壓器試驗項目

城軌變壓器試驗常用的幾個關鍵項目包括：絕緣電阻測量、直流電阻測量、變比測量、繞組泄漏電流測量、介質損耗測量等。如表4-3所示為某城軌變壓器試驗項目表。變壓器試驗項目工程名稱XXX檢驗類別交接試驗系

統牽引供電系統檢驗日期

檢驗依據

評判依據

容

量1250kVA組

別Dyn11負載損耗

型

號

額定電壓33000V/400V空載損耗

相

數3額定電流

短路阻抗

頻

率50Hz系列編號

短路損耗

出廠日期

安裝代號

高壓側低壓側連

接12345電壓（V）3465033825330003217531350電壓（V）400電流（A）

電流（A）

1.外觀檢查內

容結

論備

注銘牌數據與設計圖紙相符√

零部件無損傷和移位√

接線無松動、斷裂√

絕緣無破損，無臟污或異物√

2.絕緣電阻測試（MW）

溫度

25°C濕度

75%項

目耐壓試驗前耐壓試驗后吸收比（35

kV、4000

kVA）標準規定值高壓側-低壓側及地（2500V兆歐表）

/絕緣電阻不低于出廠值的70%低壓側-高壓側及地（500V兆歐表）

/鐵心-夾件及地（500V兆歐表）

/無閃絡及擊穿現象穿心螺桿–鐵心及地

/

3.繞組直流電阻測試（W）變壓器試驗項目連接位置高壓側低壓側ABBCCA標準規定值1

1600

kVA及以下：相間差值小于平均值的4%，線間差值小于平均值的2%；1600

kVA以上：相間差值小于平均值的2%。線間差值小于平均值的2%；ao

2

bo

3

co

4

5

4.繞組接線組別檢查檢查結果：與銘牌相符5.變比誤差測量（%）連接位置12345額定變比86.62584.562582.50080.437578.375AB/ab

BC/bc

CA/ca

6.交流耐壓試驗

頻率

50Hz項

目試驗電壓（kV）時間（min）結

果高壓繞組（ABC）對低壓繞組及地601正常低壓繞組（abc）對高壓繞組及地2.61正常7.額定電壓下的合閘沖擊試驗結

果：8.相位檢查結

果：9.溫控器檢查結

果：

結

論：

備

注變壓器試驗項目3.1變壓器絕緣電阻測量3.1.1試驗目的電力變壓器通過絕緣電阻的測量，能夠有效地發現變壓器絕緣整體受潮，部件表面受潮或者臟污以及貫穿性集中性缺陷。例如絕緣子破裂、繞組引線碰殼、碰鐵心、線圈之間短路、繞組圍裙嚴重老化、絕緣油嚴重受潮等。所以定期檢修時或大修后，都要測量絕緣電阻。

測量變壓器絕緣電阻時，一般要測高壓線圈對外殼、低壓線圈對外殼、高壓線圈對低壓線圈之間的絕緣電阻，吊心檢修時，還要測量穿心螺桿對鐵心的絕緣電阻，但是絕緣電阻測量不能發現未貫通的集中性缺陷和絕緣整體老化。變壓器試驗項目吸收比是指60s的絕緣電阻與15s的絕緣電阻比值，用K表示：

K＝R60/R15其中R60——測量60s時的絕緣電阻值；R15——測量15s時的絕緣電阻值。一般規定K不小于1.3，絕緣受潮或者有局部缺陷的變壓器吸收比接近1。對于高壓大容量的變壓器，需要用極化指數判斷絕緣狀態。極化指數指10

min的絕緣電阻與1

min的絕緣電阻比值，用PI表示：

PI＝R10min/R1min式中R10min——測量10

min時的絕緣電阻值；R1min——測量1

min時的絕緣電阻值。一般規定PI不小于1.5。變壓器試驗項目3.1.2試驗標準絕緣電阻換算至同一溫度下，與前一次測試結果相比應無明顯變化，一般不應低于上次值的70%（10G以上），吸收比（10～30C范圍）不低于1.3或極化指數不低于1.5。測量電力變壓器絕緣電阻一般選用2500V兆歐表，測穿心螺桿對鐵心的絕緣電阻時，一般選用1000V兆歐表。變壓器試驗項目3.1.3接線方法當測量高壓線圈或低壓線圈對外殼絕緣電阻時，兆歐表上的“線路”端子接高壓線圈端或低壓線圈端。“接地”端子接變壓器外殼。當測量高壓線圈對低壓線圈絕緣電阻時，兆歐表上的“線路”端子接高壓線圈端，“接地”端子接低壓線圈端，同時將“屏蔽”端子接外殼，如圖4-10所示為低壓側絕緣電阻測量接線，如圖4-11所示為高壓側絕緣電阻測量接線。讀取絕緣電阻所規定時間，接上地線后，手搖式的兆歐表按120r/min左右的速度轉動兆歐表的手把，轉動1min時的讀數即為絕緣電阻值，電子式的兆歐表則直接按測量鍵后，自動記錄數據。運行中的電力變壓器絕緣電阻合格的標準是，在20C時10kV級及以下大于300M；35kV級大于400M。變壓器試驗項目圖4-10低壓側絕緣電阻測量接線變壓器試驗項目圖4-11高壓側絕緣電阻測量接線變壓器試驗項目

電力變壓器的絕緣電阻受濕度和溫度的影響較大。濕度增加時，表面和內部吸收水分，泄漏電流增大，絕緣電阻降低；溫度升高時，帶電質點因熱運動加強而易導電，泄漏電流增大，絕緣電阻降低。所以在不同溫度下所測量的絕緣電阻的阻值不同，溫度越高，絕緣電阻越低。在不同的溫度下，絕緣電阻不同。3.1.4注意事項

根據表面臟污及潮濕情況決定是否采用表面屏蔽或者烘干或者清擦，以消除表面臟污對絕緣電阻的影響。被試品放電時間不少于5

min，不能用手直接接觸放電導線。測量繞組端保持接觸可靠，非測量繞組可靠接地。禁止在雷電時或者臨近高壓使用兆歐表，以免發生人身危險。測量時記錄溫度和濕度，并換算到20C絕緣電阻值。變壓器試驗項目3.2變壓器直流電阻測試3.2.1試驗目的直流電阻是變壓器的例行試驗，不管是在預防性試驗和制造完成，交接驗收都要進行直流電阻測量，是變壓器制造過程中，半成品、成品出廠試驗、安裝、交接試驗及電力部門預防性試驗的必測項目，能有效發現變壓器線圈的選材、焊接、連接部位松動、缺股、斷線等制造缺陷和運行后存在的隱患。

其目的主要是檢查變壓器以下幾個方面：（1）繞組導線連接的焊接或機械連接是否良好，有無焊接或連接不好的現象；（2）檢查引線與套管之間的連接，引線與分接開關的連接是否良好；（3）引線和繞組的連接是否良好；（4）導線的規格，電阻率是否符合要求；（5）各相繞組的電阻是否平衡。變壓器試驗項目

繞組電阻測量在變壓器的所有試驗項目中是一項較為方便且有效的考核繞組縱絕緣和電流回路連接狀況的試驗，它能夠反映繞組匝間短路、繞組斷股、分接開關接觸狀態以及導線電阻的差異和接頭接觸不良等缺陷故障，也是判斷各相繞組直流電阻是否平衡、調壓開關擋位是否正確的有效手段。繞組的電阻應分別在各繞組的線端上測定。有中性點引出時，應測量其相電阻；無中性點引出時，應測量其線電阻，每一分接均要測量。3.2.2試驗標準

一般直流電阻試驗采用的是電橋法，根據被測電阻的大小又分別用單臂電橋（測量電阻10以上），雙臂電橋（電阻在10以下）。電阻電橋精度大于0.2%。判斷標準要求三相不平衡率相電阻<2%，線電阻<1%。變壓器試驗項目（1）1.6MVA以上的變壓器，各相繞組電阻相互間的差別不應大于三相平均值的2%，無中性點引出的繞組，線間差別不應大于三相平均值的1%。且三相不平衡率變化量大于0.5%時應引起注意，大于1%時應查明處理。（2）1.6MVA及以下的變壓器，各相繞組電阻相互間的差別不應大于三相平均值的4%，無中性點引出的繞組，線間差別不應大于三相平均值的2%。（3）各相繞組與以前相同部位、相同溫度下的歷次測得值比較，其變化不應大于2%。當超過1%時應引起注意。（4）測試直流電阻所用的電流應取2%～10%額定電流，不要大于20%額定電流，避免因電流引起的繞組發熱溫度升高帶來的誤差（5）變壓器在測量電阻時，不得切換無勵磁分接開關來改變分接。無勵磁分接開關改變分接時將在觸頭間發生電弧，引起油的分解，并形成可燃氣體和碳，使變壓器油質變壞。變壓器試驗項目（6）絕不允許在安裝現場無油時使用分接開關改變變壓器的分接。因變壓器油箱中的變壓器油放出后，在變壓器的器身周圍有變壓器油的氣體，其閃點是比較低的，在有直流電流下改變分接，產生的電弧或火花，會引起變壓器油氣體點燃，發生火災，燒毀變壓器。3.2.3變壓器繞組直流電阻不平衡率超標分析

相電阻和線電阻不平衡率之間的關系計算時，按標準取三相直流電阻最大值減最小值作分子，三相平均值作分母算出不平衡率。

變壓器繞組由于工藝和材料等原因，各相電阻可能是不相等的，標準規定不得超過不平衡率的限值。相電阻和線電阻之間存在的關系如下：變壓器試驗項目（1）相不平衡率。設變壓器三相的相電阻分別為Ru、Rv和Rw，且有Ru>Rv>Rw，則Ru為最大，Rw為最小。標準規定的相不平衡率

是（2）繞組為Y聯結的線不平衡率。線電阻分別是Ruv、Rvw和Rwu且有

Ruv＝Ru+Rv

Rvw＝Rv+Rw

Ruw＝Ru+Rw變壓器試驗項目此時Ruv最大，Rvw最小，線電阻的不平衡率

是對比式（4-4）和式（4-3）可以得出

是

的二分之一。變壓器試驗項目

各線繞組的引線長短不同，因此各項繞組直流電阻值就不同。變壓器直流電阻不平衡率超標主要原因有：導線質量差（銅和銀的含量低于國家標準規定限額）、引線連接不緊、引線與套管導桿或分接開關之間連接不緊等、分接開關接觸不良、指針移位、接觸點壓力不夠、接點表面鍍層材料易氧化。

上述因素引起變壓器直流電阻不平衡率超標的主要原因，并結合實際情況相應處理。需要在結構設計上采取有效措施保證接觸頭接觸良好，同時避免分接開關器件的各部分螺釘松動。變壓器受到短路電流沖擊后，繞組可能斷股，應及時測量其直流電阻，發現斷股故障檢修。直流電阻是變壓器的例行試驗，不管是在預防性試驗和制造完成，交接驗收都要進行直流電阻測。變壓器試驗項目3.3變壓器變比、極性與接線組別

電壓比測量是變壓器的例行試驗，不僅在變壓器出廠時要進行，而且在變壓器安裝現場投入運行前也要進行電壓比測量。1）電壓比測量的目的（1）保證繞組各個分接的電壓比在標準或合同技術要求的電壓比允許范圍之內。（2）確定并聯線圈或線段（例如分接線段）的匝數相同。（3）判定繞組各分接的引線和分接開關的連接是否正確。變壓器試驗項目

電壓比是變壓器的一個重要性能指標。電壓比測量電壓較低、操作簡單，變壓器在生產制造過程中，要進行不止一次電壓比測量，以保證產品的電壓比滿足要求。一般在制造過程中進行多次測量：一是對未進行過匝數測量的線圈，在裝到鐵心上以后，進行一次電壓比測量，以確定裝上的線圈匝數是否正確，所有并聯線圈的匝數是否相等。二是在變壓器總裝配后，進行最后一次電壓比測量，確定繞組和開關的連接是否正確，變壓器的其他連接是否正確。2）電壓比的允許偏差

《電力變壓器第1部分總則》（GB1094.1—2013）規定，電壓35

kV以下，電壓比小于3的變壓器電壓比允許偏差為±1%，其他所有變壓器的額定分接電壓比允許偏差為±0.5%，其他分接的偏差應在變壓器阻抗值（%）的1/10以內，但不得超過1%。變壓器試驗項目

對三相變壓器分別測量AB/ab，BC/bc，CA/ca的變比誤差，每一個分接均要測量.對三繞組變壓器需測量兩對繞組變比誤差。測量儀器采用精度大于0.2%的變比電橋。3）測試過程及判斷

將專用變壓比測試儀與被測變壓器的高壓、低壓繞組用測試線正確連接。測試前應正確輸入被測變壓器的銘牌、型號。根據被測變壓器的銘牌、型號對變壓比測試儀進行設置。運行測試儀便可得到被測變壓器的變壓比、極性與接線組別。

試驗結果要求各相應分接的電壓比順序應與銘牌相同，三相變壓器的接線組別或單相變壓器的極性必須與變壓器的銘牌和出線端子標號相符。由于城軌變壓器電壓比大于3，所以其變壓比的允許誤差在額定分接頭位置時為±0.5%。變壓器試驗項目3.4繞組泄漏電流測量

線圈連同套管的泄漏電流測試是電壓等級為25kV及以上且容量為10MVA及以上的變壓器須進行此項試驗，試驗原理與絕緣電阻測量是一致的。由于城軌主壓器的容量一般在40MVA和110kV進線，所以這項目試驗在主變電所進行，在混合降壓變中不進行。

泄漏試驗所用儀器是直流高壓發生器，由于泄漏試驗電壓可以調節，以便改變泄漏電流隨外施電壓上升而變化的規律，與絕緣電阻測量相比，泄漏電流試驗更能發現絕緣缺陷，如主變壓器內部受潮、絕緣油劣化、套管開裂、絕緣紙筒沿面放電引起的絕緣缺陷。變壓器試驗項目1）試驗目的變壓器繞組導線材料有銅導線和鋁導線，按導線形狀有圓線和扁線；按其絕緣材料可分為紙包線、漆包線和絲包線。目前電力變壓器采用的主要是紙包扁銅線，繞組絕緣材料有絕緣紙、絕緣紙筒、端絕緣、匝絕緣和層絕緣、撐條、靜電屏、墊塊、角環、絕緣端圈等。繞組直流泄漏試驗的電壓一般比兆歐表電壓高，并可任意調節，因而它比兆歐表發現缺陷的有效性高，能有效地發現有些其他試驗項目所不能發現的變壓器局部缺陷，如瓷質絕緣的裂紋、夾層絕緣的內部受潮及局部松散斷裂絕緣油劣化、絕緣的沿面炭化等。但泄漏電流與絕緣電阻有同樣的缺點，受外絕緣表面污穢的影響很大。變壓器試驗項目2）試驗過程泄漏電流試驗使用的是專門測量泄漏電流的成套直流高壓發生器，由控制部分和倍壓整流部分組成，試驗時，主變壓器各引線端的連接和接地部位與測量絕緣電阻時相同，被測量部分接高壓發生器倍壓筒的高壓輸出端，非被測量部分用導線短接后接主變外殼及地。所以繞組連同套管的直流泄漏電流試驗是測量每個繞組對地的泄漏電流。施加試驗電壓1min，讀取泄漏電流，判斷測量結果。試驗電壓如下：繞組額定電壓0.4

kV的直流試驗電壓為5

kV；繞組額定電壓6～10

kV時，施加10

kV；繞組額定電壓20～35

kV時，施加20

kV；繞組額定電壓63～330

kV時，施加40

kV。雙繞組和三繞組變壓器測量泄漏電流的順序與部位如下：雙繞組變壓器，分別測量高壓繞組對低壓繞組及地、低壓繞組對高壓繞組及地，共2次。三繞組變壓器，分別測量高壓繞組對中、低壓繞組及地。變壓器試驗項目3）試驗步驟測量時，為了使讀數準確，應將微安表接在高電位處。為消除表面影響，可在外絕緣表面接屏蔽環，接入微安表的進線側使表面電流繞過微安表，保證測量正確性。按照試驗原理接好試驗電路。檢查接線，確認接線正確，接通高壓電源，逐漸升高電壓至需要的10

kV電壓，停止加壓，打開微安表的短路刀閘，待微安表指針穩定后讀取10

kV時的泄漏電流值。依次測量其他不同的電壓值對應的泄漏電流，數據記錄完畢，調壓器歸零，切斷電源，用接地棒連接電容器的高電位端，進行放電。變壓器試驗項目4）注意事項（1）在整個試驗過程中，要密切監視被試品、試驗回路及相關表計。若有擊穿、閃絡、氣體放電等現象發生，尤其是在加到高壓為30kV和40kV時，此時應先將調壓器歸零，進行降壓，然后切斷電源、放電。查明原因，待妥善處理后，方可繼續進行試驗。（2）每次試驗完畢后，都要進行充分的放電，然后才能進行下一次的試驗，放電的時候必須確定要先切斷電源。（3）每次加高壓前必須檢查調壓器是否在零位，防止在未退至零位時就投入高壓電源而產生沖擊，損傷試驗設備的絕緣和得到不正確的試驗結果。每次切除高壓時必須將調壓器退至零位，這樣可以防止下次通電時突然加上高壓。變壓器試驗項目（4）試驗要做好安全措施方可試驗。試驗前甩開設備所有對外連線（做好標記），并將其對地充分放電。試驗現場設圍柵，圍柵上懸掛“止步，高壓危險！”標示牌并派專人看守。試驗時，操作人，監護人，接線員要互相呼喚應答。試驗結束和改變接線時，將被試驗設備對地充分放電。試驗時，一般讀取1min時的泄漏電流值（升壓到所規定數值時，停留一分鐘再讀數）。再次試驗前，必須仔細檢查接地線是否從被試品上移開。記錄試驗的溫度和濕度，試驗環境溫度一般不低于+5C，并最好在被試品溫度為30～80C時進行。

整理出各項試驗結果，繪制出泄漏電流與試驗電壓的關系曲線。根據繪制的伏安特性曲線判斷被試品絕緣狀況。變壓器試驗項目3.5介質損耗測量1）試驗目的介質損耗角正切值的測量是主變壓器交接、大修和預防性試驗中的一個主要項目，它可以比較靈敏地反映絕緣中分布性缺陷，尤其是絕緣整體受潮，普遍劣化或嚴重的局部缺陷等。按照《電力設備預防性試驗規程》的規定，在對電容量為3150

kVA及以上的變壓器進行大修或有必要進行繞組連同套管時，應對損失角正切值tan進行測量。若介質損耗值超標，就意味著變壓器可能受潮、絕緣老化、油質劣化、絕緣上附著油泥或設備絕緣存在嚴重缺陷；若電介質嚴重發熱，設備則有爆炸的危險，應立即檢修。

tan試驗原理是采用高壓電橋原理，分別對標準回路和被試回路的電流信號進行采樣，求得兩回路的“相角差”和“模之比”，從而得到介質損耗值tan和被測電容值Cx。變壓器試驗項目2）試驗標準對于電壓等級在25kV及以上且容量為3150KVA及以上的主變壓器必須測量線圈連同套管的介質損耗角正切值。20C時，66～220

kV變壓器tan小于0.8%，35

kV以下變壓器tan小于1.5%。tan值與歷年的數值比較不應有顯著變化（一般不大于30%）。3）測量過程油浸式電力變壓器的絕緣試驗，應充滿合格油靜止20h以上再進行測量。測量介質損耗時，對于注油和未注油的變壓器，10kV及以上者，試驗電壓為10kV，10kV以下者試驗電壓為繞組的額定電壓。測試時分別測試以下部位參數：高壓側對地C1，中壓側對地C2，低壓側對地C3，高壓對低中壓側C12，中壓對低壓側C23，低壓對高壓側C13。如圖4-12所示為三相變壓器測量部位。變壓器試驗項目圖4-12三相變壓器測量部位變壓器試驗項目4）注意事項（1）介質損耗測量對小體積的設備特別靈敏，所以大體積的變壓器測量介質損耗時要分部位測量，主要測量套管和繞組。測量套管介質損耗時，應將大瓷套管及小套管（末屏和分壓屏套管）擦干凈，以免引起測量誤差。（2）試驗時，遠離或通過操作切除干擾源，采用屏蔽法消除電場干擾和表面泄漏的影響，用倒相法、移相法等減少測量誤差。（3）油紙電容套管的主絕緣為油紙絕緣，其介質損耗值與溫度關系取決于油和紙的綜合性能。正常絕緣套管的介質損耗值在－40～+60C沒有明顯變化，略呈下降趨勢，不能沿用充油設備的換算方式。（4）套管試驗時，試驗電壓要符合設備的要求，試驗電壓對tan的準確性有一定的影響。一般來說，良好的絕緣在其額定電壓范圍內，其tan值幾乎不變；但當絕緣存在缺陷時，tan值將會發生變化，且從tan隨電壓而變化的曲線來判斷絕緣是否受潮，以及是否含有氣泡及老化程度。變壓器試驗項目（5）根據《電力設備預防性試驗規程》說明，根據各地預防性試驗的實踐表明，正常油紙套管的介質損耗值一般在0.4%左右，且運行試驗表明，當介質損耗值大于0.8%時屬于異常，建議在套管介質損耗值大于0.8%時，認真檢查套管本體。（6）測量繞組連同套管的介質損耗時，被測繞組兩端短接，非測量繞組均要短路接地，以避免由于繞組電感與電容的串聯作用改變電壓與電流的相角差，從而給測量結果帶來誤差。變壓器試驗項目3.6工頻耐壓試驗1）概述

為保證出廠的變壓器符合安全可靠運行的要求，除變壓器的絕緣性能、電氣性能要符合國家標準外，還必須使變壓器的絕緣電氣強度符合要求。變壓器的電氣強度是考核變壓器在正常工作電壓和非正常狀態下（如遭受雷電過電壓，操作過電壓等作用）能安全可靠運行的必要條件。只有通過這些作用電壓和局部放電的考核，變壓器才具有上網運行的基本條件。因此每臺變壓器均應承受如短時工頻耐壓，沖擊耐壓和局部放電測量等試驗的考核。短時工頻耐受電壓試驗是對絕緣施加一次相應的額定耐受電壓（有效值），其持續時間為1

min和頻率達數百赫而持續時間不超過1

min的試驗，如分級絕緣的變壓器的感應耐壓試驗。變壓器試驗項目

工頻耐壓試驗的目的是考核繞組對地和繞組之間的主絕緣強度。對于全絕緣變壓器來說是考核其繞組整體絕緣狀況，對于分級絕緣的變壓器則考核繞組對地、鐵軛的端絕緣以及繞組部分引線的對地絕緣強度，至于繞組對地和繞組之間的絕緣強度則無法考核。對此，變壓器可用感應耐壓試驗的方法來考核繞組對地和繞組之間，以及相關引線絕緣強度。工頻耐壓試驗不考核繞組的縱絕緣強度。

工頻耐壓試驗時，變壓器的被試繞組及其引線和與它相連的元件（如開關等）均承受同一試驗電壓，而非被試繞組則短路接地。對于全絕緣變壓器（即繞組的首未端絕緣水平相同），繞組首末端的工頻絕緣水平和工頻耐受電壓值一致。對于分級絕緣變壓器（即繞組的首末端絕緣水平不同）外施耐壓的試驗值和繞組末端的工頻絕緣水平一樣。變壓器試驗項目2）試驗設備

根據外施耐壓試驗的要求，在試驗時對被試繞組和與它相連的引線及器件均施加同一工頻電壓，因此被試相與進線之間流過電容電流和絕緣介質中的泄漏電流。由于介質中的絕緣電阻阻值很高，泄漏電流和電容電流相比可以忽略，被試品在外施耐壓時表現為一個純電容。

試驗電源采用可調節電源，由自耦變壓器、移圈調壓器、同步發電機組等來實現。可調電源的容量一般與試驗變壓器的容量相匹配，要求其輸出電流等于試驗變壓器的低壓側額定電流，其輸出電壓等于或大于試驗變壓器的低壓側額定電壓，為了獲得較大的擊穿電流，要求電源的阻抗盡可能小一些，容量盡可能大一些。變壓器試驗項目3）工頻耐壓試驗時的保護裝置

工頻耐壓試驗時，可能發生試品擊穿，球間隙放電和其他各種意外的放電，這就會引起過電流和過電壓等情況，這些均能使試驗設備、試品遭到不應有的損傷，因此在試驗時要采取各種方法來限制過電流和過電壓。一般采用球隙和保護電阻的方法。

球隙在一定和條件下，其放電電壓是穩定的，因此它除了可以對高電壓進行直接測量以外，還可以對試品的施加電壓作限制性的保護。例如，把合適的球隙并聯在被試品的兩端，調節球隙距離，使它在試品所加耐壓值的50%、60%、70%、80%電壓下放電，求得球間隙距離和外施電壓值的關系曲線調整距離至被試品工頻耐壓值的115%～120%。這樣可以防止出現誤操作時對試品施加過高的電壓而引起不應有的損壞。變壓器試驗項目

為了保證球隙有穩定的放電電壓，既要限制球隙放電時所流過球極的電流，以避免球隙因燒傷而產生麻點，也要控制在試驗回路中出現刷狀放電時引起的過電壓而使球隙發生異常放電。因此，在球隙上串聯一個保護電阻，保護電阻的阻值一般取0.1～0.5/V，保護電阻可以做成水電阻，也可以是金屬電阻，它們具有足夠大的熱容量，以避免在試驗過程中溫度過高而發生意外。球的直徑越大，球面積也越大，使球的熱容量大、散熱好，則允許取較小的數值。當球隙放電時，全部電壓都降落在電阻上，為防止該電阻表面發生閃絡，因此要求電阻表面有足夠長的距離，一般按100

kV/m來選取。變壓器試驗項目4）電壓測量裝置

工頻耐壓試驗在試品上所施加的試驗電壓值有明確的規定，例如，220

kV級分級絕緣的變壓器，中性不固定接地，則對中性點施加的50Hz1min耐壓值為200

kV。試驗電壓高了，試品會受到不應有的損傷。國標《高電壓試驗技術》（GB/T16927.2—2013）規定“一般要求在額定頻率下測量試驗電壓峰值或有效值的總不確定度應在±3%范圍內”。

變壓器工頻耐壓試驗時電壓測量可用球隙、靜電壓表、高壓分壓器、電壓互感器。變壓器試驗項目3.7感應耐壓試驗1）概述

感應耐壓試驗是繼工頻耐壓試驗之后考核變壓器電氣強度的又一重要試驗項目。對于全絕緣變壓器來講，外施耐壓試驗只考核了主絕緣的電氣強度，而縱絕緣則由感應耐壓試驗進行檢驗。對于分級絕緣變壓器，外施耐壓試驗只考核中性點的絕緣水平，而繞組的縱絕緣即匝間、層間、段間絕緣以及繞組對地及對其他繞組和相間絕緣的電氣強度仍需感應耐壓試驗進行考核。因此，感應耐壓試驗是考核變壓器絕緣和縱絕緣電氣強度的重要手段。2）試驗要求

感應耐壓試驗通常是在變壓器低壓繞組端子施加兩倍的額定電壓，其他繞組開路，其波形應盡可能為正弦波。若在額定頻率下，在試品一側施加大于其額定電壓的試驗電壓，鐵心磁密將與電壓成正比增加，當外施電壓約為1.2倍額定電壓時，鐵心磁密將達到飽和，使得空載電流急劇增加。變壓器試驗項目3）感應耐壓試驗方法

全絕緣變壓器的感應耐壓試驗，一般采用三相對稱的交流電源，在試品的低壓繞組（或其他繞組）的線端施加兩倍的額定電壓，其他繞組開路。試品繞組星形聯結的中性點端子接地，無中性點引出或非星形聯結的繞組，也應選擇合適的線端接地，或者使中間變壓器繞組某點接地，以避免電位懸浮。

對于110

kV等級及以下的全絕緣變壓器，各繞組相間試驗電壓不應超過其額定短時工頻耐受電壓。當三相電壓不平衡（不平衡度大于2%）時，應以測量中較高的電壓為準。4）感應耐壓試驗設備

變壓器進行感應耐壓試驗所需的主要設備包括倍頻試驗電源、中間變壓器、支撐變壓器及電壓、電流測量設備等。變壓器試驗項目5）感應耐壓試驗注意事項

提前根據被試產品結構及產品技術條件，認真計算各部之間的電位差，正確選擇中間變壓器變比和分壓器的分壓比及峰值電壓表量程。根據試驗電源頻率，選擇合適的補償電抗器。做好試驗前的其他準備工作，按試驗方案接好試驗線路，特別要注意油箱及繞組的接地是否正確；檢查被試品狀態，放出油箱及套管升高座內殘留氣體。

試驗應在小于1/3試驗電壓下合閘，將電壓盡快升至試驗電壓，隨時監視試驗電源及被試品的電壓和電流有無異常變化，變壓器內部有無異常聲響，并做好記錄。遇到異常現象，應立即降低電壓掉閘進行檢查。變壓器試驗項目

試驗時，現場監視人員要撤到安全區域，認真傾聽被試品內部有無放電或擊穿聲音。試驗現場周圍必須有明顯標志，防止誤入場地，造成人身傷亡事故。在感應耐壓試驗電壓的持續時間同內，如果試驗電源或被試品的電壓和電流不發生變化，被試品內部沒有放電聲，并且感應耐壓試驗前后的空載試驗數據無明顯差異，則認為被試品承受住了感應耐壓試驗的考核，試驗合格；如果被試品內部有輕微的放電聲。但在復試中消失，也視為試驗合格；如果被試品內部有較大的放電聲，盡管在復試中消失，應吊心檢查，尋找放電部位，采取必要措施，并根據檢查結果及放電部位決定是否復試。變壓器試驗項目3.8整流變壓器試驗3.8.1城軌整流變壓器

城軌牽引整流變壓器用于城市地鐵及軌道交通的干式牽引變，隨城市軌道交通的發展而得以大量應用，電壓有10

kV、20

kV、35

kV幾個等級，容量從800kVA至4400

kVA等。根據整流方式不同有12脈波整流變壓器和24脈波整流變壓器，可有效降低對電網的諧波污染。

整流機組是牽引降壓混合變電所的重點設備，它包括整流變壓器和整流器。整流變壓器和普通變壓器的原理相同。整流變壓器是將交流電網的電壓交換成整流裝置所需要的電壓，并通過相數和相位角的變換，改善交流側及直流側的運行特殊性的一種專用變壓器，如圖4-13所示為整流變壓器。

變壓器試驗項目圖4-13整流變壓器變壓器試驗項目

整流變壓器一般采用戶內環氧樹脂澆注變壓器，有兩個一次側線圈和兩個二次側線圈，組別為D/y-5和D/d-0，高、低壓線圈為鋁導體，星形及三角形線圈輸出時相移30C與整流器一起形成十二相全波脈動整流。整流變壓器同樣為無載調壓，根據整流變壓器的不同容量，整流器的容量分別有3450

kW和2200

kW兩種。整流機組設置過流保護、過負荷保護、溫度保護，整流器內部設二極管故障保護及整流器側逆流保護。

整流變壓器與整流器組成整流設備將交流電源轉換成直流電能，整流變壓器的原邊接交流電力系統，稱網側；副邊接整流器，稱閥側。整流變壓器的結構原理和普通變壓器相同，但因其負載整流器與一般負載不同而有以下特點：變壓器試驗項目（1）整流器各臂在一個周期內輪流導通，導通時間只占一個周期一部分，所以流經整流臂的電流波形不是正弦波，而是接近于斷續的矩形波；原、副繞組中的電流波形也均為非正弦波。用晶閘管整流時，滯后角越大，電流起伏的陡度也越大，電流中諧波成分也越多，這將使渦流損耗增大。由于副繞組的導電時間只占一個周期的一部分，故整流變壓器利用率降低。與普通變壓器相比，在相同條件下，整流變壓器的體積和重量都較大。（2）普通變壓器原、副邊功率相等（忽略損耗），變壓器的容量就是原繞組（或副繞組）的容量。但對于整流變壓器，其原、副繞組的功率有可能相等，也可能不等（當原、副邊電流波形不同時，如半波整流），故整流變壓器的容量是原、副邊視在功率的平均值，稱為等值容量。變壓器試驗項目（3）與普通變壓器相比，整流變壓器的耐受短路電動力的能力必須嚴格符合要求。因此，要求整流變壓器具有良好的短路動穩定性。

城軌電力機車的牽引用直流電網，由于閥側接架空線，短路故障較多，直流負載變化輻度大，電力機車經常起動，造成不同程度的短時過載。因此，變壓器的溫升限值和電流密度均取得較低，阻抗比相應的電力變壓器大30%左右。

整流變壓器的產品型號由“系列代號”“規格代號”“特殊使用環境代號”組成，其間以短橫線隔開，如表4-4所示為“系列代號”符號組成，表4-5所示為“特殊使用環境代號”。變壓器試驗項目順

序分

類類

別代表符號1用途電化學、電解用ZH2網側相數單相三相D—3線圈外絕緣介質變壓器油空氣成形固體—GC4高壓方式無激磁調壓或不調壓由網側線圈有載調壓由內附的自耦調壓變壓器或串聯調壓變壓器有載調壓—Z

T5線圈導線介質銅鋁—L6內附附屬裝置平衡電抗器K7內附附屬裝置飽和電抗器（磁放大器）B表4-4“系列代號”符號組成變壓器試驗項目表4-5特殊使用環境代號符號特殊使用環境符號特殊使用環境CY船舶用KB礦用隔爆型GY高海拔地區用TA干熱帶地區用KY一般礦用TH濕熱帶地區用

整流變壓器“規格代號”組成如下：整流變壓器型式容量（kVA）/網側電壓等級（kV）

例如型號為：ZHZK-1000/35-TH，表示電解用油浸整流變壓器，濕熱帶型，網側三相，內附平衡電抗器，銅線圈，網側電壓35kV，有載調壓，型式容量為1000kVA。變壓器試驗項目3.8.2整流變壓器試驗整流變壓器投入運行前應進行如下試驗：（1）絕緣電阻

測量絕緣電阻用2500V兆歐表測量繞組的絕緣電阻，換算至出廠記錄所標的溫度下，其值與出廠試驗記錄數值相比，降低不超過30%；同時吸收比K應大于1.3。（2）直流電阻

測量繞組的直流電阻，并換算至出廠溫度時之值，其相電阻與出廠試驗之差不得在于2%。（3）電壓比測量

在高壓側施加一低電壓（可利用變比電橋）操動分接開關，測量各擋位下的變壓比，其值應與出廠試驗值相近。變壓器試驗項目（4）空載試驗

電壓由零值逐步上升至額定電壓測量，空載電流和空載損耗，其值應與出廠值相近，并無異常響聲。（5）外施工頻高壓試驗

試驗電壓按出廠試驗標準的85%，歷時1min。上述試驗均應在變壓器注滿油后10h后進行，并按先后順序進行各項試驗。（6）調整過流保護整定值

切斷電源將閥側與整流裝置接通，并調整整流裝置，達到投運條件。試驗完畢后，重新調整過流保護整定值，并將氣體繼電器的信號觸頭接至報警回路，跳閘觸頭至繼電器保護之跳閘回路，再使變壓器在額定電壓下合閘3～5次，以檢驗在勵磁電流沖擊作用下繼電保護裝置之動作。如變壓器經上述試驗均合格，便可接入負載，投入運行。變壓器試驗項目

變壓器投入運行前，必須按上述試驗項目和電力設備運行規程的有關規定進行各項檢查試驗，方可投入運行。變壓器送電時，只許空載合閘，斷電時，先去掉負載，然后拉閘。無載分接開關變換擋位時，必須先斷電源，然后進行操縱，有載分接開關則可帶負載進行調壓。變壓器若能滿足以下要求，則不經干燥可投入運行。

在運行過程中，操作人員必須嚴格控制變壓器的上層油溫。上層油溫度最高不超過95C，為了防止變壓器油劣化過速，上層油溫度不宜經常超過50C。上層油溫升（上層油溫度與環境溫度之差）最高不超過55C，但正常運行時，必須控制不超過50C。如表4-6所示為某城軌整流變壓器試驗項目表。變壓器試驗項目工程名稱XXXX檢驗類別交接試驗系

統牽引供電系統檢驗日期

檢驗依據

評判依據

廠

家XXXX組

別Dy5d0（7.5°）負載損耗

型

號

額定電壓33000V/1180V/1180V空載損耗

相

數3額定電流

短路阻抗

頻

率50Hz系列編號

短路損耗

出廠日期

安裝代號

溫控器

高壓側低壓側連

接1.6.92.7.93.7.104.8.105.8.11—線圈1線圈2電壓（V）3465033825330003217531350電壓（V）11801180電流（A）

電流（A）

1.外觀檢查內

容結果備

注銘牌數據與設計圖紙相符√

零部件無損傷和移位√

接線無松動、斷裂√

絕緣無破損，無臟污或異物√

2.絕緣電阻測試（MW）

溫度

26°C濕度

75%項

目耐壓試驗前耐壓試驗后吸收比（35

kV、4000

kVA）標準規定值高壓側-低壓側及地（2500V兆歐表）

/絕緣電阻不低于出廠值的70%吸收比不小于1.3低壓側-高壓側及地（2500V兆歐表）

/低壓側-低壓側（2500V兆歐表）

/鐵心-夾件及地（500V兆歐表）

/無閃絡及擊穿現象穿心螺桿-鐵心及地（500V兆歐表）

/表4-6某城軌整流變壓器試驗項目表變壓器試驗項目3.繞組連同套管的直流電阻測試（W）連

接高壓側低壓側1U1V1V1W1W1U標準規定值2U2V

1.6.9

1600

kVA及以下：相間差值小于平均值的4%，線間差值小于平均值的2%；1600

kVA以上：相間差值小于平均值的2%。線間差值小于平均值的2%2V2W

2.7.9

2W2U

3.7.10

3U3V

4.8.10

3V3W

5.8.11

3W3U

4.繞組接線組別檢查檢查結果（要求符合銘牌）：5.變比誤差測量（%）聯

接變

比1U1V2U2V1V1W2V2W1W1U2W2U1U1V3U3V1V1W3V3W1W1U3W3U1.6.929.364

2.7.928.665

3.7.1027.966

4.8.1027.267

5.8.1126.568

6.交流耐壓試驗

頻率

50Hz項

目試驗電壓（kV）時間（min）結

果高壓繞組對低壓繞組及地601正常低壓繞組1對高壓繞組、低壓繞組2及地8.51正常低壓繞組2對高壓繞組、低壓繞組1及地8.51正常7.額定電壓下的合閘沖擊試驗結

果：8.相位檢查結

果：9.溫控器檢查結

果：結

論：備

注：變壓器試驗項目3.9城軌變壓器安裝運行維護及故障處理3.9.1運行前的檢查

檢查所有緊固件、連接件是否松動，并重新緊固一次。檢查運輸時拆下的零部件是否重新安裝妥當，并檢查變壓器是否有異物存在，特別是變壓器高低壓風道內及下墊塊上。檢查風機、溫度控制器、溫度顯示儀及有載開關等附件能否正常運行工作。對于三相電源風機，應注意其轉向，風機正常轉向時，風從線圈底部向上吹入線圈，否則就為反轉，請更換風機電源的相序。3.9.2運行前的試驗

測量三相所有分接位置下的直流電阻，三相相電阻不平衡率應小于4%，三相線電阻不平衡率應小于2%。對于容量800

kVA以上變壓器低壓由于引線結構原因超過標準時，與出廠數據比較，波動范圍應小于2%，但線圈電阻平衡率應小于2%。變壓器試驗項目

測量所有分接下的電壓比，以及聯結組別，最大電壓比誤差應小于0.5%。線圈絕緣電阻的測試時，一般情況下（溫度20～40C，濕度90%），高壓對低壓及地≥300M，低壓對高壓及地≥100M。但是如變壓器遭受異常潮濕發生凝露現象，則無論其絕緣電阻如何，在其進行耐壓試驗或投入運行前必須進行干燥處理，如用大碘鎢燈進行照射。

鐵心絕緣電阻的測試，一般情況下（溫度20～40C，濕度90%）用2500V兆歐表測量，鐵心-夾件及地≥1M，穿心螺桿-鐵心及地≥1M，同樣，在比較潮濕的環境下，此值會下降，只要其阻值≥0.1M即可運行。

對于有載調壓變壓器，應根據有載調壓分接開關使用說明書作投入運行前的必要檢查和通電試驗。外施工頻耐壓試驗，試驗電壓為出廠試驗電壓的85%。變壓器試驗項目3.9.3投網運行

變壓器投入運行前，應根據變壓器銘牌和分接指示牌將分接片或有載開關調到合適的位置。無載調壓變壓器如輸出電壓偏高，在確保高壓斷電情況下，將分接頭的連接片往上接（1擋方向），如輸出電壓偏低，在確保高壓斷電情況下，將分接頭的連接片往下接（5擋方向）。

變壓器應在空載時合閘投運，合閘涌流峰值最高可達10倍額定電流左右。對變壓器的電流速動保護設定值應大于涌流峰值。變壓器投入運行后，所帶負載應由輕到重，并檢查產品有無異響，切忌盲目一次大負載投入。

變壓器過負載運行應按照《干式電力變壓器負載導則》（IEC905）或廠家《干式變壓器技術手冊》過載能力曲線。變壓器退出運行后，一般不需采取其他措施即可重新投入運行，但是如果在高濕度下，變壓器已發生凝露現象，那么必須經干燥處理后，變壓器方能重新投入運行。變壓器試驗項目3.9.4變壓器正常維護

為了保證變壓器能正常運行，需對它進行定期檢查維護。檢查緊固件、連接件是否松動，導電零件有無生銹腐蝕的痕跡，還要觀察絕緣表面有無爬電痕跡和碳化現象，必要時應及時通知廠家進行處理。

一般在干燥清潔的場所，每年或更長一點時間進行一次檢查。在其他場合，例如，可能有大量灰塵或化學煙霧污染的空氣進入時，每三至六個月進行一次檢查。檢查時，如發現有過多的灰塵或異物聚集，則必須清除，以保證空氣流通和防止絕緣擊穿。特別要注意用布清潔變壓器的絕緣子、下墊塊凸臺處以及高壓線圈外表，并使用干燥的壓縮空氣吹凈通風氣道中灰塵。變壓器試驗項目

干式變壓器運行若干年（建議五年）后，做一下絕緣電阻測試和直流電阻測試來判斷變壓器能否繼續運行，一般無需進行其他測試。

操作人員應經常對變壓器進行如下外觀檢查。檢查變壓器是否有滲漏油現象。觀察儲油柜油面高度及油色，對變壓器油的檢查作如下規定：簡化試驗——電壓為35kV以下的變壓器每3年至少一次，電壓為35kV及以上的變壓器每年至少一次，此外在變壓器大修后亦應進行；耐壓試驗——在前后兩次簡化試驗之間至少進行一次。變壓器試驗項目

檢查套管是否清潔，有無破損裂紋、放電痕跡及其他異物短接等現象。注意變壓器的聲音是否正常，發現異常聲響，應查明原因，并采取措施消除故障。檢查電纜和母線，接線端子有無局部過熱等而下之不良現象發生，如有局部過熱現象，應停電排除故障。檢查氣體繼電器的油面高度，如發現油面下降應分析原因。檢查吸濕器內的干燥劑是否吸潮至飽和狀態，一般未受潮的干燥劑（變色硅膠）呈天藍色，受潮后則變為紅色。檢查高壓開關的機械和電氣控制系統是否完好。在運行過程中，若發現警報及跳閘等異常現象，應及時查明原因并處理，以免事故擴大。其他一般維護要求參照水電部頒布的變壓器運行規程的規定進行。變壓器試驗項目3.9.5受潮處理

在變壓器出現進水或凝露，當高低壓絕緣電阻小于3M/kV或鐵心對地為零時，最簡單方法是用大燈泡直照進行烘烤，但時間較長，一般需要10天左右。如時間緊可采用短路法，即低壓用銅排短路，短路銅排截面與低壓出線銅排截面相當，高壓通不超過阻抗電壓的三相電壓，如高壓10

kV，阻抗為4%或6%，以及高壓6.3

kV、阻抗6%的產品，高壓三相就可通380V市電進行烤烘。當絕緣好于以上情況，可采用空載進行烘烤，將高壓開路（注意絕緣距離應大于高壓絕緣子長度），低壓通額定電壓（一般產品低壓額定電壓為400V，就可以通380V左右的市電進行烘烤），時間4小時以上就可滿足投網條件，但通電時應做防護工作，以免有人闖入。但對于沒有澆鑄箔式產品，在變壓器出現進水或凝露時，無論緣緣電阻多少，都應該采用短路法烘烤2天甚至4天以上。變壓器試驗項目3.9.6噪聲處理

檢查低壓側輸出電壓是否高于低壓額定電壓，如高于額定電壓，請確保高壓斷電情況下，把調壓分接頭的連接片調至合適的分接擋。

檢查緊因夾件及拉桿螺絲是否松動，以及鐵心底部托盤螺絲是否松動。檢查帶外殼產品上下網板是否振動，在保證安全情況下，按住上下網板看噪聲是否消失。3.9.7重大事故處理

因小動物（如老鼠或蛇）造成變壓器接地跳閘，變壓器線圈無開裂現象時，可將動物拿開，清除線圈表面黑跡（用砂布清除）并刷上絕緣清漆，就可投入運行。如因過載或上部漏水以及不明情況造成變壓器燒黑開裂等情況，立即與廠家聯系處理。變壓器試驗項目

有載開關故障時，先檢查變壓器本體有無異常（如發黑開裂等），如無異常可將變壓器按接線圖接成無載（原來開關位于第幾擋就將變壓器接在幾擋），將有載開關連線與變壓器全部斷開并保證一定絕緣距離，就可以重新投網運行。

變壓器安裝完畢投入運行之前對于無外殼的變壓器，應在變壓器的周圍安裝隔離欄柵，以避免意外事故發生。變壓器投入運行以后嚴禁觸摸變壓器主體，以防事故發生。變壓器的試驗、安裝、維護必須由有資格的專業人員承擔。變壓器安裝在高壓開關柜中，應特別注意線圈外表對開關柜絕緣距離，否則濕度大時就容易發生意外事故。變壓器試驗項目序號試驗項目絕緣方面套管鐵心繞組分接開關主絕緣縱絕緣整體受潮局部放電過熱1絕緣電阻和吸收比√

√

√√√

2泄漏電流√

√

√

√

3介質損耗√

√

√

√

4絕緣油耐壓

√√√

5氣相色譜

√√

√√√6繞組直流電阻√

√√7空載試驗

√

√√√8操作波√√

9局部放電

√

√√

10內部溫度

√

√√

11微水試驗

√

12耐壓試驗√√

√√√

13變比組別測量

√√表4-7城軌變壓器預防試驗項目檢測故障一覽表復習與思考1.變壓器預防性試驗有哪些？分別是檢測哪方面的絕緣？2.城軌變壓器有幾種？各有什么作用？3.請分別針對城軌動力變壓器和整流變壓器，設計出一套預防性試驗方案。4.測量變壓器絕緣電阻和吸收比時，為什么要規定對繞組的測量順序？復習與思考5.大型變壓器油介質損耗因數增大的原因有哪些？6.為什么變壓器絕緣受潮后電容值隨溫度升高而增大？7.為什么要對變壓器進行交流感應耐壓試驗？如何獲得高頻率電源？8.耐壓試驗時使用串級試驗變壓器的目的是什么？它有何優缺點？復習與思考9.如何判斷主變壓器過熱性故障和放電性故障？其試驗特征指標是什么？10.如何綜合判斷變壓器內部的潛伏性故障？11.750kV電力變壓器的試驗項目、試驗周期和試驗要求是什么？12.大型變壓器燒損后，如何處理其中的變壓器油？復習與思考13.為什么變壓器絕緣油的微水含量與溫度關系很大？應如何進行微水試驗？14.診斷變壓器內部故障的電氣試驗項目有哪些？《城軌高壓設備檢測》謝謝觀看《城軌高壓設備檢測》GIS試驗目錄01高壓GIS開關柜概述02城軌GIS簡介03GIS在城軌中的應用04SF6斷路器和GIS電氣試驗05AC35

kV開關柜試驗06耐壓試驗

01高壓GIS開關柜概述高壓GIS開關柜概述1.1概述

高壓開關設備是城軌電力供電系統中的關鍵設備，正常情況下，它用于控制變電所線供電，提高綜合線路的運行穩定性，故障情況下，開關設備動作，用于將故障區域隔離，保證供電可靠性，同時隔離電源保證檢修人員的安全。城軌電力供電系統的高壓開關系統通常封閉于GIS開關柜中，提高了運行的可靠性和安全性。

高壓GIS開關柜即為柜式氣體絕緣金屬封閉開關設備，采用緊湊式、共箱式氣體絕緣的充氣式環網柜，所有帶電部件均在密閉的SF6氣室內，氣體外殼由不銹鋼板焊接而成，具有良好的氣密性和可靠性，運行不受外界環境影響，環網柜負荷開關均采用電動操作，具備遠方操作接口，通過RTU實現遠方遙控。GIS采用真空滅弧介質，將母線、斷路器、隔離開關等中壓元件集中密閉在箱體中。02城軌GIS簡介城軌GIS簡介2.1GIS設備介紹

斷路器按介質可分為：油斷路器（多油斷路器、少油斷路器）、六氟化硫斷路器（SF6斷路器）、真空斷路器、壓縮空氣斷路器等。由于現在高壓開關技術上多用真空或者SF6，存在“去油化”趨勢，多油斷路器被淘汰了，少油斷路器在鐵路上也逐漸退出應用，城軌、鐵路和電力部門現廣泛應用SF6為絕緣氣體的GIS設備。如圖4-14所示為110

kVGIS。城軌GIS簡介圖4-14110

kVGIS城軌GIS簡介

GIS（GasInsulatedSwitchgear）中文稱氣體絕緣全封閉組合開關電器。GIS全部采用SF6氣體作為絕緣介質，并將所有的高壓電器元件密封在接地金屬筒中金屬封閉開關設備。它是由斷路器、母線、隔離開關、電壓互感器、電流互感器、避雷器、接地開關、套管這8種高壓電器組合而成的高壓配電裝置，如圖4-15、圖4-16所示。城軌GIS簡介圖4-15城軌110

kV室內GIS圖4-16變電站220

kV戶外GIS城軌GIS簡介2.2斷路器功能解析

在高壓設備中，斷路器不僅可以切斷或閉合高壓電路中的空載電流和負荷電流，而且當系統發生故障時通過繼電器保護裝置的作用，切斷過負荷電流和短路電流，它具有相當完善的滅弧結構和足夠的斷流能力。2.3GIS優點概述

GIS一般由各種不同的間隔組成。一個城軌變電所主要有兩進兩出線及電壓互感器共四個半間隔，采用了三相共箱式結構（即三相滅弧室，安裝在同一殼體內）。GIS與傳統敞開式配電裝置相比主要由于其具有以下幾個方面的優點：城軌GIS簡介（1）GIS具有占地面積小、體積小、重量輕，元件全部密封不受環境干擾。（2）操作機構無油化、無氣化，具有高度運行可靠性。（3）GIS采用整塊運輸，安裝方便，檢修工作量小、時間短，共箱式GIS全部采用三相機械聯動，機械故障率低。（4）優越的開斷性能——斷路器采用新的滅弧原理為基礎的自能滅弧室（自能熱膨脹加上輔助壓氣裝置的混合式結構），充分利用了電弧自身的能量。（5）損耗少、噪聲低——GIS外殼上的感應磁場很小，因此渦流損耗很小，減少了電能的損耗。彈簧機構的采用，使得操作噪聲很低。03GIS在城軌中的應用GIS在城軌中的應用

城軌使用的開關柜主要有110

kV和35kV（33

kV）交流開關柜以及1500V直流開關柜。1）110

kV開關柜

110

kV開關柜是采用SF6斷路器、液壓操作機構，除母線為三相共箱式外，其余均為三相分箱式。城軌中戶內安裝的主要型號有德國西門子8DN9緊湊型GIS、ABB的ELK系列等。2）35

kV開關柜

35

kV開關柜也采用GIS，均為三相分箱式，采用真空斷路器（3AF型），開關柜的操作機構為彈簧貯能式，采用三工位隔離開關和接地刀閘。

GIS在城軌中的應用3）1500V直流開關柜

1500V直流開關柜為標稱工作電壓直流1500V及以下、戶內安裝、空氣絕緣的金屬封閉式成套設備。詳細內容見4.6（本章第六節）直流開關柜。4）SF6泄漏的危害

GIS室內空間較封閉，一旦發生SF6氣體泄漏，流通極其緩慢，毒性分解物在室內沉積，不易排出，從而對進入GIS室的工作人員產生極大的危險。而且SF6氣體的比重較氧氣大，當發生SF6氣體泄漏時SF6氣體將在低層空間積聚，造成局部缺氧，使人窒息。另一方面SF6氣體本身無色無味，發生泄漏后不易讓人察覺，這就增加了對進入泄漏現場工作人員的潛在危險性。04SF6斷路器和GIS電氣試驗SF6斷路器和GIS電氣試驗

GIS應安裝完好，并充以合格的SF6氣體，氣體密度應保持在額定值。SF6斷路器和GIS的試驗項目、周期和要求如表4-8所示。SF6斷路器和GIS電氣試驗序號項

目周

期要

求說

明5耐壓試驗（1）大修后（2）必要時交流耐壓或操作沖擊耐壓的試驗電壓為出廠試驗電壓的0.8倍（1）試驗在SF6氣體額定壓力下進行（2）對GIS交流耐壓試驗時不包括其中的電磁式電壓互感器及避雷器，但在投運前應對它們進行試驗電壓為Um/的5

min耐壓試驗（3）罐式斷路器的耐壓試驗方式：合閘對地；分閘狀態兩端輪流加壓，另一端接地（4）對瓷柱式定開距型斷路器只作斷口間耐壓試驗（5）耐壓試驗后的絕緣電阻值不應降低（6）必要時，如對絕緣性能有懷疑時6輔助回路和控制回路絕緣電阻（1）110

kV：6年；220

kV、500

kV：3年；35

kV及66

kV補償電容器/電抗器組斷路器3年（2）大修后不低于2MW（1）采用500V或1000V兆歐表（2）35

kV及66

kV補償電容器/電抗器組斷路器適用于500

kV變電站變低側無功補償用斷路器7輔助回路和控制回路交流耐壓試驗（1）110

kV：6年；220

kV、500

kV：3年；35

kV及66

kV補償電容器/電抗器組斷路器3年（2）大修后試驗電壓為2

kV可用2500V兆歐表測量代替8斷口間并聯電容器的絕緣電阻、電容量和tand（1）110

kV：6年；220

kV、500

kV：3年（2）大修后（3）必要時（1）對瓷柱式斷路器，與斷口同時測量，測得的電容值偏差應在初始值的±5%范圍內，10

kV試驗電壓下tand（%）值不大于下列數值：油紙絕緣

0.5%；膜紙復合絕緣

0.4%；（2）罐式斷路器（包括GIS中的斷路器）按制造廠規定（1）大修時，對瓷柱式斷路器應測量電容器和斷口并聯后整體的電容值和tand作為原始數據（2）如有明顯變化時，應解開斷口單獨對電容器進行試驗（3）對罐式斷路器（包括GIS中的SF6斷路器）必要時進行試驗，試驗方法按制造廠規定（4）必要時，如對絕緣性能有懷疑時SF6斷路器和GIS電氣試驗序號項

目周

期要

求說

明9合閘電阻值和合閘電阻的投入時間（1）3年（2）大修后（1）除制造廠另有規定外，阻值變化允許范圍不得大于±5%（2）合閘電阻的有效接入時間按制造廠規定校核罐式斷路器的合閘電阻布置在罐體內部，只在解體大修時測量10斷路器的速度特性大修后測量方法和測量結果應符合制造廠規定制造廠無要求時不測量11斷路器的時間參量（1）6年（2）大修后（