移相并联接线在特殊三绕组变压器温升试验中的应用_周国伟

干式变压器试验指导

干式变压器试验指导 Document number：PBGCG-0857-BTDO-0089-PTT1998

[键入公司名称] 变压器实验指导丛书 [键入文档副标题]

目录 1、编制说明------------------------------------------3 2、变压器试验项目的性质和程序------------------------3 、变压器测量和联结组别标号检定--------------------4 、绕组电阻测定规程--------------------------------4 、绝缘例行试验------------------------------------6 、外施耐压试验------------------------------------7 、短路阻抗和负载损耗测量规程----------------------8 、空载试验和空载损耗测量规程----------------------10 、感应耐压试验------------------------------------12 、局部放电测量规程--------------------------------13 、声级测量规程------------------------------------13 、变压器零序阻抗测定规程-------------------------14 、雷电冲击试验-----------------------------------16 、温升试验---------------------------------------19 3、附录----------------------------------------------20

温升试验

什么是温升测试仪?温升测试仪工作原理、条件 温升测试仪，可用于考核电器附件在接上负载电流时其表面发 热情况，电极温升是否符合标准的要求，能有效检测插销和插座的 插套是否偏薄，插头和插座是否配合良好 在变压器所有型式试验和例行试验项目中以温升试验最为特殊。现在各大厂家一般都采用短路法，人工现场操作。温升试验具有以 下特点：第一，时间较长，大型变压器的试验需要十几个小时甚至 更长时间，即使中小型的试验过程也需要八、九个小时;第二，试验 过程单调枯燥，不仅需要监视加在被试变压器上的总损耗，调节试 验电源保证所加的总损耗，还要长时间地反复测量温度值。由此可见，温升试验常常长时间在夜间进行，夜间人容易疲劳，再加上试 验过程本身的单调，往往容易影响测量准确度，甚至操作错误。为此，实现试验过程的控制自动化就十分必要。 该温升试验自动控制系统引入微计算机技术，既能自动测量记 录相关温度，做出判断，又能测量试验中的相关电量做到实时监测 加在被试变压器上的总损耗等重要参数，并能在偏离预定值时自动 调整试验电源。 1 试验原理及过程简述 1.1温升试验原理 按JB/T501–91《电力变压器试验导则》进行变压器温升试验 有以下几种方法：直接负载法;相互负载法;循环电流法;零序电流法;短路法。 短路法试验是利用变压器短路产生损耗，来进行温升试验的。 目前，一般都用短路法。短路法试验变压器的温升是所有变压器温 升试验中需要电源容量最小，试验电压最低的试验方法，是大型油 浸式变压器温升试验最常用的方法。 1.2试验过程 采用短路法进行温升试验。首先确定试验电源容量和试验电流，连接好试验线路，然后开始试验。试验中监测加在被试变压器上的 损耗和电流，与设定值进行比较，若超过允许误差范围，调整试验 电源;并在间隔预定时间后（一般间隔15～30min）测试一次试验部 位温度，并记录、对测量结果做出判断。一直到检测的顶层油温升 的变化率小于1K/h,并继续维持3h，就认为油顶层温升已经稳定。 取最后一个小时中的平均值为油顶层温升。 之后，开始试验的第二阶段：绕组温升试验（测量热态电阻， 冷态电阻在温升试验前已经测定）。

绕组数和绕组连接方式的选择

绕组数和绕组连接方式的选择 参考《电力工程电气设计手册》和相应的规程中指出：在具有三种电压的变电所中，如果通过主变各绕组的功率达到该变压器容量的15％以上，或在低压侧虽没有负荷，但是在变电所的实际情况，由主变容量选择部分的计算数据，明显满足上述情况。故WH 市郊变电所主变选择三绕组变压器。 参考《电力工程电气设计手册》和相应规程指出：变压器绕组的连接方式必须和系统电压一致，否则不能并列运行。电力系统中变压器绕组采用的连接方式有Y 和△型两种，而且为保证消除三次谐波的影响，必须有一个绕组是△型的，我国110KV 及以上的电压等级均为大电流接地系统，为取得中型点，所以都需要选择0Y 的连接方式。对于110KV 变电所的35KV 侧也采用0Y 的连接方式，而6-10KV 侧采用△型的连接方式。 故WH 市郊变电所主变应采用的绕组连接方式为：110...d y Y n N 。 2.1.6 全绝缘、半绝缘、绕组材料等问题的解决 在110KV 及以上的中性点直接接地系统中，为了减小单相接地时的短路电流，有一部分变压器的中性点采用不接地的方式，因而需要考虑中性点绝缘的保护问题。110KV 侧采用分级绝缘的经济效益比较显著，并且选用与中性点绝缘等级相当的避雷器加以保护。35KV 及10KV 侧为中性点不直接接地系统中的变压器，其中性点都采用全绝缘。 2.1.7主变压器的冷却方式 根据主变压器的型号有：自然风冷式、强迫油循环风冷式、强迫油循环水冷式、强迫导向油循环式等。然而自然风冷却适用于7.5MVA 以下小容量变压器。容量大于10MVA 的变压器采用人工风冷。从经济上考虑，结合本站选用50MVA 的变压器，应选用强迫空气冷却。 1123123%(%%%)2s s s s U U U U = +-=11 21223311%(%%%)2 s s s s U U U U =+-=-0.5

干式变压器热时间常数的计算和试验方法

干式变压器热时间常数的计算和试验方法 ０概述 变压器短时过负荷（以下简称过载）运行是一种发热的过渡过程。过载某一时刻的绕组温升可按下式计算： θ＝θ■＋（θ■－θ■）（１－ｅ■）（1） 式中t——过载时间，min； θ——过载时间为t所对应的绕组平均温升，K； θ■——t=0时绕组平均温升，即正常运行时绕组初始温升，K； θ■——过载稳定后绕组的平均温升，K，与变压器过载倍数有关； τ——在过载状态下的热时间常数，min。 干式变压器和油浸变压器不同的是没有油，因此在讨论干式变压器短时过负荷能力时仅需考虑干式变压器高、低压绕组的短时过负荷能力。由（1）可知，绕组短时过负荷能力的大小取决于绕组的热时间常数，而热时间常数和绕组的热容量、损耗水平以及额定温升等因素密切相关。 １热时间常数的计算 干式变压器的热时间常数（理想值）是指干式变压器在恒定负债条件下，温升达到变化值的63.2%所需经历的时间，也等于变压器从稳定温升状态下断开负载，在自然冷却状况下，温升下降63.2%所需的时间，对于干式变压器，其高低压相互独立，故计算时需分别处理。 根据IEEE C57.96-1999（R2005）IEEE Guide for Loading Dry-Type Distribution and Power Transformer中A.8.3提供的公式： τ■＝■（2） 式中：τ■——额定负载下的热时间常数，min； C——比热容，W·min/K； Δθ■——额定负载下的稳定温升，K； θ■——铁心引起的温升对线圈的影响，对于内线圈，取20K，外线圈，取0K; Ｐ■——线圈的负载损耗，W。 对于比热容C的计算，通常采用以下公式： Ｃ＝Ｃ■*m■+C■*m■（3） 式中：Ｃ■——导体的比热值，Cu取6.42（W·min）/（kg·K），Al取14.65（W·min）/（kg·K）； m■——导体质量，单位kg； C■——绝缘材料的比热，对于树脂取24.5（W·min）/（kg·K）； m■——绝缘材料质量，单位kg。 需要注意的是，在式（3）中的树脂比热值取24.5（W·min）/（kg·K）与IEEE C57.96-1999（R2005）IEEE Guide for Loading Dry-Type Distribution and Power Transformer中选用的6.35（W·min）/（kg·K）是有很大区别的，这是因为，在美国，应用最广泛的干式变压器主要还是敞开式的，而不是环氧浇注式的，其绝缘材料和组成也不一样。根据相关参考资料，环氧树脂的比热约2000J/kg·K=33.3（W·min）/（kg·K）,环氧浇注干式变压器绕组中的主要填充材料为玻璃纤维的比热约为800J/kg·K=13.3（W·min）/（kg·K）,绕组中树脂质量与玻璃纤维质量的

变压器温升.pdf

1.变压器的温度与周围空气温度的差叫变压器的温升。 2.在变压器寿命上，引起绝缘老化的主要原因是温度。由于变压器内部热量传播不均匀， 故变压器各部位的温度差别很大，因此需要对变压器在额定负荷时，各部分温度的升高做出规定，这是变压器的允许温升。一般油浸变压器采用A级绝缘，最高允许温度105℃。 各部分允许温升为：线圈允许温升65℃。以A级绝缘105℃为基础，当环境温度为40℃时，105℃-40℃＝65℃。由于变压器的温度一般比绕组低10℃，故变压器油的允许温升为55℃。为防止油的老化，上层油面的温升不得超过45℃。这样无论周围空气如何变化，只有温升不超过允许值，就能够保证变压器在规定的使用年限内安全运行。 3.变压器上层油温，变压器线圈温度要比上层油温高10℃。国标规定：变压器绕组的极限 工作温度为105℃；（即环境温度为40时℃），上层温度不得超过95℃，通常以监视温度（上层油温）设定在85℃及以下为宜。 变压器异常运行主要表现在：声音不正常，温度显著升高，油色变黑，油位升高或降低，变压器过负荷，冷却系统故障及三相负荷不对称等。当出现以上异常现象时，应按运行规程规定，采取措施将其消除，并将处理经过记录在异常记录簿上。. q0 Q3 }2 `/ P8 U 在正常负荷和正常冷却条件下，变压器上层油温较平时高出10℃以上，或变压器负荷不变而油温不断上升，则应认为变压器温度异常。变压器温度异常可能是下列原因造成的： 1）变压器内部故障。如绕组匝间短路或层间短路，绕组对围屏放电，内部引线接头发热，铁芯多点接地使涡流增大而过热等。这时变压器应停电检修 2）冷却装置运行不正常。如潜油泵停运，风扇损坏停转，散热器阀门未打开。此时，在变压器不停电状态下，可对冷却装置的部分缺陷进行处理，或按规程规定调整变压器负荷至相应值。 变压器的温升： 变压器的温度与周围空气温度的差叫变压器的温升。 回答这个问题要提到变压器的允许温升，它的规定和依据？ 在变压器寿命上，引起绝缘老化的主要原因是温度。由于变压器内部热量传播不均匀，故变压器各部位的温度差别很大，因此需要对变压器在额定负荷时，各部分温度的升高做出规定，这是变压器的允许温升。一般油浸变压器采用A级绝缘，最高允许温度105℃。各部分允许温升为： 线圈允许温升65℃。以A级绝缘105℃为基础，当环境温度为40℃时，105℃-40℃＝65℃。由于变压器的温度一般比绕组低10℃，故变压器油的允许温升为55℃。 为防止油的老化，上层油面的温升不得超过45℃。这样无论周围空气如何变化，只有温升不超过允许值，就能够保证变压器在规定的使用年限内安全运行。 一般变压器的主要绝缘是A级绝缘，规定最高使用温度为105度，变压器在运行中绕组的温度要比上层油温高10—15度。如果运行中的变压器上层油温总在80-90度左右，也就是绕组经常在95-105度左右。 如果变压器长时间在温度很高的情况下运行，会缩短内部绝缘纸板的寿命，使绝缘纸板变脆，容易发生破裂，失去应有的绝缘作用，造成击穿等事故；绕组绝缘严重老化，并加速绝缘油的劣化，影响使用寿命。所以能避免高温尽量避免，实在不行，时间也不宜太长。

变压器的温升计算

变压器的温升计算方法探讨 1 引言 我们提出工频变压器温升计算的问题，对高频变压器的温升计算也可以用来借鉴。工频变压器的计算方法很多人认为已趋成熟没有什么可讨论的，其实麻雀虽小五脏俱全，再成熟的东西也需要不断创新才有生命力。对于一个单位的工程技术人员来讲温升计算问题可能并不存在，温升本身来源于试验数据，企业本身有大量试验数据，温升问题垂手可得，拿来主义就可以了，在本企业来说绝对有效，离开了本企业也带不走那么多数据。但冷静的考虑一下，任何一个企业不可能生产全系列变压器，总会有相当多的系列不在你生产的范围内，遇到一些新问题，只能用打样与试验的方法去解决，小铁心不在话下，耗费的工时与材料都不多，大铁心耗费的铁心与线材就要考虑考虑了。老企业可以用这样简单的办法去解决，只不过多花费一些时间罢了，一个新企业或规模不大的企业，遇到这些问题要用打样与试验的方法去解决，就耗时比较多了，有时候会损失商机。进入软件时代，软件的编写者如不能掌握这一问题，软件的用户将会大大减少。下面就温升的计算公式进行探讨，本文仅提出一个轮廓，供大家参考。 2 热阻法 热阻法基于温升与损耗成正比，不同磁心型号热阻不同，热阻法计算温升比较准确，因其本身由试验得来，磁心又是固定不变的，热阻数据由大型磁心生产厂商提供。有了厂家提供的热阻数据，简单、实用何乐而不为。高频变压器可采用这一方法。而铁心片供应商不能提供热阻这一类数据，因此低频变压器设计者很难采用。热阻法的具体计算公式如下: 式中， 温升ΔT（℃） 变压器热阻Rth（℃/w） 变压器铜损PW（w） 变压器铁损PC（w） 3 热容量法 源于早期的灌封变压器，由于开放式变压器的出现这种计算方法已被人遗忘，可以说是在考古中发现。这种计算方法的特点是把变压器看成是一个密封的元件，既无热的传导，也无热的辐射，更无热的对流，热量全部靠变压器的铁心、导线、

变压器接法详解

变压器接法详解 常见的变压器绕组有二种接法，即“三角形接线”和“星形接线”；在变压器的联接组别中“D表示为三角形接线，“Yn”表示为星形带中性线的接线，Y表示星形，n表示带中性线；“11”表示变压器二次侧的线电压Uab滞后一次侧线电压UAB330度（或超前30度）。 变压器的联接组别的表示方法是：大写字母表示一次侧（或原边）的接线方式，小写字母表示二次侧（或副边）的接线方式。Y（或y）为星形接线，D（或d）为三角形接线。数字采用时钟表示法，用来表示一、二次侧线电压的相位关系，一次侧线电压相量作为分针，固定指在时钟12点的位置，二次侧的线电压相量作为时针。 “Yn，d11”，其中11就是表示：当一次侧线电压相量作为分针指在时钟12点的位置时，二次侧的线电压相量在时钟的11点位置。也就是，二次侧的线电压Uab滞后一次侧线电压UAB330度（或超前30度）。 变压器二个绕组组合起来就形成了4种接线组别：“Y，y”、“D，y”、“Y，d”和“D，d”。我国只采用“Y，y”和“Y，d”。由于Y连接时还有带中性线和不带中性线两种，不带中性线则不增加任何符号表示，带中性线则在字母Y后面加字母n表示。n表示中性点有引出线。Yn0接线组别，UAB与uab相重合，时、分针都指在12上。“12”在新的接线组别中，就以“0”表示。 （一）变压器接线组别 变压器的极性标注采用减极性标注。减极性标注是将同一铁心柱上的两个绕组在某个瞬间相对高电位点或相对低电位点称为同极性，标以同名端“A”、“a”或“?”．采用减极性标注后，当电流从原绕组“A”流入，副绕组电流则由“a”流出。变压器的接线组别是三相权绕组变压器原，副边对应的线电压之间的相位关系，采用时钟表示法。分针代表原边线电压相量，并且将分外固定指向12上，时针代表对应的副边线电压相量，指向几点即为几点钟接线。 变压器空载运行中，Yyn0接线组别高压侧为“Y”接线，激磁电流为正弦波。由于变压器磁化曲线的非线性，铁芯磁通为平顶波，含有三次谐波成分较大，对于三芯柱铁芯配变，奇次磁通无通路，只有通过空气隙、箱壁、夹紧螺栓形成通路，这样就增加了磁滞及涡流损耗；Dyn11接线中，奇次谐波电流可在高压绕组内环流，这样铁芯中的磁通为正弦波，不会产生前者的损耗。同容量的配变空载损耗Dyn11接线比Yyn0接线可减少10%。

变压器绕组温度计

一、概述 绕组温度计是一种适用热模拟测量技术测量电力变压器绕组最热点温度的专用监测（控制）仪表。所谓热模拟测量技术是在易测量的变压器顶层油温T O 基础上，再施加一个变压器负荷电流变化的附加温升△T ，由此二者之和T=T O +△T 即可模拟变压器最热点温度。 本公司研制生产的新型BWR （WTYK ）-04绕组温度计有信号报警、冷却器控制和事故跳闸等多项功能，用户可根据实际需要选择使用。该仪表具有良好的防护性能，抗干扰性强，可靠性高，接线安装方便，在户外条件下能正常工作。同时能将变压器绕组温度计信号远传至控制中心，通过XMT-288数显仪或计算机系统，实现同步显示，控制变压器，确保变压器正常运作。 二、型号说明: a)输出信号 A —直接输出DC （4-20）mA 电流信号，也可通过XMT-288数显仪显示其相应温度同时输出DC （4-20）mA 电流信号及DC （0-5）V 电压信号； V —直接输出DC （0-5）电压信号； RS —直接输出端为DC （4-20）mA 电流信号，也可通过XMT-288数显仪显示其相应温度同时输出RS-485计算机接口。 三、产品成套性： 绕组温度计组成有三部分： 1、现场一只嵌装电热元件的温度计BWR （WTYK ）-04，如图1所示； B W R - -□ □ TH 适用于湿热带 输出信号a) 开关数目 绕组 温度计 变压器类产品用

2、现场一只BL型电流匹配器，如图1所示； 3、中心机房一台遥测控制仪（XMT-288）。 四、工作原理： 当变压器带上负荷后，如图2所示，通过变压器电流互感器取出与负荷成正比的电流，经电流匹配器调整后，通过嵌装在弹性元件内的电热元件产生热量，使弹性元件的位移量增大。因此当变压器带上负荷后，弹性元件的位移量是由变压器顶层油温和变压器负荷电流二者所决定。则BWR（WTYK）-04指示的温度是变压器顶层油温与绕组对油的温升之和，反映了被测变压器绕组的最热部位平均温度。 电流匹配器是一种电流变换装置，它的作用是为BWR（WTYK）-04提供工作电流.从变压器的电流互感器输出的电流经电流匹配器变换后,向BWR(WTYK)-04内部的电热元件提供一个可调电流,从而能够达到模拟变压器绕组最热部位温度。 XMT-288仪表具有遥测变压器绕组温度及超温报警等功能。通过BWR

变压器的温升计算公式

变压器的温升计算公式 1 引言 工频变压器的计算方法很多人认为已趋成熟没有什么可讨论的，对于一个单位的工程技术人员来讲温升计算问题可能并不存在，温升本身来源于试验数据，企业本身有大量试验数据，温升问题垂手可得。下面就温升的计算公式进行探讨，本文仅提出一个轮廓，供大家参考。 2 热阻法 热阻法基于温升与损耗成正比，不同磁心型号热阻不同，热阻法计算温升比较准确，因其本身由试验得来，磁心又是固定不变的，热阻数据由大型磁心生产厂商提供。有了厂家提供的热阻数据，简单、实用何乐而不为。高频变压器可采用这一方法。而铁心片供应商不能提供热阻这一类数据，因此低频变压器设计者很难采用。热阻法的具体计算公式如下: 式中， 温升ΔT(℃) 变压器热阻Rth(℃/w) 变压器铜损PW(w) 变压器铁损PC(w) 3 热容量法 源于早期的灌封变压器，由于开放式变压器的出现这种计算方法已被人遗忘，可以说是在考古中发现。这种计算方法的特点是把变压器看成是一个密封的元件，既无热的传导，也无热的辐射，更无热的对流，热量全部靠变压器的铁心、导线、绝缘材料消耗掉。这样引出一个热容量(比热)的概念，就可以利用古人留给我们的比热的试验数据，准确的计算出变压器的温升来。不是所有的变压器都可以利用这一计算公式，唯独只有带塑料外壳的适配器可采用这一方法，这种计算方法准确度犹如瓮中捉鳖十拿九稳。 若适配器开有百叶窗，那就有一部份热量通过对流散发出去，如不存在强迫对流，百叶窗对温升的影响只在百分之三左右。上一代的变压器设计工作者对这一计算方法很熟悉，现在的变压器设计工作者根据此线索，进行考古也会有收获。热容量法的计算模式如下： 式中，温升ΔT(℃)

电力变压器试验规范标准[详]

电力变压器试验记录

试验单位：试验人：审核：

电力变压器、消弧线圈和油浸电抗器试验规程 第1条电力变压器、消弧线圈和油浸式电抗器的试验项目如下： 一、测量线圈连同套管一起的直流电阻； 二、检查所有分接头的变压比； 三、检查三相变压器的结线组别和单相变压器引出线的极性； 四、测量线圈连同套管一起的绝缘电阻和吸收比； 五、测量线圈连同套管一起的介质损失角正切值ｔｇδ； 六、测量线圈连同套管一起的直流泄漏电流； 七、线圈连同套管一起的交流耐压试验； 八、测量穿芯螺栓(可接触到的)、轭铁夹件、绑扎钢带对铁轭、铁芯、油箱及线圈压环的绝缘电阻(不作器身检查的设备不进行)； 九、非纯瓷套管试验； 十、油箱中绝缘油试验； 十一、有载调压切换装置的检查和试验； 十二、额定电压下的冲击合闸试验； 十三、检查相位。 注： (1)1250千伏安以下变压器的试验项目，按本条中一、二、三、四、七、八、十、十三项进行； (2)干式变压器的试验项目，按本条中一、二、三、四、七、八、十三项进行； (3)油浸式电抗器的试验项目，按本条中一、四、五、六、七、八、九、十项进行； (4)消弧线圈的试验项目，按本条中一、四、五、七、八、十项进行； (5)除以上项目外，尚应在交接时提交变压器的空载电流、空载损耗、短路阻抗(%) 和短路损耗的出厂试验记录。 第2条测量线圈连同套管一起的直流电阻。 一、测量应在各分接头的所有位置上进行；

二、1600千伏安以上的变压器，各相线圈的直流电阻，相互间差别均应不大于三相平均的值2%；无中点性引出时的线间差别应不大于三相平均值的1%；三、1600千伏安及以下的变压器相间差别应不大于三相平均值的4%，线间差别应不大于三相平均值的2%； 四、三相变压器的直流电阻，由于结构等原因超过相应标准规定时，可与产品出三厂实测数值比较，相应变化也应不大于2%。 第3条检查所有分接头的变压比。 变压比与制造厂铭牌数据相比，应无显著差别，且应符合变压比的规律。 第4条检查三相变压器的结线组别和单相变压器引出线的极性。 必须与变压器的标志(铭牌及顶盖上的符号)相符。 第5条测量线圈连同套管一起的绝缘电阻和吸收比。 一、绝缘电阻应不低于产品出厂试验数值的70%，或不低于表1—1的允许值； 油浸式电力变压器绝缘电阻的允许值(兆欧) 表1—1 二、当测量温度与产品出厂试验时温度不符合时，可按表1—2换算到同一温度时的数值进行比较； 油浸式电力变压器绝缘电阻的温度换算系数表1—2

干式变压器绕组温升计算方法分析

干式变压器绕组温升计算方法分析 傅华强 2003 1发热与散热的平衡—绕组的稳定温升 绕组上的损耗功率是绕组温升的热源,这是比较好算的.而绕组的散热则是一个比较复杂的问题.在绕组内部热量通过传导的方式传到绕组的表面,在表面则通过对流和幅射的方式传到外界环境中去.当绕组的发热与散热达到平衡时,就是绕组的稳定温升。 绕组的散热是一个复杂过程。影响绕组散热的主要因素：绕组温度；绝缘层厚；绕组外包绝缘厚：绕组外包绝缘材料的散热性能；散热气道的宽度和长度；气流速度；铁芯和相邻绕组散热的影响等。因而绕组温升计算随其所用绝缘材料和结构的不同而不同。 2 绕组温升计算的数学模型 绕组的稳定温升一般用一个简化的公式进行计算,不同的结构和绝缘材料的绕组所用系数是不同的。公式运用的温度范围也是有限定的。如: τ＝ K Q X Q ＝ W／S S＝∑ αi S i 式中：τ—绕组温升； K—系数； X—与散热效果有关的系数,散热越好X的值越小； Q— 绕组的单位热负荷 W/m2 W—参考温度下的绕组损耗功率 W S— 等效散热面 m2 S i— 绕组散热面 m2 αi— 散热系数 2.1 不同结构型式的变压器所用的计算公式是不同的。 2.2 干式变压器的散热主要是对流和幅射完成的，非包封变压器的传导温升

所占比例很小，因而有些计算公式将层绝缘与外绝缘造成的传导引起的温升计算省略了，有些公式还要加上传导引起的温升，如西欧树脂绝缘干式变压器的计算公式。 2.3 黑体面的热量幅射与绝对温度的4次方成比例的，在一个不大的温度段，对流和幅射对散热的综合影响造成的温升式中系数X—与散热效果有关的系数,散热越好X的值越小.如油浸变压器层式绕组温升X值取0.8，而强迫油循环时X取0.7，饼式绕组X取0.6。一般干式变压器X值取0.8，当温升在80K 左右时，由于温度高时散热效率高，在一些计算公式中X取0.75，因而当温升在100—125K时，X的取值应该再小些。 2.4 当温升范围较大时，用一个计算公式会首尾不能兼顾，需要用两个以上的公式，它们的X值不同，即斜率不同。实际上是由几条直线组成的近似曲线。 2.5 绕组的单位热负荷Q 是指在无遮盖的单位散热面上的功率（W/m2），有气道的散热面，则要确定气道的散热系数。 2.6如果计算所得温升离参考温度很远，由于计算所用绕组损耗功率离实际功率差得太大而误差很大，则应调整计算绕组损耗功率所用的参考温度。 3 确定数学模型的工厂方法 最实用的确定数学模型的方法是通过典型变压器的温升试验。无气道绕组的温升是最基本的，如绕在厚绝缘筒上的外线圈。线圈外部的面积大小就是有效散热面，先算出热负荷Q值，由试验所得温升与Q值在双对数座标纸上打点，最少要有3个试验数据，即可在对数坐标纸上连成一条合理的直线，从这条直线上确定公式的两个系数K和X。 τ= K Q X τ1 K = ———— Q1 X Lgτ2 - Lgτ1Lgτ2/τ1 X =———————— = ———— Lg Q2 - Lg Q1Lg Q2/Q1 式中：

变压器用绕温度计的误差分析

变压器用绕组温度计的误差分析 一．概述 随着对变压器运行安全要求的不断提高，绕组温度计（以下简称温度计）作为一种运行监护元件已愈来愈广泛地应用在变压器产品上。虽然一般温度计的使用说明中指出：“温度计内电热元件温度的增加正比于绕组与油箱顶部（油面）温度之差的增加”。严格来说，这一说法是不确切的．因为对不同结构的变压器绕组，虽然可使电热元件内流过的电流与统组负载电流成正比，但由于电热元件与绕组的冷却条件不可能完全相同，这就使得相同的电流变化却不一定在统组和电热元件内引起相同的温度变化，换句话说，在某些情况下，温度计显示的温度可能是“虚假”的．因而有必要对温度计应用的实际情况作一分析． 二．绕组温度计的工作原理 统组温度计是利用“热模拟”（thermalimage）原理间接测量统组热点温度的，其主要组成部分如图1所示．温度计的主要组 成部分：温包、测量波纹管及连接二者的毛细管，组成反映变压器顶层油温的测量系统；电流互感器、电流匹配器及电热元件，组成反映绕组负载电流变化的热模拟部分以及用于补偿环境温度的补偿波纹管． 测量系统中注满一种体积随温度变化的液体，将该系统中的温包置于

油箱顶部，以感应变压器顶层油温，顶层油温的变化，引起测量系统中液体的胀缩，导致测量波纹管的位移。 由电流互感器取得的与负载电流成正比的电流Ip经电流匹配器调整后，Ip变化为Is，加到测量波纹管内的电热元件上，该电流在电热元件上所产生的热量，使测量波纹管在原有位移的基础上产生一相应的位移增量，加大后的位移量经机械放大带动指针转动，从而在仪表上显示出对应负载电流的统组温度． 若通过电热元件的电流Is所产生的热量，使测量波纹管位移变化所带来的温度增量近似等于被测绕组热点温度对变压器顶层油温（即温包放置处油温）之差，则绕组温度计所显示的温度就反映了绕组的热点温度． 图2 三．绕组温度计的误差分析 在变压器的热计算完成以后，需要确定温度计的基准工作点，即所谓“整定”，它是以一定的绕组负载电流为基准，选取电流互感器电流

变压器试验项目及标准

变压器试验项目和标准 测试仪表的精度要求；测量电压、电流和电阻均应使用准确度不低于0.5级的仪表和仪用互感器；测量功率应使用不低于1.0级的低功率因数功率表 （1）变压器试验项目。变压器试验项目见表3—39 表3—39 变压器试验项目 序号试验项目 试验类别 备注出厂试验交接试验更换绕组 的大修 不更换绕组的 大修 例行型式安装前安装后 1 测量绕组绝缘电阻及干燥前后必 需 打开前及投入 运用前必需 包括 额定 电压 下合 闸 2 套管介质损失角试验 3 高压试验主绝缘 4 测定电容比干燥前 后必需 干燥前后必 需 检修前后必需 5 测定电容比 建议在下列情况下采用；即当 及试值偏高或无法 进行 6 测量介质损失角可用以 4。5项 干燥前后必 需 7 测量绕组直流电阻 8 变压比试验无设备履历卡则需要

序号试验项目 试验类别 备注出厂试验交接试验更换绕组 的大修 不更换绕组的 大修 例行型式安装前安装后 9 校定绕组联结组无设备 履历卡 则需要 包括 额定 电压 下合 闸 10 空载试验 11 短路试验 12 穿心螺栓耐压试验 13 定相试验如果一次或二次接线改接则 必需 14 油的分析试验 15 油箱严密性试验 16 温升试验 ①容量为630KVA及以下变压器无需进行。 ②容量为630KVA及以下变压器仅需测量空载电流。 注表中的表示必需，。

（2）变压器试验项目、周期和标准。变压器在供电部门及用户的试验项目、周期和标准，见表3—40 表3—40 变压器在供电部门、用户的试 验项目、周期和标准 序号项目周期标准说明 1 测量绕组的 绝缘电阻和吸 收比 （1）交接时 （2）大修时 （3）1~3年 一次 （1）交接标准绝缘电 阻见标准；吸收比在 10~30时，35KV级以下者 不应低于1.2 （2）大修和运行标准 自行规定，参考值见上条 （1）额定电压为1000V 以上的绕组用2500V兆欧表， 其量程一般不低于10000M Ω，1000V以下者用1000V兆 欧表 （2）测量时，非被试绕组 接地 2 测量绕组连同 套管一起的介 质损耗因数 （1）交接 时 （2）大修时 （3）必要时 （1）交接标准见规定 （2）大修及运行中的 值不大于规定 （3）值与历年的 数值比较不应有显著变化 （1）容量为3150KW及 以上的变压器应进行 （2）非被测绕组应接地 （采用M型试验器时 应屏蔽） 3 绕组连同套管 一起的交流耐 压试验 （1）交接时 （2）大修后 （3）更换绕 组后 （1）全部更换绕组绝 缘后，一般应按表3-41中 出厂标准进行；局部更换 绕组后，按表3—41中大 修标准进行 （2）非标准系列产 品，标准不明的且未全部 更换绕组的变压器，交流 耐压试验电压标准应按过 去的试验电压，但不得低 于表3—41（对1965年前 产品的标准） （1）大修后绕组额定电 压为110KV以下且容量为 800KW及以下的变压器应进 行，其他根据条件自行规定 （2）充油套管应在内部 充满油后进行耐压试验

z形接线变压器摘要

摘要：针对Z型（曲折型）接线变压器的结构及原理，采样普通的变比组别测试仪和特殊的测试方法进行变压比及接线组别测量，达到了满意的效果，保证了试验数据的真实准确。 关键词：Z型接线变压器；变压比测量；绕组联结组别 1 引言 变压器绕组接线方式有星（Y）型、三角（D）型和曲折（Z）形几种。星形和三角型接线方式的变压器的变比测量较为方便，而曲折型接线方式的变压器由于其绕组联结方式的特殊性给变比测量带来了一定困难，本文通过对曲折型接线方式变压器的原理、联结组别及相量图的分析，结合实际工作中的测量经验，为该型接线方式变压器的变比测量提供一套行之有效的测试方法。 2 Z型接线变压器的结构原理 Z型接线变压器在结构上与普通三相芯式电力变压器相同，只是每相铁芯上的绕组分为上、下相等匝数的两部分，接成曲折形连接。根据接线方式的不同，又分为ZN，yn1和ZN，yn11两种形式。图1所示为ZN，yn11接线方式的变压器绕组联结图。 Z型接地变压器同一柱上两半部分绕组中的零序电流方向是相反的，因此零序电抗很小，对零序电流不产生扼流效应，当Z型接地变压器中性点接入消弧线圈时，可使消弧线圈中补偿电流自由地流过，因此Z型变压器广泛用于 10-35KV电网中性点接地变压器。 由图1可见A相铁芯柱上套有高压线圈AAm、YmN和低压线圈an，B相和C相铁芯柱上相应套有BBm、ZmN、bn和CCm、XmN、cn，各线圈上的电压相应的分别为UA1、UA2、Ua，UB1、UB2、Ub，UC1、UC2、Uc。A、B、C三相高压绕组分别由线圈AAm和XmN、BBm和YmN、CCm和ZmN联结而成，各线圈绕向相同，极性相反。 由上述分析可知高压侧相电压： UA= UA1+（-UC2）

变压器绕组温度场的二维数值计算

变压器绕组温度场的二维数值计算 2D N um erical Calcu lati on of T em peratu re F ield of W inding in T ran sfo r m er 傅晨钊,汲胜昌,王世山,李彦明 (西安交通大学电气工程学院,西安710049) 摘　要　分析变压器绕组的热源和散热条件,应用传热学和流体力学的原理建立其温度场和绝缘油流场的有限元方程,并确定了边界条件。得到绕组温度场和绝缘油流场的分布,并与实测温度值进行了比较,误差均在1K范围内,证明了此方法的正确性。 Abstract　T h is paper analyzed the heat sources and the ther m al dispersi on conditi ons of transfo r m er w inding.T he finite elem ent equati ons of temperature field and flow field w ere built by ther modynam ics and hydrodynam ics p rinci p le. A t the sam e ti m e,boundary conditi ons w ere confir m ed. T he temperature distributi on and flow distributi on w ere giv2 en by so lving the equati ons.T he comparison betw een the calculated results and m easured results show s the agree2 m ent:T he difference w as less than1K.It w as verified that the temperature distributi on and flow distributi on could be so lved by th is m ethod. 关键词　变压器　绕组　温度场　有限元 Key words　transfo r m er　w inding　temperature field　fi2 nite elem ent 中图分类号　TM83 文献标识码　A 0　前　言 变压器绕组温升的分析和计算对产品的研制开发和运行维护十分重要。传统的平均温升概念不能全面准确反映绕组的真实状况。本文应用传热学和流体力学的原理建立绕组温度场和绝缘油流场的有限元方程,通过数值计算求出各点的温度和绝缘油流动的状况,得到整个变压器绕组的温度场分布。 1　变压器绕组的热源和散热分析 111　变压器绕组的热源 为集中研究绕组的温度场分布,制作的小型变压器绕组实体模型中无铁心,长方环氧箱体。变压器绕组的热源主要是绕组的电阻和绕组内部的涡流损耗,其表达式为: P=P R+P WL=I2R+P W L 其中,I、R、P WL分别为变压器绕组的电流、电阻和涡流损耗。计算中,单位热源q=P V,P为测量得到的有功损耗;V为绕组体积。 112　变压器绕组的散热分析 变压器绕组的散热主要是对流换热,包括箱壁外侧与外界空气的自然对流散热和油流与箱壁内侧和绕组的强制对流散热。 对流散热主要取决于两者之间的温差、对流换热系数和换热面积。由于箱壁的几何形状比较规则,自然对流换热系数Α1采用均值对计算结果影响不大。Α1由下式得到[1]: Α1=C(Κ H)(G r m P r)n, 其中,H为箱壁高度;G r m为葛拉晓夫数;P r为普朗特数;C和n为常数;Κ为空气导热系数。 由于受许多因素的影响,如油的物理特性、绕组的生热率和几何形状、各绕组的空间位置、边界条件和油的流动方式等,油流与绕组的强制对流散热相对复杂一些,其中各绕组的空间位置决定了它们和油之间的Α1相差很大,不能用均值近似。油的流动方式决定了换热的效果,可分为层流和湍流,两者流动状态和换热效果相差较大,须通过雷诺数R e判断: R e=ΘΤL c Λ, 其中,Θ为流体密度;Τ为流体流速;L c为特征尺寸;Λ为流体绝对粘度。当R e<2300时,流动方式为层流;超过时为湍流。 由此可知,必须将变压器绕组温度场和绝缘油流场问题联立,方可得到理想结果。 2　求解的微分方程和边界条件 首先进行4点假设: 1)稳态:当发热与散热达到热平衡时,绕组及油的温、速度分布不随时间变化; 2)常数:油的物理特性,如动力粘度、密度、比热恒定不可压缩; 3)绕组的发热是唯一热源,且单位时间单位体积发热量为常数,传热系数均匀; 4)外界空气温度恒定:油的流动和散热,其温度场和速度场受质量、动量和能量传递的共同支配,由下列方程组描述[2～3]: a1连续性方程　5u 5x+5Τ 5y=0, b1x方向的动量微分方程 　Θ(u 5u 5x+Τ 5u 5y)=F x- 5p 5x+Λ( 52u 5x2+ 52u 5y2), c1y方向的动量微分方程 　Θ(u 5Τ 5x+Τ 5Τ 5y)=F y- 5p 5y+Λ( 52Τ 5x2+ 52Τ 5y2), 1能量微分方程 ? 1 ? M ay.2002 H IGH　VOL TA GE　EN G I N EER I N G V o l.28N o.5

三相变压器绕组的连接方法教案

（一体化）教学设计首页教案序号：NO.5

【组织教学】 1、学生按时进入实习教室。 2、点名记录考勤。 3 检查学生安全情况。 4 宣布课题教学目的要求 【知识回顾】 回顾上次所学内容 复习提问：三相变压器绕组的主要故障是什么？ 答：变压器绕组的主要故障是各部分绝缘老化，绕组受潮，绕组层间、匝间、相间、高低压绕组间发生接地、短路、断路、击穿或烧毁故障，系统短路造成的绕组机械损伤；冲击电流造成的绕组机械损伤等。 【导入新课】 三相变压器绕组的首末端标记 为了正确连接三相变压器需要要对三相变压器首末端进行标记。 三相变压器高、低压绕组的首端常用U1、V1、W1和u1、v1、w1标记,而其末端常用U2、V2、W2和u2、v2、w2标记。单相变压器的高、低压绕组的首端则用U1、u1标记，其末端则用U2、u2标记。 【新课内容】 三相变压器绕组的连接方法

在三相电力变压器中，不论是高压绕组，还是低压绕组我国均采用星形联结与三角形连接两种方法。 1、星形连接 图1 三相绕组星形连接方法 三相电力变压器的星形联结是把三相绕组的末端U2、V2、W2（或u2、v2、w2）联接在一起，而把它们的首端U1、V1、W1（或u1、v1、w1）分别用导线引出接三相电源，构成星形联结（Y接法）用字母“Y”“y”表示，如图1所示。 2、三角形连接 三相电力变压器的三角形联结是把一相绕组的首端和另外一相绕组的末端连接在一起，顺次连接成为一闭合回路，然后从首端U1、V1、W1（或u1、v1、w1）分别用导线引出接三相电源。 三角形联结用字母“D”或“d”表示。

三角形连接又分为顺序连接和逆序连接两种。图2（a）的三相绕组按U2W1、W2V1、V2U1的次序连接，称为逆序（逆时针）三角形联结。而图2(b)的三相绕组按U2V1、W2U1、V2W1的次序连接，称为顺序（顺时针）三角形联结。 三、总结 （1）三相变压器一、二次绕组不同接法的组合有：Y,y；YN,d；Y,yn；D,y；D,d等，其中最常用的组合形式有三种，即Y,yn；YN,d和Y,d。（2） 对于高压绕组来说，接成星形最为有利； 大容量的变压器通常采用Y,d或YN,d联结； 容量不太大而且需要中性线的变压器，广泛采用 Y,yn联结 （3） a.不同形式的组合，各有优缺点。对于高压绕组来说，接成星形最为有利，因为它的相电压只有线电压的，当中性点引出接地时，绕组对地的绝缘要求低。 b.大电流的低压绕组，采用三角形联结可以使导线截面比星形联结时小，方便于绕制，所以大容量的变压器通常采用Y,d 或YN,d联结。

干式变压器技术要求

干式变压器技术要求 规范及标准 所有设备、安装、材料和工艺须符合下列及以下各项所注明的规则及标准；变压器应符合并列运行的条件。（如下述内容中不为最新版本，应按最新版本采用）： GB 1994.1-1996《电力变压器第一部分总则》 GB 4208-93 《外壳防护等级》 GB 5273-85 《变压器、高压电器和套管的接线端子》 GB 6450-86 《干式变压器》 GB/T 10288-97 《干式变压器的技术参数和要求》 JG/T 501-91 《电力变压器试验导则》 ZBK4 1005-89 《6～220kV级变压器声级》 GB/T10228 《干式电力变压器技术参数和要求》 GB 6450 《干式电力变压器》 GB 1094.5 《电力变压器》 GB/T 17211 《干式电力变压器负载导则》 GB/T 5465.2 《电气设备用图形符号》高压危险标志 IEC 726 《干式电力变压器》 IEC 60076 《Power Transformer》 BS1433 《电气用铜》 IEC905 《干式变压器负载导则》 IEC529 《设备防护等级》 依据本工程有关部分图集。 本技术条件如与以上标准有矛盾，应按本技术条件执行。 技术性能要求 环境条件 海拔高度：<1000m,户内安装。 环境温度：-10℃～+40℃ 日温差：25℃。 年平均温度：+30℃。 相对湿度：≤95%(+25℃)。 地震烈度：7度 抗震能力：水平加速度<0.4g 垂直加速度<0.2g 安全系数>1.67 运行条件 额定运行电压：380V/220V±10% 额定频率：50Hz±5% 接地方式：TN-S 接地电阻: ≤5欧姆 电力变压器基本选型条件

2014国家电网变压器试验标准

变压器试验项目清单10kV级 例行试验 绕组直流电阻互差： 线间小于2%，相间小于4%； 电压比误差： 主分接小于0.5%，其他分接小于1%； 绝缘电阻测试：2500V摇表高压绕组大于或等于1000MΩ,其他绕组大雨或等于500MΩ； 局部放电测量（适用于干式变压器） 工频耐压试验 感应耐压试验 空载电流及空载损耗测试 短路阻抗及负载损耗测试 绝缘油试验 噪声测试 密封性试验（适用于油浸式变压器） 附件和主要材料的试验（或提供试验报告） 现场试验： 按GB50150相关规定执行 绝缘油试验 绕组连同套管的直流电阻

变压比测量 联结组标号检定 铁心绝缘电阻 绕组连同套管的绝缘电阻 绕组连同套管的交流工频耐压试验 额定电压下的合闸试验 抽检试验 绕组电阻测量 变压比测量 绝缘电阻测量 雷电全波冲击试验 外施耐压试验 感应耐压试验 空载电流及空载损耗测试 短路阻抗及负载损耗测试 绝缘油试验 xx试验 油箱密封性试验（适用于油浸式变压器）容量测试 变压器过载试验 联结组标号检定

突发短路试验 长时间过载试验 35kV级 应提供变压器和附件相应的型式试验报告和例行试验报告 例行试验 绕组电阻测量 电压比测量和联结组标号检定 短路阻抗及负载损耗测量 1.短路阻抗测量： 主分接、最大、最小分接、主分接低电流（例如5A2负载损耗： 主分接、最大、最小分接 3短路阻抗及负载损耗均应换算到75℃ 空载损耗和空载电流测量 1.10%-115%额定电压下进行空载损耗和空载电流测量，并绘制出励磁曲线 2.空载损耗和空载电流进行校正 3.提供380V电压下的空载损耗和空载电流 绕组连同套管的绝缘电阻测量： 比值不小于1.3，或高于5000MΩ绕组的介质损耗因数（tanδ）和电容测量 1.油温10-40℃之间测量 2.报告中应有设备的详细说明