变压器感应耐压讲义
变压器交流耐压试验及感应耐压试验
变压器交流耐压试验及感应耐压试验变压器绝缘主要分为主绝缘与纵绝缘两种。
主绝缘主要是指线圈自身以外的其他结构的绝缘，包括油箱、铁芯等位置的绝缘;纵绝缘是指变压器绕阻在不同电位的各个点及部位之间的绝缘，如线圈匝间绝缘等。
为了全面掌握变压器绝缘承受过电压的能力，一般情况下，根据变压器绝缘等级的情况分为交流耐压试验和感应耐压试验两项试验。
一、变压器交流耐压试验交流耐压试验是鉴定电力设备绝缘强度有效和直接的方法，是预防性试验的一项重要内容。
此外，由于交流耐压试验电压一般比运行电压高，因此通过试验后，设备有较大的安全裕度，因此交流耐压试验是保证电力设备安全运行的一种重要手段。
变压器作为工业生产的一部分，是满足工业日常生产需求的关键。
而变压器在投入使用之前，应对其进行耐压试验，掌握变压器整体性能。
变压器外施交流耐压主要包括一般工频、工频调感等耐压类型。
在实验过程中，被试验线圈的端口需要与试验电压相连接，而非试验端口需要进行接地处理，保障试验人员安全性。
二、变压器交流耐压试验设备交流耐压试验中，通常我们会遇到的电力试验设备包括“串联谐振耐压试验装置”、“干式试验变压器”、“感应耐压试验装置”。
(1)串联谐振试验装置串联谐振试验装置串联谐振试验装置变频串联谐振试验装置是运用串联谐振原理，利用励磁变压器激发串联谐振回路，调节变频控制器的输出频率，使回路电感L和试品C串联谐振，谐振电压即为加到试品上电压。
变频谐振试验装置广泛用于电力、冶金、石油、化工等行业，适用于大容量，高电压的电容性试品的交接和预防性试验。
(2)干式试验变压器干式试验变压器干式试验变压器按交流耐压试验规程，各种大型电力变压器、电力电缆、汽轮及水轮发电机及其它容性设备都必须严格定期进行交流耐压试验。
我们常用的干式试验变压器分为一体式高压试验变压器(30kV以下)和分体式试验变压器两类。
首先，微安电力生产的GTB干式试验变压器属于高一体式高压试验变压器。
全绝缘变压器感应耐压的问题
在现场对变压器进行感应耐压试验 ，一般采用的倍频 发生装置为三台单相变压器。既变压器的原边接成星形 ， 副边接 成开 口三角形。由于输出端为开 Ｉ ： １ 三角形 （ 单相输
出 ）。所 以就 决 定 了只 能对 变 压 器进行 分 相 感应 试验 ，而 不 能 进 行三相 同时 感应试 验 。采用 此试 验 装 置对 全绝 缘 变 压器进行试验，应用合理 的接线方法才能有效地对变压器 进 行 考核 。下 面对试 验接 线方 法进 行论 述 。
虽然一 次可 以完 成两 相感 应耐 压 ， 但 是 两相 线 间电压很 高 ， 即使选 择 最 小档 位仍 达 到 １ ３ ７ ｋ Ｖ，超 出交 流试 验 考核 主 绝 缘 １ ２ ０ ｋ Ｖ标 准 。而且 主 绝缘 仍靠 交流耐 压 来完 成 。重 复性
试验是不可取的。如下图所示 。
实用技术推 广
潘 晓冬
潘 晓 冬
中 国科 技信 息 ２ ０ １ ４年第 ２ ４期 Ｃ Ｈ ｌ Ｎ Ａ Ｓ Ｃ ｌ Ｅ Ｎ Ｃ Ｅ ＡＮ Ｄ Ｔ Ｅ Ｃ Ｈ Ｎ ＯＬ ＯＧ Ｙ Ｉ Ｎ Ｆ ＯＲ ＭＡ Ｔ Ｉ ＯＮ Ｄ ｅ ｃ ． ２ ０ １ ４
国网黑龙江省电力有限公司检修公司
试 验 中存 在 的 问题去 充分 的理 解 、认识 。可进 一步 加 强对 设 备绝 缘的 监督 作用 。 如果 感应时 把调压 档位 置置于额 定档 ６ ６ ｋ Ｖ时 ，一次 侧所 感 应 的 电压必 然为 ２ Ｕ ｅ ，和此 时 Ａ相 与 Ｂ相 首端 电压 却达 到
了４ Ｕ ｅ ＝１ ５ ２ ｋ Ｖ， 超出了主绝缘相间 １ ４ ０ ｋ Ｖ电压的考核标准。 对于 有 载 调 压 的 ６ ６ ｋ Ｖ等 级 变 压 器感 应 试 验 时 ，调 压
感应耐压试验..
六、典型接线
例如：型号为OSFPSZ7-150000/220， 额定电压220±8×1.25%/117/37/11 kV， 连接组别YN，a0，yn0，d11， 试验电压：高压395kV，中压：200kV，相间395kV。 根据现场条件选择试验方案。 A相试验接线：
B/C相试验接线原则：
被试相 A B
四、试验方法及接线
1、单相分级绝缘变压器的试验方法 采用支撑变压器的一侧与被试变压器的低压并联，在 支撑变压器的另一侧获得与试品同相位的感应电动势，用 支撑变压器的电压抬高中性点的点位，使线端达到试验电 压。 2、三相分级绝缘变压器的感应耐压试验方法 用支撑变压器将中性点的电位提高，从而使线端达到试 验电压。三相分三次试验，可采用自支撑的方法。
t 60 100 f
四、试验电源的选择
1、倍频机组：比较可靠的试验电源，但在试验中如补偿不 当可能产生发电机自激磁现象，电压无法控制 ； 2、调频试验电源：较安全的试验电源，运输重量轻，试验 电源容量小，试验不会出现电压异常升高现象，但装置可 靠性比倍频机组差。 3、三倍频电源：设备多，运输不方便，调压困难，当补偿 不当时可能产生谐振。 目前用得较多的是150Hz电源，称为三倍频电源 此时，试验时间为40″
图4.6-12所示为三倍频电源装置的原理接线图。三台单相变压 器电源侧接成星性接线，负载（二次）侧接成开口三角形。正 常情况下，三相电源电压对称，二次开口侧电压接近于零。但 当铁芯饱和时，磁通出现平顶波，该平顶波主要由基波和三次 谐波构成，如图4.6-13所示。由基波磁通在二次绕组上感应产 生的基波三相电势之和为零。由三次谐波磁通在二次绕组感应 产生的三次谐波电势，三相相位相同并串联相加，于是在开口 侧得到150Hz的电压输出。
(优选)感应耐压试验详解.
试验目的
➢ 变压器绝缘可分为主绝缘和纵绝缘，交流外施耐 压试验只考验了全绝缘变压器主绝缘的电气强度， 而感应耐压试验是考核全绝缘变压器纵绝缘的电 气强度；对中性点是半绝缘的变压器来说，其主 绝缘、纵绝缘都可由感应耐压试验进行考核
试验仪器、设备的选择
所需设备主要包括试验电源、中间变压器、 补偿电抗器、高压分压器、支撑变压器及 电压、电流测量设备等。 （一）试验电源 1.试验电源频率的选择 变压器进行感应耐压试验时，施加在变压 器绕组上的试验电压高于运行电压数倍。 此时必然出现铁芯饱和激磁电流急剧增加 造成铁芯饱和以及变压器发热烧毁
➢防止工作人员触电
拆、接试验接线前，应将变压器各绕组对地充分放电，以防止剩余电 荷、感应电压伤人。注意保持与带电体的安全距离 。试验现场周围必 须设明显标志，防止误入试验现场。
➢防止被试设备损坏
试验前的准备工作
➢了解被试设备现场情况及试验条件
➢试验仪器、设备的准备
➢办理工作票并做好试验现场安全和技术措 施
感应耐压所需容量是由被试变压器的铁损、励磁无功功率 、绕组间和对地电容的充电容量三者所决定。
（1）铁损P0的估算
变压器铁损与电源频率和磁通密度的变化有关，根据试验
结示果：，其铁损P0与P0额=定( ffn频s )m率( ff下ns k的s )铁n P0损' P0'的关系可用下式表
• 式中P0——试验频率下的铁损，kW； • fn——额定工作频率50Hz； • fs——试验时所采用的频率，Hz； • ks——试验电压与额定电压的比值； • P0' ——额定频率下的铁损，kW； • m——系数。对冷轧硅钢片取1.6，对热扎硅钢片取1.3；
试验所需的容量由下式求得：
变压器交流耐压试验及感应耐压试验
变压器交流耐压试验及感应耐压试验变压器交流耐压试验及感应耐压试验变压器绝缘主要分为主绝缘与纵绝缘两种。
主绝缘主要是指线圈自身以外的其他结构的绝缘，包括油箱、铁芯等位置的绝缘;纵绝缘是指变压器绕阻在不同电位的各个点及部位之间的绝缘，如线圈匝间绝缘等。
为了全面掌握变压器绝缘承受过电压的能力，一般情况下，根据变压器绝缘等级的情况分为交流耐压试验和感应耐压试验两项试验。
一、变压器交流耐压试验交流耐压试验是鉴定电力设备绝缘强度有效和直接的方法，是预防性试验的一项重要内容。
此外，由于交流耐压试验电压一般比运行电压高，因此通过试验后，设备有较大的安全裕度，因此交流耐压试验是保证电力设备安全运行的一种重要手段。
变压器作为工业生产的一部分，是满足工业日常生产需求的关键。
而变压器在投入使用之前，应对其进行耐压试验，掌握变压器整体性能。
变压器外施交流耐压主要包括一般工频、工频调感等耐压类型。
在实验过程中，被试验线圈的端口需要与试验电压相连接，而非试验端口需要进行接地处理，保障试验人员安全性。
二、变压器交流耐压试验设备交流耐压试验中，通常我们会遇到的电力试验设备包括“串联谐振耐压试验装置”、“干式试验变压器”、“感应耐压试验装置”。
(1)串联谐振试验装置串联谐振试验装置串联谐振试验装置变频串联谐振试验装置是运用串联谐振原理，利用励磁变压器激发串联谐振回路，调节变频控制器的输出频率，使回路电感L和试品C 串联谐振，谐振电压即为加到试品上电压。
变频谐振试验装置广泛用于电力、冶金、石油、化工等行业，适用于大容量，高电压的电容性试品的交接和预防性试验。
(2)干式试验变压器干式试验变压器干式试验变压器按交流耐压试验规程，各种大型电力变压器、电力电缆、汽轮及水轮发电机及其它容性设备都必须严格定期进行交流耐压试验。
我们常用的干式试验变压器分为一体式高压试验变压器(30kV以下)和分体式试验变压器两类。
首先，微安电力生产的GTB干式试验变压器属于高一体式高压试验变压器。
变压器操作波感应法耐压试验简介
变压器操作波感应法耐压试验简介史鸿福原辽宁省农电局试验所(116300)王运通北京空间技术总公司机电工程公司(100080)问题一：什么叫操作波电力系统中由于断路器操作，(中性点绝缘系统中)对地弧光短路及切空载等原因，所形成的过电压波叫作操作波。
国际电工委员会(IEC)60-2出版物规定了一般供作绝缘试验的标准操作波波形是：波前时间为250μs，半峰值时间为2500μs。
而IEC 76-3出版物(1980年版)专门规定了供变压器类试品内绝缘作试验的标准操作波波形是：视在波前时间Tf ≥20μs，90%波幅持续时间Td≥200μs，视在波长时间T2≥500μs，极性为负。
电力部DL/T 596-1996规程中规定的波形符合上述IEC标准。
该规程6.2款中，详细规定了不同电压等级的电力变压器操作波耐压试验的试验电压值。
问题二：操作波耐压与工频耐压之间是什么关系考虑雷电过电压和操作波过电压对电力设备绝缘的作用，理应采用模拟雷电波及操作波的耐压试验。
由于雷电冲击波试验对于某些电力设备的绝缘会产生积累效应，而且长期以来人们认为冲击波试验，在试验方法上不如工频耐压试验方便，所以常用工频耐压来等值地代表雷电和操作波耐压。
后来人们又考虑工频耐压对内绝缘可能会产生残留性损伤，所以规定330kV以上的变压器，在出厂时必须进行操作波耐压试验，而不再进行很高电压的工频耐压试验。
雷电冲击试验一般只在型式试验时进行，或在用户要求的情况下，可作为出厂试验项目进行。
在电力系统中，对现场的大容量电力变压器进行工频耐压试验时，还会碰到试验设备过于庞大的问题。
此时常用三倍频感应耐压试验或操作波感应耐压试验来代替外施工频耐压试验。
既然原来的工频耐压试验是等值地代表操作过电压及雷电过电压的作用的，那么现在采用操作波的耐压试验是具有更大的合理性的。
在电力部上述规程中所规定的变压器操作波耐压试验值，既保证了基本操作波耐压水平，而且也适当考虑了等值的雷电冲击耐压水平。
变压器绕组的匝间、层间、段间及相间绝缘的绝缘感应耐压试验
变压器绕组的匝间、层间、段间及相间绝缘的绝缘感应耐压试验1.引言1.1 概述本文旨在探讨变压器绕组的匝间、层间、段间及相间绝缘的绝缘感应耐压试验。
作为电力系统中重要的电气设备，变压器的绝缘系统必须保证其正常运行和安全性能。
而变压器绕组中的绝缘部分，包括匝间、层间、段间及相间绝缘的性能评估对于确保变压器的可靠性和安全性至关重要。
本文将分别针对变压器绕组中的四种绝缘部分进行绝缘感应耐压试验的背景介绍和相关测试方法的阐述。
首先，将对匝间绝缘的绝缘感应耐压试验进行描述，该部分旨在评估绕组中相邻绕组之间的绝缘性能。
其次，将探讨层间绝缘的绝缘感应耐压试验，该部分用于评估绕组内相同层上不同导线之间的绝缘性能。
然后，将对段间绝缘的绝缘感应耐压试验进行介绍，该部分应用于评估绕组内不同段之间的绝缘性能。
最后，将详细讨论相间绝缘的绝缘感应耐压试验，该部分用于评估绕组间不同相之间的绝缘性能。
本文的研究意义在于深化对变压器绕组绝缘的理解，为变压器绕组的绝缘设计和工程实践提供指导。
通过合理的绝缘感应耐压试验，可以全面评估和验证绕组中不同绝缘部分的绝缘性能，进一步保证变压器的运行安全和可靠性。
因此，本文的研究对于提高电力系统的稳定性和可靠性，具有一定的实际应用价值。
在下一节中，我们将详细介绍本文的结构和各部分的内容安排。
1.2文章结构本文主要讨论了变压器绕组的匝间、层间、段间及相间绝缘的绝缘感应耐压试验。
文章结构如下所述。
第一部分为引言，具体包括以下几个方面：概述、文章结构和目的。
在概述部分，会简要介绍变压器绕组的重要性以及绝缘感应耐压试验的必要性。
文章结构部分将会概述本文的大致组织结构，让读者可以更好地了解文章的逻辑顺序。
目的部分将明确本文的研究目标和意义，以便读者了解本文的研究价值和重要性。
第二部分为正文，分为四个小节：匝间绝缘的绝缘感应耐压试验、层间绝缘的绝缘感应耐压试验、段间绝缘的绝缘感应耐压试验和相间绝缘的绝缘感应耐压试验。
大型电力变压器的感应耐压试验
1、西南电业管理局试验研究所，高压电气设备试验方法。水利电力出版社，1984
2、沈阳变压器厂，变压器试验，机械工业出版社，1987.
3、国家标准GB1094.3—85 ，绝缘水平和绝缘试验， 电力工业技术监督标准汇编，华北电力科学院，1994
4、国家标准GB311—83，高电压技术，电力工业技术监督标准汇编，华北电力科学院，1994
Z-Y,Bm-Cm
0点
Bm-Cm
1
5
5
B
b-0
a-c b-Y
Z-X,Cm-Am
0点
Cm-Am
5
1
5
C
c-0
a-b ,c-Z
Y-X,Bm-Am
0点
Bm-Am
5
5
1
4 试品施加电压的相量图（见图3单位kV）
三试验结论
试验结果与计算结果基本相符，通过理论计算与试验结果表明，感应耐压试验要根据不同试品的结构特点，选用合适的接线方式，既要满足变压器设计的技术要求，又要满足变压器的试验要求。通过理论计算、比较、分析、验证，结合试验设备的实际情况情况，给出最理想的试验方案。满足试验的要求。
非试相首端对试相首端电压UA-BC=316.904 +55.334=372.239 kV
（试验电压以分压器测量电压为准）
图2试验接线原理图
D320kW异步电动机F560 kVA、250Hz无刷同步发电机
T13φ—630 kVA 10 /0.4kV 变压器T23φ—1800kVA 35 /10.5kV 变压器
2.3两只35000/100V 0.2级PT“V”接后，接在输入端测量Ua0电压。
2.4 用3只80kvar/15kV电抗器串联补偿试品的容性电流，以降低发电机的输出容量。
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3，保护
a， 为防止变压器发生意外，试验回路应设置电压、电流保护。 过流一般整定为试验电流的1.5倍，过压整定为试验电压的 1.05倍，如果用球隙保护，则应将保护球隙放电电压调整在 1.15倍试验电压下放电。
还可测试纵绝缘，是颇为重要的试验项目。
图2感应耐压
❖ 感应耐压试验接线图
图3，感应耐压时序图
二、试验要求
1，试验频率要求 感应耐压试验是在变压器低压侧施加器电磁感应原理，感应电动势
E=4.44NfBS N—绕组匝数；f—试验电压频率；B—磁通密度；
6，接地
❖ 被试变的铁心、夹件及外壳应可靠接地。 ❖ 被试变的套管TA二次绕组应短路接地。 ❖ 试验接线应保持足够的绝缘距离。
组35kV。 试验采用图2所示方法接线。
试验电压的确定。 根据GB50150交接试验标准，现场耐压值取出厂值的80%， 即Us=200*80%=160kV。（应注意的是，160kV既是绕组对 地的最高电压，也是绕组之间的最高电压。）
❖ 分接开关处于额定档位，此时，被试变压器自身变比为 121/√3/10.5=6.65,被试相为A相时，低压ac加压,高压侧B、C 相接地。当A相对地达到160kV时,AB、AC相间电压也为 160kV，此时，低压绕组ac应施加的电压为 Uac=160/6.65/1.5=16kV，在低压绕组的绝缘水平内。
S—铁心截面积。 可见，B=E/(4.44NfS)的，对于已经制造好的变压 器，N、S是固定不变的，也就是说，铁心的磁通密 度和E成正比，和f成反比。而变压器在额定电压的 1.2倍以上，铁心就会磁饱和。所以，试验时，要通 过提高试验电源的频率来保证在较高的试验电压下， 铁心不会磁饱和。一般试验频率在100HZ以上。耐 压时间t=120*fn/试验频率，不小于15S。
5，分合闸电压及升压速度
a，为防止在较高电压下分合闸产生的冲击过电压对变压器造 成损坏，国标规定感应耐压分和闸电压为不大于 1/3U2(U2=1.3Um/√3)
b，升压速度。与交流耐压试验要求相同。即耐压试验时应从 低电压开始，均匀、较快的升压，但必须保证能在仪表上准 确读数。当升至试验电压75%以后，则以每秒2%的速率升 至100%试验电压。
三、感应耐压试验的方法
❖ 系统内的变压器，一般都采用分级绝缘的形式，即中性点的 绝缘水平低于同电压等级绕组的绝缘水平。感应耐压时，分 相加压，利用非被试相支撑。
其向量图如下
感应耐压向量图
由图可知，当A对地达到试验电压Us时，A对B、A地C相间 电 压也达到了Us，而中性点O对地电压达到1/3Us。
图1外施交流耐压
❖ 外施交流耐压接线图
C、变压器工频交流耐压试验和感应耐压试验都是耐压试验， 但存在着不同。前者对检查变压器主绝缘强度和局部缺陷，具 有决定性的作用；后者能够检查全绝缘变压器的纵绝缘和分级 绝缘变压器的主绝缘和纵绝缘。可见工频交流耐压试验，只能 测试主绝缘的电气强度；而感应耐压试验除可测试主绝缘外，
变压器感应耐压 讲义
一、试验的目的
❖ 常规绝缘试验如绕组直流泄露、电容介损测试、绝缘电阻测 试等试验由于试验电压相对较低，不能反应变压器真实绝缘 状况。
❖ 外施交流耐压不能替代感应耐压。 a、外施交流耐压仅仅考核了变压器绕组对地、绕组之间的绝 缘状况，即考核了变压器的主绝缘，而对变压器同一绕组匝 间、层间、段间的绝缘（即纵绝缘）没有考核到。 b、对于系统内的分级绝缘变压器而言，外施交流耐压仅仅考 核到的是中性点的绝缘水平，而中性点的绝缘水平要比绕组 绝缘水平低很多。
中性点耐压
1，按图2接线方式中，绕组线端对地、相间达到试验电压时， 中性点对地仅有1/3Us，往往未达到中性点绝缘考核水平。 因此，还应进行中性点耐压试验。在现场试验设备等条件允 许的情况下，可使用外施交流耐压，实际上，在交接试验现 场，一般采用图4所示的高压绕组支撑法进行。
2，中性点耐压接线图
❖ 中性点耐压接线图、向量图
对于中性点绝缘水平低于1/3Us的变压器，不能采用图2所示 非被试相支撑的方法进行感应耐压试验。此时，应采用外加 电压支撑法进行试验。
❖ 外加电压支撑，也就是借助支撑变压器的电压将被试品高压 绕组中的某点电位固定在一适合数值，使被试品各部位的电 压达到或接近试验电压。试验时，为保证被试绕组和支撑变 压器的感应电压相位一致，应将被相的励磁绕组与支撑变压 器的低压绕组同极性端并联。支撑变压器的输出端与被试绕 组的中性点相连，从而提高被试绕组对地电压。
外施电压支撑感应耐压接线图
四、感应耐压试验应注意的问题
1，电压值的核算。 试验方案中，应根据现场设备情况和被试变压器的结构， 正确选择试验接线，并对试验过程中绕组间、绕组对地以及 绕组匝间电压进行仔细核算。
以东坪电厂110kV#1主变为例： 型号：SF9-50000/121，连接组标号：YNd11 电压： 121±2×2.5%/10.5kV 缘水平为（AC）：高压绕组200kV/高压中性点140kV/低压绕
匝间感应倍数(A相)为： K=(160/1.5)/(121/√3)=1.52,在国标允许的范围（不大于
2）内
2，试验电压的测量 a，不考虑热击穿效应的情况下，介质的击穿都是发生在所 施加电压的峰值位置，所以，感应耐压试验要求测量的是 高压侧峰值电压除以√2.（如果电压没有畸变，为标准正 弦波，则不存在此问题）
b，使用局放仪监视。一般来说，介质击穿都有个发展过程， 应用局放仪监视局放信号，有助于防止变压器在感应耐压过 程中被击穿。试验过程中，一旦发现局放量有突然增长，则 应及时降压。
4，试验容量估算。
❖ 没有经过验证的计算公式，主要靠经验积累。一般来讲，不 同容量、不同电压等级、不同生产厂家、不同结构的变压器， 做感应耐压时，所需的容量都不同。