变压器绝缘老化检测方法

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变压器绝缘老化的检测

变压器固体绝缘是由含纤维的物质组成，老化后生成CO和CO2以及糠醛，因此可借助测量CO和CO2以及糠醛的含量和绝缘纸聚合度来诊断变压器绝缘老化的缺陷，通过产气速率的测试，来判断绝缘老化的程度。

1、利用液相色谱法测量油中糠醛的含量判断绝缘的老化程度

测量油中糠醛浓度（C4H3OCHO即呋喃甲醛），这是因为绝缘纸中的主要化学成分是纤维素。而纤维素大分子是由D——葡萄糖基单体聚合而成。当绝缘纸出现老化时，纤维素历经如下化学变化：D——葡萄糖的聚合物由于受热、水解和氧化而解聚，生成D——葡萄糖单糖，而这种单糖 又很不稳定，容易水解，最后产生一系列氧环化合物。糠醛是绝缘纸中纤维素大分子解聚后形成的一种主要的氧环化合物。它溶解在变压器的绝缘油中。当绝缘的纤维素受高温、水分、氧气等作用后将裂解，糠醛便成了绝缘纸因降解形成的一种主要特征液体。

1）判断依据。利用高效液相色谱分析技术测定中油中糠醛含量，可发现下列故障情况： ⑴已知内部存在故障时判断是否涉及固体绝缘； ⑵是否存在引起绕组绝缘局部老化的低温过热； ⑶判断运行年久变压器的绝缘老化程度。

2）检测糠醛含量的特点。油中糠醛分析时，可以结合油中CO和CO2含量分析以综合诊断其内

华北电力大学工程硕士论文 绪论

1．绪论

电力变压器作为电网重要的主设备，根据设计和经济性的原

则，我们一般期望它的运行寿命应该达到35-40年。《电力变压器选用导则》GBT/17468-2008规定，在外部冷却空气为20 ℃ ，变 压 器以额定电流运行，以某种温度等级的绝缘材料发生热老化而损坏时，规定变压器的寿命一般为20年[2]。电力行业标准《油浸式变压器绝缘老化判断导则》（DL/T 984－2005）也特别提到正常运行的 变压器应该有30年的寿命，如果达不到预期寿命而退役，通常是设备隐患或其它原因所致。

油纸绝缘变压器的使用寿命基本上决定于其绝缘系统。其绝

缘系统由变压器油和绝缘纸构成。其中绝缘油即使使用了30 年时间,绝缘击穿性能的下降也只有10 %左右。而且在变压器的运行过程中，检修人员还可以通过净化或者换油的方式来改善油的绝缘性能。因此，运行中的油浸式电力变压器的使用寿命应该主要取决于固体绝缘，尤其是绝缘纸。国内外大量的统计数据显示，变压器事故大部分都与变压器绝缘特别是固体绝缘老化和破坏有关。美国 HSB 公司工程部总工程师 William Bartley

山东科技大学学士学位论文 摘要

摘要

树脂浇注干式变压器是一种最为广泛应用的干式变压器。其绕组表面由高质量的防护材料组成，形成了覆盖层。即使是在尘埃、潮湿等恶劣环境条件下，对浇注绝缘干式变压器都不会产生影响；其采用的以环氧树脂为基料的绝缘胶具有较强的难燃性，因而不会在发生火灾时助燃；浇注成型绕组的热容量大，因而超铭牌额定值运行能力也强；同时它不像油浸式变压器那样需要定期试验及长期停运后通电干燥处理等措施，简便的维护使得它更受人们青睐。可以预见，随着国民经济的发展，人们对树脂浇注干式变压器的需求量将迅猛增加，同时，对我国的变压器研究事业将产生重要推动作用。

本文在介绍了干式绝缘变压器基础知识的基础上，概述了树脂浇注绝缘干式变压器的技术规范及结构特点，而且，对于生产实际中可能遇到的技术问题，也给出了一些意见及解决方案。在此基础上介绍了其设计理论基础及主要工艺流程，并且以SCB10-1000/10为例，列出了树脂浇注干式变压器如何进行材料的选取以及设计的详细计算过程，包括从变压器铁心、绕组、绝缘、损耗、短路阻抗到树脂等绝缘材料的重量等。由于电子计算机已经成为科学

实验二 学习校核变压器联接组号的方法

一、实验内容

1．校核单相变压器线圈的极性

2．将三相变压器联成Y/Y-12（Y，yo）、Y/Y-6（Y，y6）、Y/?-11（Y，d11），分别用实验方法校核其联接组号是否正确。

二、实验说明

1．单相变压器线圈的极性，就是要确定其同名端（同极性端）。 检验的方法：

如图2-1所示，以较低交流电压加在变压器的高压线圈A、X上，并将端点X、x联接起来。用电压表测量出UAX、Uax及UAa的大小，若UAa=UAX?Uax，则为减极性（I/I-12），表明A,a是同名端。

2．三相变压器联接组号的校核： 待校核的三种联接组号的线圈联接图及相量图如图2-2。实验时将高、低压线圈的A、a两端点相联，相当于将高、低压线圈电压相量的A、a两点重合。

电压UCc及UBb的大小，决定于高、低压线

A X V4 a x 合 分 a b c n 调压器

图2-1交流电压表法校极性

圈各电压相量的相对位置（各线圈电压大小一定时），联接组号不同，各电压相量的相对位置则不同，从而可根据UCc及UBb之值确定其联接组号，由相量图所示相互关系，可得下列计算公式：

Y/Y-12（Y，yo）

UBb?

变压器容量计算方法,如何选择变压器容量

一、按变压器的效率最高时的负荷率βM来计算变压器容量 当建筑物的计算负荷确定后，配电变压器的总装机容量为： S=Pjs/βb×cosφ2(KVA) (1)

式中Pjs——建筑物的有功计算负荷KW;

cosφ2——补偿后的平均功率因数，不小于0.9; βb——变压器的负荷率。

因此，变压器容量的最终确定就在于选定变压器的负荷率βb。 我们知道，当变压器的负荷率为：

βb=βM=Po/PKH (2) 时效率最高

式中Po——变压器的空载损耗;

PKH——变压器的短路损耗。

然而高层建筑中设备用房多设于地下层，为满足消防的要求，配电变压器一般选

用干式或环氧树脂浇注变压器，表一为国产SGL型电力变压器最佳负荷率。

表 国产SGL型电力变压器最佳负荷率βm 容量(千伏安) 500 630 800 1000 1250 1600 空载损耗(瓦) 1850 2100 2400 2800 3350 3950 负载损耗(瓦) 4850 5650 7500 9200 11000 13300 损失比α2：2.62 2.69 3.13 3.20 3.28 3.37 最佳负荷率β

变压器容量计算方法,如何选择变压器容量

一、按变压器的效率最高时的负荷率βM来计算变压器容量 当建筑物的计算负荷确定后，配电变压器的总装机容量为： S=Pjs/βb×cosφ2(KVA) (1)

式中Pjs——建筑物的有功计算负荷KW;

cosφ2——补偿后的平均功率因数，不小于0.9; βb——变压器的负荷率。

因此，变压器容量的最终确定就在于选定变压器的负荷率βb。 我们知道，当变压器的负荷率为：

βb=βM=Po/PKH (2) 时效率最高

式中Po——变压器的空载损耗;

PKH——变压器的短路损耗。

然而高层建筑中设备用房多设于地下层，为满足消防的要求，配电变压器一般选

用干式或环氧树脂浇注变压器，表一为国产SGL型电力变压器最佳负荷率。

表 国产SGL型电力变压器最佳负荷率βm 容量(千伏安) 500 630 800 1000 1250 1600 空载损耗(瓦) 1850 2100 2400 2800 3350 3950 负载损耗(瓦) 4850 5650 7500 9200 11000 13300 损失比α2：2.62 2.69 3.13 3.20 3.28 3.37 最佳负荷率β

变压器油检测技术标准

运行中变压器油质量标准

序号 项目 设备电压

质量标准 检验方法

1 外观 2 水溶性酸 3 酸值 mgKOH/g 4

闪点 ℃

5

水分 mg/L

6

界面张力 mN/m

7 介质损耗因数(90℃) % 8

击穿电压 kV

9

体积电阻率Ω·m

10 油中含气量 % 11

油泥与沉淀物 % 油中溶解气体组分含12

量色谱分析

330~500

220 以下

500

≤300 500 330

66~220 35以下 500

≤300

外观透明，无杂质或悬浮物 外观目测

＞4.2 GB/T 7598 ≤0.1

GB/T 264 与新油比不低于10

GB/T261

≤15 ≤2 GB/T 7600 ≤35 ≥19 GB/T 6541 ≤0.020

GB/T 5654

≤0.040 ≥50 ≥45

GB/T 507

≥35 ≥30 ＞1×1010

GB/T 5654

＞5×109 ＜3 DL/T 423 ＜0．02

GB/T 511 GB/T 17623按DL/T 596-1996标准执行

GB/T 7252

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电感和反激变压器设计

滤波电感，升压电感和反激变压器都是“功率电感”家族的成员。它们的功能是从源取得能量，存储在磁场中，然后将这些能量（减去损耗）传输到负载。反激变压器实际上是一个多绕组的耦合电感。与上一章变压器不同，变压器不希望存储能量，而反激变压器首先要存储能量，再将磁能转化为电能传输出去。耦合滤波电感不同于反激变压器，反激变压器先储能后释放；而耦合滤波电感同时储能，同时释放。 8.1 应用场合

应用电路拓扑、工作频率以及纹波电流等不同，电感设计考虑的因素也不同。用于开关电源（参看图8.1）

的电感有： UI Uo

PWM ? 单线圈电感－输出滤波电感（Buck）、升压电感

（Boost）、反激电感（Buck-Boost）和输入滤波电感 (a) Buck

L UI PWM Uo

电路中，电感有两个工作模式（图8.2）：

? 电感电流断续模式－瞬时安匝（在所有线圈中）在每 (b) Boost

个开关周期内有一部分时间停留在零状态。

? 电感电流连续模式－在一个周期

理想变压器和全耦合变压器

8-4.理想变压器和全耦合变压器 理想变压器和全耦合变压器理想变压器也是一种耦合元件。 理想变压器也是一种耦合元件。它是实际 变压器在理想条件下的电路模型。 变压器在理想条件下的电路模型。理想变压器 的电路符号如下图，在如图同名端、 的电路符号如下图，在如图同名端、电压和电 流参考方向下，理想变压器的伏安关系为： 流参考方向下，理想变压器的伏安关系为：i1 i2

+

u1-

*n:1

*

+

u2-

u 1 =n u2 i1 1 = i2 n

理想变压器的唯一参数是变比(或匝比 理想变压器的唯一参数是变比 或匝比): n 或匝比

理想变压器和全耦合变压器

有理想变压器的伏安关系可以看出， 有理想变压器的伏安关系可以看出，理想变压 器已经没有电感或耦合电感的作用了， 器已经没有电感或耦合电感的作用了，故理想 变压器的电路模型也可以画出受控源的形式： 变压器的电路模型也可以画出受控源的形式：i1 i2 i1 i2i2 n+ u1-n

+

u1-

*

*n:1

+ -

+ -

+

u2 u1

u2-

理想变压器和全耦合变压器

理想变压器可以看成是耦合电感或空芯 变压器在理想条件下的极限情况: 变压器在理想条件下的极限情况 (1)耦合电感

新型变压器与传统变压器原理介绍

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