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1.1 绕组直流电阻互差
绕组电阻测量是一项方便而有效地检查绕组纵向绝缘和电流回路连接状况的试验。主要是为了检查线圈内部导线、引线与线圈的焊接质量,检查线圈所用导线的规格是否符合设计,以及分接开关、套管等载流部分的接触是否良好。同时,通过测量绕组直流电阻,也可以判断绕组有无层间、匝间短路,是否存在绕组断股或引出线折断,是否存在由几条并联导线绕成的绕组发生一处或几处断线等。
《规程》规定,相间差别不大于三相平均值的4%,所以规定绕组直流电阻互差(%)上限值为4。
1.2 绝缘电阻吸收比
绕组绝缘电阻、吸收比和极化指数是考核变压器主绝缘性能的主要试验项目之一,也是检查变压器绝缘状态最简便的方法,可以发现绝缘的局部和整体缺陷,尤其是在发现绝缘油质不良、绝缘纸受潮等缺陷上有较好的灵敏度。单纯依靠绝缘电阻值的大小来判断绕组绝缘状况,其可靠性和有效性较低。并且变压器的绝缘电阻值不仅取决于变压器绝缘油和绝缘纸的状况,还取决于绕组绝缘的结构尺寸、绝缘材料的品种、绕组温度等,并随时间增加而增大。因此,绕组绝缘电阻值不是变压器健康指数计算的理想指标,用吸收比和极化指数更能反映变压器的绝缘状况。而依据《导则》,并不是所有电压等级的变压器都需要提供极化指数,所以选取绝缘电阻吸收比作为一个关键特征量计算变压器健康指数。
《规程》规定,吸收比(10~30℃范围)不低于1.3,所以规定绝缘电阻吸收比下限值为1.3。
1.3 绕组介质损耗因数
绕组介质损耗因数tanδ是衡量变压器绝缘性能的基本指标之一,主要用来检查变压器整体受潮、油质劣化、绝缘中有无气隙放电、贯穿性的放电通道、绝缘油脏污或老化变质以及严重的局部缺陷等。绕组介质损耗因数tanδ与试验电压、试品尺寸等因素无关,更便于判断电气设备绝缘的变化情况。
《导则》规定:额定电压等级为35kV及以下的变压器,20℃时tanδ不大于1.5%;额定电压等级为66~220kV的变压器,20℃时tanδ不大于0.8%;额定电压等级为330kV及以上的变压器,20℃时tanδ不大于0.5%。针对本文研究的额定电压等级为110kV及以下的变压器,统一取tanδ(%)的上限值为0.8。
1.4 油击穿电压
变压器绝缘油的击穿电压反映了绝缘油在电气设备内部承受电压能力的程度,是衡量变压器油质量的重要指标。通过油击穿电压能够有效判断绝缘油被水和悬浮杂质污染的程度。如果油击穿电压过低会增加局部放电和火花,加速变压器的老化。油击穿电压越高,反映油的绝缘性能越好。
不同电压等级绝缘油击穿电压有不同的要求,《导则》规定,35kV及以下的变压器,油击穿电压应不小于35kV;220kV及以下的变压器,油击穿电压应不小于40kV;本文取油击穿电压下限值为40kV。
1.5 油中水含量
老化的变压器大多会受到一定程度上油中水分的污染。变压器油中的水分会严重影响变压器的健康状况,例如:加速变压器老化,降低油击穿电压,增加介质损耗和酸值,使油质劣化等,甚至还会引发严重故障而影响变压器正常运行。并且油中水含量还会在一定程度上反映纸绝缘的性能和老化情况。因此,选取油中含水量作为关键特征量来计算变压器健康指数。
《规程》规定,对于运行中的变压器绝缘油,110kV及以下的变压器,油中含水量不大于35mg/L,所以取油中含水量上限值为35mg/L。
1.6 油介质损耗因数
油介质损耗因数反映了变压器运行过程中在绝缘油中的能量损失情况,是衡量油本身绝缘性能和被杂质污染程度的重要参数,可以灵敏地反映出变压器绝缘特性的好坏。油介质损耗因数会随着油质的劣化而增大,油中损失的能量会转化为热量,导致变压器整体温度升高而加速老化。所以油介质损耗因数是计算变压器健康指数的一个关键特征量。
《规程》规定,对于运行中的变压器绝缘油,330kV及以下电压等级的变压器,油介质损耗因数(%)不大于4。所以油介质损耗因数上限值取4。
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