变压器试验方法与接线技巧

编制感应耐压试验方案所采用的试验方法主要是根据变压器的类型与结构类型来选用的。由于变压器的种类较多，不同类型、不同结构的变压器其感应耐压试验的试验方法是不同的，因此在编写方案时必须对变压器的结构类型进行考虑。这里主要是讨论一些常用的方法。

我国对110kV级及以上的电力变压器，通常采用分级绝缘的方式，即中性点的绝缘水平低于线端的绝缘水平，如110kV级变压器中性点的绝缘水平为35kV级；110kV级以下的电力变压器通常采用全绝缘方式，即中性点的绝缘水平与线端的绝缘水平相同。

（1）全绝缘变压器 全绝缘变压器的感应耐压试验应采用对称的三相交流电源，即在低压侧（或其他绕组）施加两倍的额定电压，其他绕组开路，星形联结绕组的中性点端子接地，无中性点引出或非星形联结的绕组，也应选择合适的线端接地，以避免产生悬浮电位。

对具有全绝缘变压器，只进行相间试验，且相间试验电压不应超过额定短时工频耐受电压。而相对地试验采用外施耐压试验。当三相电压不平衡（不平衡度大于2%）时，应以测量较高的电压为准。

①对于U_m＜72.5kV或U_m=72.5kV且额定容量小于10000kV·A的变压器，试验时通常在变压器不带分接的绕组两端之间的试验电压尽可能接近试验电压的2倍，在本试验中一般不进行局部放电测量。

②对于U_m＞72.5kV或U_m=72.5kV且额定容量为10000kV·A及以上的变压器，如果没有其他协议，在本试验中一般要进行局部放电测量。试验时通常在变压器不带分接的绕组两端之间的试验电压尽可能接近试验电压的2倍。

全绝缘变压器的感应耐压试验如图12-2所示。

图12-2 全绝缘变压器的感应耐压试验

（2）分级绝缘变压器 对于分级绝缘变压器的试验，为了尽可能同时考虑绕组纵绝缘、线端对地和相间绝缘电气强度，对带有分接的变压器，可以通过改变分接位置以同时满足不同绕组试验电压的要求，此外还可借助支撑变压器或非被试绕组支撑的办法。对于自耦变压器的感应耐压试验，也可通过提高感应倍数（一般大于2倍）的办法来达到试验目的。

对于结构复杂的变压器，应根据其结构特点、现有的试验设备来选择感应耐压的试验接线；同时，对各线端对地及相互间的试验电压进行计算，尽量满足不同绕组试验的电压要求。

GB 1094.3—2003标准中规定了分级绝缘三相变压器的感应耐压试验方法：带有局部放电测量的相对地试验；带有局部放电测量的中性点接地的相间试验。

①单相分级绝缘变压器。

单相变压器只要求进行相对地试验，此试验通常是在中性点接地（有时需要支撑变压器）的情况下进行。通过调节分接开关或接地点，尽可能同时满足不同绕组试验电压条件。图12-3所示为单相双绕组变压器的接线示意图，图12-4所示为单相自耦变压器的接线示意图。从图12-3中可以看出，通过改变被试变压器或中间变压器的接地点，可以考核不同的线端间的梯度。图12-4说明了单相自耦变压器的两种试验线路与电位分布情况。

图12-3 单相双绕组变压器的接线示意图

图12-4 单相自耦变压器的接线示意图

上述试验方法均为直接励磁法。但在实际应用中，直接励磁法的使用范围并不多，而支撑法应用较多，其主要原因是支撑法可以降低感应倍数，使感应倍数在要求的范围之内。对于三绕组变压器和自耦变压器，通常要求中压绕组（或公共绕组）和高压绕组同时达到试验电压，直接励磁法就很难满足这一要求，需要借助于支撑变压器来完成感应耐压试验。图12-5为采用支撑法进行变压器感应耐压试验的接线示意图。(www.xing528.com)

图12-5a所示为将低压绕组u1端与高压绕组中性点端相连，使整个高压绕组的对地电位提高了u1u2，从而满足了高压绕组对地电位的要求。图12-5b、c所示为采用支撑变压器进行试验的接线图，通过调节支撑变压器的电压比，可以使高压绕组中性点端的对地电压提高（或下降）到合适的程度，以满足感应倍数和对地电压的试验要求。图12-5c所示方法在单相500kV自耦变压器中应用较多。

图12-5 支撑法进行变压器单相感应耐压试验的接线示意图

a）没有采用支撑变压器 b）、c）采用支撑变压器

当支撑电压不合适或不能满足要求时，可采用多级变压器进行电压调整，以使电压达到要求。

②三相分级绝缘变压器。

三相分级绝缘变压器感应耐压试验的方法比较多，有被试相励磁法、非被试相励磁法及高压侧励磁法等，这里主要讨论GB 1094.3—2003规定的几种方法。

图12-6所示为三相分级绝缘变压器的单相感应耐压试验示意图（非被试相支撑法）。图12-6a、b、c分别表示了发电机连接到低压绕组的三种不同接法，使用这三种接法的前提条件是中性点端子至少可耐受1/3电压。若对于220kV的变压器，高压绕组线端的试验电压为395kV，则要求中性点的绝缘水平为63kV以上，否则不能采用这种接法。

图12-6 三相分级绝缘变压器的单相感应耐压试验示意图

a）接法1 b）接法2 c）接法3

若变压器具有不套绕组的磁回路（壳式或三相五柱铁心），则只能使用图12-6a所示方法。

如果三相变压器具有不套绕组并作为被试心柱磁通流过的磁回路，其感应耐压试验推荐使用图12-7所示的接线方式。其中，低压绕组被试相励磁，高压绕组非被试相短路接地，使高压绕组被试相线端对地及对低压绕组和相间同时达到试验电压。若被试品的低压绕组为三角形联结，则必须将三角形连线打开。

图12-8所示为支撑法应用于自耦变压器的单相感应耐压试验接线图，此种联结法也可适用于一台套有绕组的磁回路且中性点耐压水平小于U/3的试验变压器。

图12-7 五柱变压器的单相感应耐压试验示意图

图12-8 支撑法应用于自耦变压器的单相感应耐压试验