SCB14干式變壓器交流耐壓試驗(yàn)
SCB14干式變壓器(環(huán)氧樹(shù)脂澆注絕緣結(jié)構(gòu))的交流耐壓試驗(yàn),是驗(yàn)證其絕緣系統(tǒng)在額定電壓及過(guò)電壓下耐受能力的核心試驗(yàn)項(xiàng)目,主要用于排查絕緣層(澆注體、繞組間、繞組對(duì)地)的制造缺陷(如氣泡、裂紋、雜質(zhì))或運(yùn)輸/安裝損傷,保障變壓器長(zhǎng)期安全運(yùn)行。該試驗(yàn)需嚴(yán)格遵循國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T 6451《油浸式電力變壓器 技術(shù)參數(shù)和要求》及GB/T 10228《干式電力變壓器 技術(shù)參數(shù)和要求》),具體內(nèi)容如下:
一、試驗(yàn)核心目的
交流耐壓試驗(yàn)通過(guò)施加高于額定電壓的工頻(或等效工頻)交流電壓,考核SCB14干式變壓器的兩類絕緣性能:
1. 主絕緣:繞組對(duì)地、不同繞組間的絕緣(如澆注體與鐵芯、油箱/外殼間的絕緣);
2. 縱絕緣:同一繞組內(nèi)不同線匝、線餅間的絕緣(需配合“感應(yīng)耐壓試驗(yàn)”補(bǔ)充考核,因單純工頻耐壓對(duì)縱絕緣考核不足)。
簡(jiǎn)言之,試驗(yàn)?zāi)康氖恰澳M極端電壓工況,提前暴露絕緣薄弱點(diǎn)”,避免運(yùn)行中因絕緣擊穿導(dǎo)致短路故障。
二、試驗(yàn)前必備準(zhǔn)備
SCB14干式變壓器的絕緣對(duì)環(huán)境(濕度、清潔度)敏感,試驗(yàn)前需滿足以下條件,否則可能導(dǎo)致試驗(yàn)結(jié)果誤判或絕緣損傷:
1. 設(shè)備狀態(tài)檢查
外觀檢查:確認(rèn)澆注體無(wú)裂紋、破損、異物附著;高低壓繞組引出線接線牢固,絕緣端子無(wú)損傷;鐵芯接地可靠(無(wú)松動(dòng)、銹蝕)。
絕緣電阻預(yù)測(cè)試:先用2500V兆歐表測(cè)量繞組對(duì)地、繞組間的絕緣電阻,且需滿足:
溫度換算至20℃時(shí),絕緣電阻值≥1000MΩ(10kV級(jí))、≥2500MΩ(35kV級(jí));
各繞組絕緣電阻無(wú)明顯差異(如與歷史數(shù)據(jù)或同批次產(chǎn)品相比,下降幅度不超過(guò)50%),排除明顯受潮或貫通性缺陷(若絕緣電阻過(guò)低,禁止直接進(jìn)行耐壓試驗(yàn),需先干燥處理)。
接地系統(tǒng)檢查:試驗(yàn)臺(tái)、變壓器外殼、鐵芯、低壓繞組(若試驗(yàn)高壓繞組時(shí))需可靠接地,接地電阻≤4Ω,避免感應(yīng)電壓傷人或干擾試驗(yàn)數(shù)據(jù)。
2. 試驗(yàn)設(shè)備準(zhǔn)備
需匹配以下專用設(shè)備,且設(shè)備需經(jīng)計(jì)量合格(有效期內(nèi)):
試驗(yàn)變壓器:容量≥5kVA(10kV級(jí))、≥10kVA(35kV級(jí)),輸出電壓需覆蓋試驗(yàn)電壓(如10kV級(jí)需輸出35kV及以上);
調(diào)壓器:與試驗(yàn)變壓器配套,實(shí)現(xiàn)電壓平穩(wěn)調(diào)節(jié)(升壓速率≤1kV/s);
保護(hù)裝置:包括過(guò)流保護(hù)(防止擊穿時(shí)燒毀設(shè)備)、擊穿報(bào)警(聲光提示)、電壓/電流測(cè)量?jī)x表(精度≥0.5級(jí));
屏蔽線/高壓引線:采用高壓絕緣線,避免引線對(duì)地閃絡(luò)(引線長(zhǎng)度需足夠,與周圍物體距離≥試驗(yàn)電壓的1/10,單位:cm,如35kV試驗(yàn)電壓需≥35cm)。
3. 環(huán)境條件控制
溫度:環(huán)境溫度≥5℃(避免絕緣材料脆化);
濕度:相對(duì)濕度≤85%,且澆注體表面無(wú)凝露(若濕度超標(biāo),需用熱風(fēng)機(jī)干燥繞組,或在試驗(yàn)前靜置24小時(shí)以上);
場(chǎng)地:試驗(yàn)區(qū)域需設(shè)置安全圍欄和“高壓危險(xiǎn)”警示標(biāo)識(shí),無(wú)關(guān)人員禁止入內(nèi)(安全距離:10kV級(jí)≥1.5m,35kV級(jí)≥3m)。
三、關(guān)鍵試驗(yàn)參數(shù)(按電壓等級(jí)劃分)
SCB14干式變壓器的交流耐壓試驗(yàn)電壓(工頻)需根據(jù)其額定電壓等級(jí)確定,不同電壓等級(jí)的試驗(yàn)參數(shù)差異較大,具體如下表(依據(jù)GB/T 102282015):
變壓器額定電壓等級(jí)(kV)
試驗(yàn)對(duì)象
工頻耐壓試驗(yàn)電壓(kV,有效值)
試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間(s)
備注(感應(yīng)耐壓補(bǔ)充要求)
10(高壓繞組額定電壓)
高壓繞組對(duì)地 / 低壓繞組
35
60
感應(yīng)耐壓:施加 1.73 倍額定電壓,持續(xù) 60s
10(低壓繞組額定電壓,如 6kV)
低壓繞組對(duì)地 / 高壓繞組
21
60
感應(yīng)耐壓:施加 1.73 倍額定電壓,持續(xù) 60s
35(高壓繞組額定電壓)
高壓繞組對(duì)地 / 低壓繞組
85
60
感應(yīng)耐壓:施加 1.73 倍額定電壓,持續(xù) 60s
0.4(低壓繞組,380V)
低壓繞組對(duì)地 / 高壓繞組
3
60
一般可省略(但出廠試驗(yàn)需做)
> 注:感應(yīng)耐壓試驗(yàn)的目的是考核縱絕緣(線匝/線餅間),因工頻耐壓主要考核主絕緣;SCB14的澆注絕緣縱絕緣較可靠,但35kV級(jí)及以上需強(qiáng)制進(jìn)行感應(yīng)耐壓(頻率通常為150~400Hz,避免額定頻率下鐵芯飽和)。
四、試驗(yàn)操作流程(分步驟)
1. 接線(核心:區(qū)分試驗(yàn)繞組與接地繞組)
試驗(yàn)高壓繞組時(shí):將高壓繞組的三相引出線短接后,連接至試驗(yàn)變壓器的高壓輸出端;低壓繞組的三相引出線短接后,與變壓器外殼、鐵芯一同可靠接地(避免低壓繞組感應(yīng)過(guò)電壓損壞)。
試驗(yàn)低壓繞組時(shí):將低壓繞組的三相引出線短接后,連接至試驗(yàn)變壓器的高壓輸出端;高壓繞組的三相引出線短接后,與外殼、鐵芯一同可靠接地。
接地要求:所有接地端需用專用接地線(截面積≥25mm2銅芯線)連接至同一接地極,避免“多點(diǎn)接地”導(dǎo)致電位差。
2. 升壓(平穩(wěn)勻速,避免沖擊)
1. 合上試驗(yàn)電源,啟動(dòng)調(diào)壓器,以≤1kV/s的速率緩慢升壓;
2. 當(dāng)電壓升至試驗(yàn)電壓的50%時(shí),暫停升壓,檢查試驗(yàn)回路有無(wú)異常(如儀表指針抖動(dòng)、異響、冒煙);
3. 確認(rèn)無(wú)異常后,繼續(xù)以≤1kV/s的速率升壓至額定試驗(yàn)電壓(如35kV)。
3. 穩(wěn)壓(持續(xù)觀察,記錄數(shù)據(jù))
電壓升至額定值后,保持60秒(誤差±5%),期間密切觀察:
有無(wú)絕緣擊穿(電流突然增大、電壓驟降)、表面閃絡(luò)(澆注體表面出現(xiàn)火花);
有無(wú)異常聲響(如“滋滋”放電聲)、異味(絕緣燒焦味);
電壓/電流儀表是否穩(wěn)定(無(wú)大幅波動(dòng))。
4. 降壓(先降壓,后斷電,禁止突然斷電)
穩(wěn)壓時(shí)間結(jié)束后,以≤1kV/s的速率緩慢降壓至試驗(yàn)電壓的50%以下;
降至低壓后,斷開(kāi)試驗(yàn)變壓器電源,再將試驗(yàn)繞組短接放電(用專用放電棒,避免殘余電荷傷人);
放電完成后,拆除試驗(yàn)接線,恢復(fù)變壓器原始接線。
5. 感應(yīng)耐壓試驗(yàn)(補(bǔ)充步驟,35kV級(jí)必做)
1. 斷開(kāi)高壓繞組接地,將高壓繞組三相短接,低壓繞組接入150~400Hz的中頻電源;
2. 調(diào)節(jié)電源電壓,使高壓繞組感應(yīng)電壓達(dá)到“1.73倍額定電壓”(如35kV級(jí)感應(yīng)電壓≈60.55kV);
3. 保持60秒,觀察無(wú)擊穿、閃絡(luò)后,緩慢降壓、斷電、放電。
五、試驗(yàn)結(jié)果判斷
1. 合格標(biāo)準(zhǔn)
試驗(yàn)過(guò)程中,無(wú)絕緣擊穿(電流突增、電壓歸零)、表面閃絡(luò)(澆注體火花);
穩(wěn)壓期間,電壓/電流儀表讀數(shù)穩(wěn)定(無(wú)持續(xù)波動(dòng)或漂移);
試驗(yàn)后,重新測(cè)量絕緣電阻,數(shù)值與試驗(yàn)前相比無(wú)明顯下降(降幅≤20%);
變壓器外觀無(wú)損傷(如澆注體裂紋、繞組變形)。
2. 不合格處理
若出現(xiàn)擊穿/閃絡(luò):立即降壓、斷電、放電,排查原因(如澆注體內(nèi)部氣泡、繞組受潮、異物短路);
若絕緣電阻下降明顯:需進(jìn)行干燥處理(如熱風(fēng)循環(huán)干燥、真空干燥),重新預(yù)測(cè)試合格后,方可再次試驗(yàn);
禁止在未排查故障的情況下,重復(fù)施加高壓(避免擴(kuò)大絕緣損傷)。
六、核心注意事項(xiàng)(安全與準(zhǔn)確性)
1. 安全第一:試驗(yàn)人員需穿戴絕緣手套、絕緣鞋,使用絕緣操作桿;禁止在試驗(yàn)期間觸碰高壓引線或變壓器外殼;
2. 避免空載升壓:試驗(yàn)變壓器輸出端禁止空載升壓(易產(chǎn)生過(guò)電壓,燒毀設(shè)備),需確保試驗(yàn)回路有足夠負(fù)載(變壓器繞組本身即為負(fù)載);
3. 濕度控制:干式變壓器絕緣易吸潮,濕度>85%時(shí),即使絕緣電阻合格,也可能因表面泄漏電流過(guò)大導(dǎo)致誤判,需先干燥;
4. 分接開(kāi)關(guān)位置:試驗(yàn)前需將高壓繞組的分接開(kāi)關(guān)置于額定分接位置(如“額定電壓”檔位),避免因分接位置錯(cuò)誤導(dǎo)致試驗(yàn)電壓偏差;
5. 數(shù)據(jù)記錄:需詳細(xì)記錄試驗(yàn)日期、環(huán)境溫濕度、試驗(yàn)電壓、持續(xù)時(shí)間、絕緣電阻(試驗(yàn)前后)、儀表讀數(shù)等,形成試驗(yàn)報(bào)告(歸檔備查)。
總結(jié)
SCB14干式變壓器的交流耐壓試驗(yàn),是出廠、安裝后及大修后的“必做試驗(yàn)”,核心是通過(guò)工頻高壓驗(yàn)證絕緣可靠性。試驗(yàn)需嚴(yán)格遵循國(guó)標(biāo)參數(shù),做好環(huán)境控制、安全防護(hù)和步驟操作,確保結(jié)果準(zhǔn)確——合格的試驗(yàn)結(jié)果,是變壓器長(zhǎng)期耐受額定電壓、避免絕緣故障的關(guān)鍵保障。