GB 1094.2-1996 電力變壓器 第2部分:液浸式變壓器的溫升 (完整版)
1 主題內(nèi)容與適用范圍
1 主題內(nèi)容與適用范圍
本標準規(guī)定了變壓器冷卻方式的標志、變壓器溫升限值及溫升試驗方法。
本標準適用于符合GB 1094.1規(guī)定的電力變壓器。
2 引用標準
2 引用標準
GB 1094.1-1996 電力變壓 器第1部分 總則
GB 3536-83 石油產(chǎn)品閃點和燃點測定法(克利夫蘭開口杯法)
GB 6450-86 干式電力變壓器
GB 11021-89 電氣絕緣的耐熱性評定和分級
GB/T 13499-92 電力變壓器應(yīng)用導(dǎo)則
GB/T 15164-94 油浸式電力變壓器負載導(dǎo)則
3 冷卻方式的標志
3.1 對于干式變壓器,冷卻方式的標志按GB 6450的規(guī)定。
3.2 對于油浸式變壓器,用四個字母順序代號標志其冷卻方式。
第一個字母表示與繞組接觸的內(nèi)部冷卻介質(zhì):
O 礦物油或燃點不大于300℃的合成絕緣液體;
K 燃點大于300℃的絕緣液體;
L 燃點不可測出的絕緣液體。
注:燃點用“克利夫蘭開口杯法”試驗。
第二個字母表示內(nèi)部冷卻介質(zhì)的循環(huán)方式:
N 流經(jīng)冷卻設(shè)備和繞組內(nèi)部的油流是自然的熱對流循環(huán);
F 冷卻設(shè)備中的油流是強迫循環(huán),流經(jīng)繞組內(nèi)部的油流是熱對流循環(huán);
D 冷卻設(shè)備中的油流是強迫循環(huán),(至少)在主要繞組內(nèi)的油流是強迫導(dǎo)向循環(huán)。
第三個字母表示外部冷卻介質(zhì):
A 空氣;
W 水。
第四個字母表示外部冷卻介質(zhì)的循環(huán)方式:
N 自然對流;
F 強迫循環(huán)(風(fēng)扇、泵等)。
注:①在強迫導(dǎo)向油循環(huán)的變壓器中(第二字母代號為D),流經(jīng)主要繞組的油流量取決于泵,原則上不由負載決定;從冷卻設(shè)備流出的油流,也可能有一小部分有控制地導(dǎo)向流過鐵心和主要繞組以外的其他部分;調(diào)壓繞組和(或)其他容量較小的繞組也可為非導(dǎo)向油循環(huán)。
②在強迫非導(dǎo)向冷卻的變壓器中(第二個字母的代號為F),通過所有繞組的油流量是隨負載變化的,與流經(jīng)冷卻設(shè)備的用泵抽出的油流沒有直接關(guān)系。
一臺變壓器規(guī)定有幾種不同的冷卻方式時,在說明書中和銘牌上,應(yīng)給出不同冷卻方式下的容量值(見GB 1094.1第7.1條m項),以便在某一冷卻方式及所規(guī)定的容量下運行時,能保證溫升不超過規(guī)定的限值。在最大冷卻能力下的相應(yīng)容量便是變壓器的(或多繞組變壓器中某一繞組的)額定容量。不同的冷卻方式一般是按冷卻能力增大的次序進行排列。
例1:ONAN/ONAF變壓器裝有一組風(fēng)扇,在大負載時,風(fēng)扇可投入運行,在這兩種冷卻方式下,油流均按熱對流方式循環(huán)。
例2:ONAN/OFAF變壓器帶有油泵和風(fēng)扇的冷卻設(shè)備。也規(guī)定了在自然冷卻方式(例如,輔助電源出現(xiàn)故障的情況下),降低負載后的冷卻能力。
4 溫升限值
4.1 概述
變壓器的溫升限值是根據(jù)不同的負載情況而作出規(guī)定。
對于連續(xù)額定容量下的溫升,按4.2條的規(guī)定。
對于有明確規(guī)定負載周期時,應(yīng)給出與規(guī)定的負載周期圖相關(guān)的附加要求(見第4.4條),主要適用于系統(tǒng)中的大型變壓器,對大型變壓器的急救負載應(yīng)特別注意。而這些要求通常不能用于標準的小型或中型變壓器。
變壓器某一部分的運行溫度,假設(shè)表示為冷卻介質(zhì)(環(huán)境空氣或冷卻水)溫度與該部分溫升之和。
變壓器各部分的溫升值是變壓器的特性參數(shù)之一,是制造廠的保證值,變壓器應(yīng)承受規(guī)定條件下的溫升試驗,在詢價和合同中若沒有提出“特殊使用條件”時,應(yīng)以正常的溫升限值為準;特殊使用條件下的溫升限值應(yīng)按第4.3條的規(guī)定進行修正。
溫升限值不允許有正偏差。
4.2 連續(xù)額定容量下的正常溫升限值
變壓器有一個分接范圍超過±5%的帶分接繞組時,在與每個分接相應(yīng)的分接容量、分接電壓和分接電流下,不同分接的負載損耗是不同的,有時空載損耗也不同(即在分接范圍內(nèi)采用了變磁通調(diào)壓方式)。溫升限值應(yīng)適用于每個分接(參見GB 1094.1第5.6條),溫升型式試驗應(yīng)在最大電流分接上進行(另有規(guī)定除外)。
注:在獨立繞組變壓器中,最大電流分接一般是最大負載損耗分接。
在帶分接的自耦變壓器中,溫升試驗時,應(yīng)根據(jù)分接的布置來選擇分接。
對于多繞組變壓器,當(dāng)一個繞組的額定容量等于其他繞組額定容量之和時,溫升試驗要求所有的繞組同時帶各自的容量值。如果情況不是這樣,應(yīng)規(guī)定一個或多個特定的負載組合進行溫升試驗(詳見5.2.3條)。
在具有同心式線圈排列的變壓器中,兩個或多個獨立線圈上下排列且容量及尺寸都相同時,繞組溫升讀數(shù)的平均值應(yīng)不超過繞組溫升限值;如果容量和(或)尺寸不相同時,則應(yīng)按協(xié)議進行評估。
油浸式變壓器(字母代號為O)在連續(xù)額定容量穩(wěn)態(tài)下的溫升限值1]規(guī)定如下:
頂層油溫升(見5.3.1)
油不與大氣直接接觸的變壓器 60K
油與大氣直接接觸的變壓器 55K
繞組平均溫升(用電阻法測量,見5.4條) 65K
對于鐵心、繞組外部的電氣連接線或油箱中的結(jié)構(gòu)件,不規(guī)定溫升限值,但仍要求溫升不能過高,通常不超過80K,以免使與其相鄰的部件受到熱損壞或使油過度老化。對于大型變壓器,可通過特殊試驗進行探討(見附錄B)。
對于更高絕緣等級的絕緣系統(tǒng)和(或)浸于難燃液體中的變壓器(字母代號為L或K),其溫升限值應(yīng)按協(xié)議規(guī)定。
對不同絕緣耐熱等級(按GB 11021評定和分級)的干式變壓器,其溫升限值按GB 6450的規(guī)定。
4.4 規(guī)定的負載周期中的溫升
如果對某一負載周期需要規(guī)定溫升的保證值和(或)特殊試驗時,應(yīng)明確以下各項要求:
a. 變壓器初始溫度條件(或是環(huán)境溫度,或是與規(guī)定的低于額定電流“預(yù)負載”相應(yīng)的穩(wěn)定溫升);
b. 試驗電流(恒定)的幅值(表示為額定電流的倍數(shù))及其持續(xù)時間;
c. 試驗終了時頂層油溫升和繞組平均溫升(用電阻法)最大允許值可在沒有任何事先協(xié)議限制下,只為取信息而進行本試驗,該值提出與否均可。
d. 要進行的特殊觀察或測量(例如直接測量熱點溫度,觀測油箱發(fā)熱的熱象圖及與其有關(guān)的可能限值)。
有關(guān)對負載周期研究方面所需的進一步討論、建議以及特殊的測量與評價,見附錄B的B4條。
5 溫升試驗
5.4 繞組平均溫度的測定
繞組平均溫度是通過繞組電阻確定的。三相變壓器中,最好在中柱進行測量。溫度θ2下的電阻R2與θ1下的電阻R1之間的比值為:

變壓器應(yīng)在穩(wěn)定的環(huán)境溫度下進行繞組電阻(R1,θ1)的測量(見GB 1094.1第10.2.3條)。在另一溫度θ2時測出的電阻為R2,則可得到溫度θ2值為:

令切斷電源時,外部冷卻介質(zhì)的溫度為θa,則繞組溫升為:

繞組電阻是在切斷電源并去掉短路接線后進行測量,電源切斷瞬間的電阻R2按第5.5條確定。
5.5 電源切斷瞬間的繞組溫度的確定
溫升試驗要求準確測定電源切斷瞬間的繞組平均溫度,其標準方法如下:
在切斷電源和打開短路接線后,立即將要測的繞組接入直流測量電路,由于繞組的電氣時間常數(shù)(L/R)較大,因而只有經(jīng)過一段時延后,才能測得準確的電阻值。因繞組在切斷電源后開始冷卻,繞組電阻隨冷卻時間變化,故應(yīng)有足夠的測量時間,以便允許用外推法推算電源切斷瞬間的繞組溫度。
附錄C推薦了測量方法以及特殊情況下可采用的更好的方法。
在測量電阻的同時,應(yīng)盡量排除外界對冷卻條件的干擾,以便盡量獲得準確的數(shù)據(jù),這與強油冷卻方式的油浸式變壓器有關(guān),附錄A就這個問題作了進一步的分析。
附錄A
附錄A
有關(guān)強迫油循環(huán)變壓器油溫的說明
(參考件)
油浸自冷式變壓器中,流過繞組的穩(wěn)態(tài)油流量原則上等于流經(jīng)散熱器的油流量。
強油導(dǎo)向循環(huán)的變壓器中,從冷卻器流出的油流,只有部分泄漏,或者有意控制的分流流入油箱內(nèi)的自由空間,這與油浸自冷式變壓器的油流狀況相同。
強油非導(dǎo)向冷卻的變壓器中,流經(jīng)繞組的油流量不等于流經(jīng)散熱器的油流量。
對于強迫油循環(huán)非導(dǎo)向(OF)冷卻的變壓器,在有限制的過載運行時,泵的總?cè)萘勘仨殱M足流過繞組最大油流量的要求。因此,在額定負載或降低負載時,流經(jīng)冷卻器中的油,有相當(dāng)多的一部分是在油箱內(nèi)繞組外流動的,這部分油流因溫度不變而緩慢地上升到繞組頂部,且與從繞組頂部流出的熱油相混合。
流經(jīng)繞組的熱油流與油箱內(nèi)較冷的分路油流以紊流的方式混合,繞組出口處到油箱頂部間充滿了溫度比較均勻的混合油,混合油的溫度比剛離開繞組頂部的油要低。
通常測出的頂層油的溫度就是該混合油的溫度,若將此測量值用于確定繞組內(nèi)部的油平均溫度和繞組與油之間的溫差,則所得的結(jié)果是不真實的,當(dāng)用于計算熱點溫度和研究負載能力時,可能導(dǎo)致錯誤。
確定繞組內(nèi)部油溫度的另一可用的方法,是“外推平均油溫法”。根據(jù)這個方法,在切斷電源后,繼續(xù)以測量電阻的方式對繞組平均溫度再監(jiān)測一段時間。電阻變化率約在5 min~20 min內(nèi)逐漸下降到零,由于繞組內(nèi)已沒有損耗,繞組的溫度將逐漸接近于周圍油的溫度。為此,假設(shè)油平均溫度是不變的(或者只隨變壓器內(nèi)總體油溫度下降而略有下降)。上述假設(shè)是不科學(xué)的,對于某些結(jié)構(gòu)的變壓器,用此方法測試的結(jié)果是相當(dāng)不真實的。
事實上,還沒有僅依靠在繞組以外測量的方法來確定OF冷卻方式變壓器“繞組周圍油溫度”的準確方法。
電源切斷后,進行繞組溫度測量同時,應(yīng)盡量減少對冷卻條件的干擾(見5.5條)。電源切斷前,繞組周圍自由空間的油含有“底部油”的溫度,繞組也得到這個溫度下的油,冷卻器得到的油是繞組油出口上方的油箱頂部的混合油。
切斷電源后,油仍以不同的方式繼續(xù)循環(huán):
a. 泵和風(fēng)扇繼續(xù)運行時,冷卻器繼續(xù)接受混合油,并繼續(xù)向油箱內(nèi)提供具有底部油溫度的油,因此混合油的溫度開始下降,底部油的溫度也隨之下降。
b. 泵繼續(xù)運行,但風(fēng)扇停止時,冷卻器向油箱底部提供幾乎等于頂層油溫的油,此油又從油箱底部上升,并與繞組周圍的油混合。
c. 泵和風(fēng)扇都停止運行時,繞組繼續(xù)對油箱頂部提供熱油,頂層油和底部油之間的分界線開始下降到低于由繞組流出的油出口處的水平線。因而,將逐漸改變繞組外部由溫度引起的油壓差,并影響繞組內(nèi)部油流的上升。
一般都傾向于保持泵和風(fēng)扇繼續(xù)運行,不同方式之間在試驗結(jié)果上的差別與繞組內(nèi)油溫分布的很不確定性相比,確實是不重要。
附錄B
B1 概述
穩(wěn)態(tài)溫升試驗的結(jié)果,可用來估算不同負載狀態(tài)下的穩(wěn)態(tài)溫升值(見5.2條),若變壓器熱時間常數(shù)已知的情況下,也可用來估算暫態(tài)溫升。
對于中型和小型變壓器,可根據(jù)傳統(tǒng)數(shù)學(xué)模型進行估算(見B2和B3條)。
對于任何特指的大型變壓器,傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型的有效性較之中型和小型變壓器要差。因此,進行負載能力研究時(例如,高于額定容量的急救負載),建議按具體變壓器求得的有關(guān)數(shù)據(jù),用超過額定容量的暫態(tài)負載進行特殊試驗,B4條推薦了有關(guān)試驗程序及觀察的方法。
B2 油浸式變壓器繞組內(nèi)部溫度分布的數(shù)學(xué)模型――熱點概念
冷卻油流入繞組底部,并且具有“底部油溫度”,底部油向上流經(jīng)繞組,并假設(shè)其溫度是隨繞組高度呈線性上升,繞組損耗產(chǎn)生的熱量從繞組表面向油傳遞,熱量的傳遞要求繞組本身和繞組周圍油之間存在溫度差(假設(shè):在所有不同高度處的溫差均相同),所以,繞組溫度分布線與油溫度分布線呈兩條平行直線(見圖B1)。

出現(xiàn)在繞組絕緣系統(tǒng)某部位的最高溫度叫做“熱點溫度”。熱點溫度被假設(shè)為代表變壓器負載的熱極限值,變壓器的其他部件(如套管、電流互感器、分接開關(guān)等)均不應(yīng)限制變壓器的負載能力(見GB 1094.1第4.2條)。
靠近繞組上端部位,渦流損耗往往比較集中,并可能還要特殊加強電氣絕緣,從而增加了隔熱程度,因此,這部位的導(dǎo)體與油之間的溫差比較高,這一特性用熱點系數(shù)來體現(xiàn)。對配電變壓器,熱點系數(shù)取1.1;對中型電力變壓器取1.3;對于大型變壓器,依結(jié)構(gòu)而異,此系數(shù)值變動較大,制造廠應(yīng)按要求提供數(shù)據(jù)(除非按B4條的要求進行了實際測量)。
繞組與油之間的穩(wěn)態(tài)溫差沿繞組高度的平均值,是用電阻法測得的繞組平均溫度與油平均溫度之間的差(分別見5.4條和5.3條)。
高于外部冷卻介質(zhì)(空氣或水)的穩(wěn)態(tài)熱點溫升等于:
[高于冷卻介質(zhì)的頂層油溫升]+[熱點系數(shù)]×[繞組高于油的平均溫差]
對強迫非導(dǎo)向油循環(huán)的冷卻變壓器(標志為OF),僅按5.3條和5.4條進行測量時,其頂層油溫度和油平均溫度的概念是不明確的(見附錄A)。
不同負載下的溫升值,可用規(guī)定負載下的穩(wěn)態(tài)溫升測量值進行計算(見5.6條規(guī)定的指數(shù)函數(shù)計算法),隨結(jié)構(gòu)的不同,只在限定的負載范圍內(nèi)才有一定的準確性,第5.6條給出了相當(dāng)狹窄的負載變化范圍,當(dāng)估算的準確度要求較低時,負載范圍可適當(dāng)?shù)胤艑?,用指?shù)計算,仍可得到有用的結(jié)果。
B3 熱時間常數(shù)
負載和(或)冷卻條件變化時,繞組和油的溫度將經(jīng)過一段時延而隨著變化,通常,用兩個時間常數(shù)來描述:
其中一個,反應(yīng)整個變壓器的熱容量(之中,油的熱容量占主要地位),一般在1 h~5 h,較小者適用于結(jié)構(gòu)緊湊的大型強油循環(huán)冷卻的變壓器;較大者適用于自冷式變壓器。另一個時間常數(shù)小,約在5 min~20 min,反映了繞組與油之間的溫差隨著損耗變化的過程。
在變化的狀態(tài)下,繞組高于冷卻空氣(或水)的溫升表示為時間常數(shù)大的油溫升與時間常數(shù)小的繞組高于油的溫升之和。關(guān)于暫態(tài)溫升隨時間變化的數(shù)學(xué)表達式,按GB/T 15164―94《油浸式電力變壓器負載導(dǎo)則》的規(guī)定。
干式變壓器的數(shù)學(xué)模型,見有關(guān)標準。
B4 暫態(tài)負載下的溫升試驗(推薦方法)
可按協(xié)議用4.4條的方法,在限定的持續(xù)時間內(nèi),用高于額定電流的負載進行溫升試驗(如:可有意模仿作為急救負載一天內(nèi)的峰值負載時間)。
推薦的試驗負載方式是施加恒定電流值(表示為額定電流的倍數(shù)),在持續(xù)規(guī)定的時間之后,切斷電源。若取短路接線法進行試驗時,與額定負載穩(wěn)態(tài)溫升試驗方法相同(選用負載電流的規(guī)定值,可以適當(dāng)考慮空載損耗)。
對實際負載周期是可以計算的(例如,按照GB/T 15164―94《油浸式電力變壓器負載導(dǎo)則》的方法,根據(jù)最大溫度值,確定近似等效的簡化負載周期)。應(yīng)規(guī)定試驗開始時變壓器是處于工廠的實際環(huán)境溫度還是處于與某一特定的“預(yù)負載”電流(額定電流的分數(shù)值)下相應(yīng)穩(wěn)態(tài)溫度條件。
溫度傳感器的數(shù)量至少應(yīng)與額定穩(wěn)態(tài)溫升試驗時所用的相同,切斷電源時的油和繞組溫度(平均值,用電阻法測量)按標準的方法來確定。
經(jīng)協(xié)商同意時,在油箱內(nèi)還可附加裝置溫度傳感器,若以記錄繞組熱點溫度為目的時,應(yīng)將溫度傳感器置于繞組內(nèi)部,由于最熱點的位置很難預(yù)先準確確定,加之油流的隨機變化,各不同位置的溫度也會隨之變化,因此最好同時用多個傳感器。對大型變壓器,實測的某點溫度,也可能與按B2條以及GB/T 15164―94《油浸電力變壓器負載導(dǎo)則》所推薦的傳統(tǒng)數(shù)學(xué)模型(估算值)有較大的差異。除非已有在結(jié)構(gòu)相似的產(chǎn)品上測量的經(jīng)驗,否則本研究只屬探索性的工作。必須特別注意有關(guān)變壓器的溫升的具體技術(shù)參數(shù)。
為減少試驗對試品損壞的風(fēng)險,可應(yīng)用紅外攝影技術(shù)對油箱和電氣端子的局部溫度進行監(jiān)測。還可臨時裝置溫度傳感器,對油箱內(nèi)部金屬結(jié)構(gòu)件進行監(jiān)測。溫升試驗前后均應(yīng)進行油中氣體分析,以判斷有無潛伏性的過熱隱患(見附錄C4條)。
附錄C
C1 穩(wěn)態(tài)溫升試驗截尾
符號含義
θ 溫度,℃;
θ(t) 隨時間(t)變化的油溫度(頂層油溫或油平均溫度),℃;
θa 外部介質(zhì)溫度(環(huán)境空氣溫度或水溫度),假設(shè)為恒定,℃;
Δθ 高于θa的油溫升,K;
θu 穩(wěn)態(tài)溫度,℃;
Δθu 穩(wěn)態(tài)溫升,K;
e(t) 時間(t)時,偏離穩(wěn)態(tài)溫度的剩余偏差;
T0 油溫升按指數(shù)變化的時間常數(shù),min(或h);
h 兩次讀數(shù)時間間隔;
θ1、θ2、θ3間隔為h的連續(xù)3個溫度,℃;
溫升試驗原則上應(yīng)一直進行到能確定油穩(wěn)態(tài)溫升時為止,環(huán)境溫度或冷卻水溫度應(yīng)盡可能保持恒定不變。假設(shè)油溫θ(t)按時間常數(shù)T0呈指數(shù)函數(shù)將趨近于穩(wěn)態(tài)溫度θu,其環(huán)境溫度為θa,最終穩(wěn)態(tài)溫升為Δθu,則:
(1)
(2)
因此,偏離穩(wěn)態(tài)溫升Δθu的剩余偏差為:
(C3)
在相同時間間隔下的諸ε值,構(gòu)成一個幾何級數(shù)。故允許按圖C1所示的圖解外推法來計算最終溫升值。

對曲線任何兩個相鄰點,其時間間隔為h時,則有:
(C4)
(C4a)
在任何稍后的時間(t+t1)下:
(C5)
試驗截尾準則,遵守溫度的變化率降到每小時1 K。即:
h=1且Δ(Δθ)t<1時,公式(C4a)給出:

試驗還應(yīng)進行3 h,然后停止。最后一個小時中的平均溫升,便是試驗結(jié)果值T0=3 h時,截尾誤差從理論上說大約為1 K;若時間常數(shù)較之還小,則此誤差更小;反之則大。
時間常數(shù)T0可用不同的方式估算。
按變壓器銘牌上的數(shù)據(jù)進行估算:
(C6)
式中:Δθu是估算的最終頂層油溫升,K;
重量,t;
損耗,kW。
油重量,去掉儲油柜中的油重量(因為其不參與油溫變化)。
按試驗過程中時間間隔均為h的連續(xù)幾個讀數(shù)進行估算:
已知連續(xù)三個讀數(shù)Δθ1,Δθ2,Δθ3,若指數(shù)函數(shù)式(2)有效地逼近溫度曲線時,那么,其增量的關(guān)系如下:

則:
(C7)
用式(7)所用的幾個讀數(shù)也可推斷穩(wěn)態(tài)(最終)溫升值:
(C8)
應(yīng)連續(xù)幾次進行估算,并且應(yīng)一致收斂,為避免較大的隨機數(shù)學(xué)誤差,其時間間隔應(yīng)近于T0,而且Δθ3/Δθu應(yīng)不小于0.95。
穩(wěn)態(tài)溫升更準確的計算值,可由高于60%Δθu(Δθu通過三點法來計算)的各測量點,用最小二乘法外推求出。
用另一公式估算穩(wěn)態(tài)(最終)溫升值:
(C9)
C2 電源切斷后繞組電阻測量程序
按第5.5條指出的,在試驗達到穩(wěn)定后,通常是用測量繞組直流電阻的方法來確定繞組的溫升。由于繞組的溫度以及電阻是隨時間變化的,確定電源切斷瞬間的繞組電阻是至關(guān)重要的程序(此外推程序見第C3條)。
切斷試驗電源后應(yīng)盡快地開始電阻測量,由于直流測量時,電流穩(wěn)定需要一段時間,繞組中存有電感的電壓降,因而開始測量時的讀數(shù)可靠性要差,為減少電流穩(wěn)定所需的時間,可采用下述方法:
使鐵心飽和,將有效電感從一高的“空載”值下降到與短路電感同一數(shù)量級的值。
使用恒流電源,選用電子式穩(wěn)定電源或帶有一個大的附加串聯(lián)電阻器的大容量蓄電池。
鐵心飽和是指建立一定數(shù)量的磁通(其量綱為伏秒“Vs”),在電路中用高電動勢,因而減少了時延,可降到幾秒鐘。
被試的一對繞組,可以分別接到兩個獨立的直流電路或串聯(lián)后接到一個共用的電源,應(yīng)使電流方向與鐵心磁飽和相配合。
飽和后的電時間常數(shù)既使在不利的條件下,也可降到幾秒鐘。溫差1 K對應(yīng)于電阻相對誤差約1/300,作為指數(shù)衰減的誤差,將對應(yīng)于5~6倍電氣時間常數(shù)的時延。因而,在達到飽和后不到一分鐘的時間內(nèi),即可測得有用的電阻值。
對于特殊的情況,可選用其他方法進行測量,有一種方法是取用一個繞組上電壓的電感分量,該繞組是開路的,且不是直流回路的一個部分,并用此電感分量來校正被測繞組上的電壓。
當(dāng)一個繞組具有兩個并聯(lián)且平衡良好的“半線圈”時,可以將直流接入其中的一個“半線圈”,而從另一個返回,這種方法允許對電阻進行監(jiān)測,原則上不存在電感的影響,甚至在變壓器施加交流的同時,也可以進行測量。
C2 電源切斷后繞組電阻測量程序
按第5.5條指出的,在試驗達到穩(wěn)定后,通常是用測量繞組直流電阻的方法來確定繞組的溫升。由于繞組的溫度以及電阻是隨時間變化的,確定電源切斷瞬間的繞組電阻是至關(guān)重要的程序(此外推程序見第C3條)。
切斷試驗電源后應(yīng)盡快地開始電阻測量,由于直流測量時,電流穩(wěn)定需要一段時間,繞組中存有電感的電壓降,因而開始測量時的讀數(shù)可靠性要差,為減少電流穩(wěn)定所需的時間,可采用下述方法:
使鐵心飽和,將有效電感從一高的“空載”值下降到與短路電感同一數(shù)量級的值。
使用恒流電源,選用電子式穩(wěn)定電源或帶有一個大的附加串聯(lián)電阻器的大容量蓄電池。
鐵心飽和是指建立一定數(shù)量的磁通(其量綱為伏秒“Vs”),在電路中用高電動勢,因而減少了時延,可降到幾秒鐘。
被試的一對繞組,可以分別接到兩個獨立的直流電路或串聯(lián)后接到一個共用的電源,應(yīng)使電流方向與鐵心磁飽和相配合。
飽和后的電時間常數(shù)既使在不利的條件下,也可降到幾秒鐘。溫差1 K對應(yīng)于電阻相對誤差約1/300,作為指數(shù)衰減的誤差,將對應(yīng)于5~6倍電氣時間常數(shù)的時延。因而,在達到飽和后不到一分鐘的時間內(nèi),即可測得有用的電阻值。
對于特殊的情況,可選用其他方法進行測量,有一種方法是取用一個繞組上電壓的電感分量,該繞組是開路的,且不是直流回路的一個部分,并用此電感分量來校正被測繞組上的電壓。
當(dāng)一個繞組具有兩個并聯(lián)且平衡良好的“半線圈”時,可以將直流接入其中的一個“半線圈”,而從另一個返回,這種方法允許對電阻進行監(jiān)測,原則上不存在電感的影響,甚至在變壓器施加交流的同時,也可以進行測量。
C4 油中氣體分析
在溫升試驗中,即使存在著局部過熱,也不一定會顯示出異常的溫升值,而采用溶解于油中氣體的色譜分析,可以有效地探測可能存在的局部過熱。
經(jīng)溶解于油中氣體分析,一般能判斷繞組或結(jié)構(gòu)件輕度過熱,比如說170℃~200℃,或者判斷出嚴重局部過熱,比如說300℃~400℃(例如,因存在著不應(yīng)有的接觸而引起渦流電流)。
隨著變壓器容量的增大,漏磁通的影響是個潛在的危險因素,特別是對于大型變壓器,用油中氣體分析來判斷局部過熱更有意義。

