原文：王国刚 鲜椒微电气
序言：变压器试验技术经过以往的岁月得到了很大的发展。其发展经历了这样的过程：从早先的仅仅判断变压器是否能通过耐压试验，到后来的对变压器众多参数的详尽测试。新的成熟性试验技术的应用，为厂内试验的故障诊断提供了极大的方便。
1. 试验分类与试验标准
1.1 变压器的试验分类：
l 按场地划分：
现场试验、工厂试验
l 按制造过程划分：
半成品试验、成品试验
半成品试验包括型式性半成品试验与例行性半成品试验。
例行性半成品试验：每台半成品均要进行的试验项目，如套管CT试验、电压比测量与联接组标号检定、绕组电阻测量等。
型式性半成品试验：新产品研制过程中要进行的试验项目，如铁心叠装完后，缠绕临时绕组，进行铁心损耗测量等。
成品试验包括：例行试验、型式试验、特殊试验。
例行试验：每台产品出厂前都要进行的试验项目。
型式试验：新产品要进行的试验项目；一般周期为5年；或者没到5年，而原设计产品的制造场地、制造人员、产品原材料、生产设备……，发生了重大变化，也应进行型式试验。
特殊试验：标准规定的特殊项目，以及标准中没有规定，用户与制造厂协商达成一致的试验项目。
1.2 试验标准
变压器试验应按照一定的标准来进行，这些标准包括：
国际标准、国家标准、行业标准、工厂标准。
国际标准→国家标准→行业标准→工厂标准，程度上逐渐严格。
l 国际标准
国际标准公认的有：
IEC标准，如IEC60076-XX
IEEE标准，如IEEE Std C57.12.xx
l 国家标准
GB1094系列，如GB1094.xx
l 行业标准
常见的由DL、DL/T、JB、JB/T打头，均为行业标准。
l 工厂标准
有些试验项目的具体数值，国际标准、国家标准、行业标准没有规定或无法规定，需要制定工厂标准(或者称企业标准)做补充规定。如绝缘电阻、介损等的具体数值需要在工厂标准中给予规定。
2. 我国的试验技术水平与特高压输电线路概况
2.1 我国的变压器试验技术水平
我国的变压器试验技术处于国际一流水平，主要表现在以下三个方面：
(1) 我国输变电工程的快速发展，使试验工程师在超高压、特高压产品的试验方面积累了较为丰富的经验；
(2) 随着特高压交直流输变电设备的制造，促进了国内相关试验设备、测量仪器的突破性发展；
(3) 国内建造了许多无与伦比的特高压试验大厅。
2.2 特高压交直流输电线路
我国是世界上最先拥有±800kV直流输电线路的国家；±1100kV直流输电线路正在建设之中。
我国也是世界上最先拥有1000kV交流输电线路的国家。
印度的交流765kV已经运行数年；虽具有1200kV交流输电线路，仅为2km的试验线路，已经带电；但还没进入商业运行阶段。
印度的±400kV直流输电线路已经运行数年；±800kV已有两条线路投入运行，其它线路在建；印度将是紧随我国之后，世界上第二个拥有±800kV输电线路的国家。
3. 几个最常用的IEC和GB变压器试验标准
表1：几个最常用的IEC和GB变压器试验标准
|
IEC |
GB |
名称 |
GB与IEC的关系 |
|
IEC 60076-1 2011 |
GB1094.1 2013 |
电力变压器第1部分总则 |
修改采用 |
|
IEC 60076-2 2011 |
GB1094.2 2013 |
电力变压器第2部分温升 |
修改采用 |
|
IEC 60076-3 2000 |
GB1094.3 2003 |
电力变压器第3部分绝缘水平、绝缘试验和外绝缘空气间隙 |
等效采用 |
|
IEC 60076-3 2013 |
------ |
------ |
------ |
idt—等同采用，identical
eqv—等效采用，equivalent
mod—修改采用，modified
neq—非等效采用，none equivalent
等同采用的主要意思是，修改原标准中的错别字、笔误，版面保持一致；
等效采用的主要意思是，除了修改原标准中的错别字、笔误之外，版面可能调整。
从等同→等效→修改→非等效，与原标准的差异逐渐加大。
4. 液浸式变压器工厂试验项目
以Um>72.5kV变压器试验项目为例。
下表所列试验项目及表达方式均参照最新版本，即GB 1094.12013版和IEC 60076-3 2013版。
表2：变压器工厂试验项目
|
序号 |
试验项目 |
类型 |
|
1 |
液浸式变压器压力密封试验 |
例行 |
|
2 |
充气式变压器油箱压力密封试验 |
例行 |
|
3 |
变压器油试验 |
例行 |
|
4 |
电压比测量和联结组标号检定 |
例行 |
|
5 |
绕组电阻测量 |
例行 |
|
6 |
绝缘电阻、吸收比、极化指数测量 |
例行 |
|
7 |
绕组绝缘介质损失因数tanδ、绕组对地和绕组间的电容测量 |
例行 |
|
8 |
低电压空载电流测量 |
特殊 |
|
9 |
低电流短路阻抗测量 |
特殊 |
|
10 |
铁心和夹件的绝缘试验 |
例行 |
|
11 |
套管的介损、电容测量 |
例行 |
|
12 |
绝缘试验前后90%、100%、110%电压下空载损耗与空载电流测量 |
例行 |
|
13 |
雷电冲击(LI, LIC, LIN, LIMT) |
见表3 |
|
雷电冲击传递电压测量 |
特殊 |
|
|
14 |
操作冲击(SI) |
见表3 |
|
操作冲击传递电压测量 |
特殊 |
|
|
15 |
外施耐压(AV) |
例行 |
|
16 |
线端交流耐压(LTAC) |
见表3 |
|
17 |
感应耐压(IVW) |
见表3 |
|
18 |
带有局部放电测量的感应电压试验(IVPD) |
见表3 |
|
19 |
短路阻抗与负载损耗测量 |
例行 |
|
20 |
温升试验 |
型式 |
|
21 |
负载电流试验(不需温升试验的) |
特殊 |
|
22 |
负载时声级测量 |
型式 |
|
23 |
风扇和油泵电机吸取功率测量 |
型式 |
|
24 |
有载分接开关试验 |
例行 |
|
25 |
绝缘试验后空载电流与空载损耗测量 |
特殊 |
|
26 |
空载状态下声级测量 |
型式 |
|
27 |
长时间空载试验 |
特殊 |
|
28 |
空载电流谐波测量 |
特殊 |
|
29 |
空载励磁特性测量 |
特殊 |
|
30 |
电晕和无线电干扰水平测量 |
特殊 |
|
31 |
油流静电测量 |
特殊 |
|
32 |
开动油泵时局放测量 |
特殊 |
|
33 |
三相变压器零序阻抗测量 |
例行 |
|
34 |
辅助绝缘试验 |
例行 |
|
35 |
绕组频响特性测量 |
特殊 |
|
36 |
变压器油色谱分析 |
例行 |
|
37 |
短路承受能力试验 |
特殊 |
|
38 |
短路承受能力试验之后重复上述例行试验 |
例行 |
以上所列38项试验并不是每台变压器所必须的，根据电压等级不同，有所差异。400kV、500kV、765kV常见的试验项目一般为20〜25项。
1、2两项为非电气试验项目，为了方便目的，一般由装配车间进行，由质量检查部门控制试验质量。
从第3项开始为电气试验项目，由试验部门完成。
第8、9两项为特殊试验，其目的是考虑到现场难以在额定电压和额定电流下进行，为了提供比较的基础，工厂在低电压和低电流下进行这两项特殊试验。
第14项的操作冲击传递电压测量为特殊项目，属于特殊之中的特殊，一般很少要求此项试验；因为，在操作冲击电压作用下，传递到非被试绕组中的电压几乎按电压比分布。
第21项的负载电流试验，许多情况下用户同时订货几台相同型号的产品，首台进行温升试验，其余各台进行负载电流试验。多数情况下是1.1In 持续12小时。
第37项短路承受能力试验，是一项非常重大的试验项目。制造厂一般不为此建立专门的试验站，而由专门的短路承受能力试验站完成此项特殊试验。变压器短路承受能力试验站，国内的有沈阳变压器研究院虎石台强电流试验站、苏州电气科学研究院强电流试验站、西安西高院强电流试验站；国际上有荷兰KEMA试验站、意大利CESI试验站。短路承受能力试验之后，要复试所有的例行试验，因此说这项试验是非常重大的一个试验项目。
5. 绝缘试验新版标准简介
变压器绝缘试验的主要标准为GB 1094.3和IEC60076-3。本文的新版标准指IEC 60076-3 2013版，现版标准指GB 1094.32003版(或IEC 60076-3 2000版；GB 1094.3 2003等效采用IEC60076-3 2000，两者之间的差异较小)。
2017年4月初向国家标准制修订部门权威人士做了咨询，新版GB 1094.3正在报批之中。所以，在GB 1094.3新版标准正式实施之前，简介IEC新版标准的要求时，为了不至于造成跟将来的GB新版标准不一致的说法，新版IEC60076-3 2013用英文表达。
表3：IEC 60076-3 2013对绝缘试验的要求
|
|
Um ≤ 72.5 kV |
72.5 kV < Um ≤ 170 kV |
Um > 170 kV |
|
|
Insulation |
Uniform |
Uniform |
Non-uniform |
Uniform and non-uniform |
|
Full wave lightning impulse test for the line terminals (LI) |
T |
R |
R |
NA(included in LIC) |
|
Chopped wave lightning impulse test for the line terminals (LIC) |
S |
S |
S |
R |
|
Lightning impulse test for the neutral terminals (LIN) |
S |
S |
S |
S |
|
lightning impulses applied to multiple line terminals simultaneously (LIMT) |
S |
S |
S |
S |
|
switching impulse (SI) |
NA |
S |
S |
R |
|
applied voltage test (AV) |
R |
R |
R |
R |
|
Line terminal AC withstand voltage test (LTAC) |
NA |
S |
Rb |
S |
|
Induced voltage withstand test (IVW) |
R |
R |
R |
NA |
|
Induced voltage test with PD measurement (IVPD) |
Sa |
Ra |
Ra |
R |
R—Routine-------------例行试验
T---Type-----------------型式试验
S---Special--------------特殊试验
NA---Not applicable---不适用
a The requirements of the IVW testcan be incorporated in the IVPD test so that only one test is required.
b The LTAC test for this categoryof transformers can be replaced by a switching impulse test by agreementbetween manufacturer and purchaser.
If specified by the purchaser a switching impulse testusing the method given in Clause 14 shall be performed on the line terminals.The test voltage is given in Table 2(该表指IEC 60076-3 2013中的表格而不是本文的表格).If this test is carried out, then the Line Terminal AC Withstand Test (LTAC)may be omitted by agreement.
IEC 60076-3 2013版同前版有较大的不同，主要体现在以下几点：
(1) 试验项目调整
(2) 新增试验项目
(3) 说法上的改变
表3右上角的黄颜色区域为试验项目调整，其含义是对220kV及以上变压器，之前LI为例行，LIC为型式；调整之后LI+LIC为例行，比之前有所严格。
第二个黄颜色区域LIMT为新增项目。
第三个黄颜色区域属于说法上的改变；LTAC对应之前的ACSD，IVPD对应之前的ACLD；IVW不属于新增项目，但在之前试验项目中找不到与之对应的确切项目。
LTAC、IVW、IVPD均为感应性试验，为了清楚表明各试验的含义，列出表4。
表4：LTAC、IVW、IVPD试验方法
|
试验种类 |
Line terminal AC withstand voltage test (LTAC) |
Induced voltage withstand test (IVW) |
Induced voltage test with PD measurement (IVPD) |
|
试验方式(频率) |
感应(200Hz) |
感应(200Hz) |
感应(200Hz) |
|
考核方式 |
线端对地，而不管相间或匝间。 |
线端对地、相间、匝间同时考核。 |
线端对地、相间、匝间同时考核。 |
|
中性点 |
中性点可以支撑 |
接地 |
接地 |
|
被试品相数 |
逐项进行 |
三相同时 |
三相同时 |
|
加压时间(在200Hz) |
30s |
30s |
30s+60min(2.5min+60min) 30s+5min(Um ≤ 72,5 kV) |
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加压顺序 |
|
|
|
