SCB14干式變壓器交流耐壓試驗
SCB14干式變壓器(環(huán)氧樹脂澆注絕緣結構)的交流耐壓試驗,是驗證其絕緣系統(tǒng)在額定電壓及過電壓下耐受能力的核心試驗項目,主要用于排查絕緣層(澆注體、繞組間、繞組對地)的制造缺陷(如氣泡、裂紋、雜質)或運輸/安裝損傷,保障變壓器長期安全運行。該試驗需嚴格遵循國家標準(GB/T 6451《油浸式電力變壓器 技術參數和要求》及GB/T 10228《干式電力變壓器 技術參數和要求》),具體內容如下:
一、試驗核心目的
交流耐壓試驗通過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:同一繞組內不同線匝、線餅間的絕緣(需配合“感應耐壓試驗”補充考核,因單純工頻耐壓對縱絕緣考核不足)。
簡言之,試驗目的是“模擬極端電壓工況,提前暴露絕緣薄弱點”,避免運行中因絕緣擊穿導致短路故障。
二、試驗前必備準備
SCB14干式變壓器的絕緣對環(huán)境(濕度、清潔度)敏感,試驗前需滿足以下條件,否則可能導致試驗結果誤判或絕緣損傷:
1. 設備狀態(tài)檢查
外觀檢查:確認澆注體無裂紋、破損、異物附著;高低壓繞組引出線接線牢固,絕緣端子無損傷;鐵芯接地可靠(無松動、銹蝕)。
絕緣電阻預測試:先用2500V兆歐表測量繞組對地、繞組間的絕緣電阻,且需滿足:
溫度換算至20℃時,絕緣電阻值≥1000MΩ(10kV級)、≥2500MΩ(35kV級);
各繞組絕緣電阻無明顯差異(如與歷史數據或同批次產品相比,下降幅度不超過50%),排除明顯受潮或貫通性缺陷(若絕緣電阻過低,禁止直接進行耐壓試驗,需先干燥處理)。
接地系統(tǒng)檢查:試驗臺、變壓器外殼、鐵芯、低壓繞組(若試驗高壓繞組時)需可靠接地,接地電阻≤4Ω,避免感應電壓傷人或干擾試驗數據。
2. 試驗設備準備
需匹配以下專用設備,且設備需經計量合格(有效期內):
試驗變壓器:容量≥5kVA(10kV級)、≥10kVA(35kV級),輸出電壓需覆蓋試驗電壓(如10kV級需輸出35kV及以上);
調壓器:與試驗變壓器配套,實現電壓平穩(wěn)調節(jié)(升壓速率≤1kV/s);
保護裝置:包括過流保護(防止擊穿時燒毀設備)、擊穿報警(聲光提示)、電壓/電流測量儀表(精度≥0.5級);
屏蔽線/高壓引線:采用高壓絕緣線,避免引線對地閃絡(引線長度需足夠,與周圍物體距離≥試驗電壓的1/10,單位:cm,如35kV試驗電壓需≥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:相對濕度≤85%,且澆注體表面無凝露(若濕度超標,需用熱風機干燥繞組,或在試驗前靜置24小時以上);
場地:試驗區(qū)域需設置安全圍欄和“高壓危險”警示標識,無關人員禁止入內(安全距離:10kV級≥1.5m,35kV級≥3m)。
三、關鍵試驗參數(按電壓等級劃分)
SCB14干式變壓器的交流耐壓試驗電壓(工頻)需根據其額定電壓等級確定,不同電壓等級的試驗參數差異較大,具體如下表(依據GB/T 102282015):
變壓器額定電壓等級(kV)
試驗對象
工頻耐壓試驗電壓(kV,有效值)
試驗持續(xù)時間(s)
備注(感應耐壓補充要求)
10(高壓繞組額定電壓)
高壓繞組對地 / 低壓繞組
35
60
感應耐壓:施加 1.73 倍額定電壓,持續(xù) 60s
10(低壓繞組額定電壓,如 6kV)
低壓繞組對地 / 高壓繞組
21
60
感應耐壓:施加 1.73 倍額定電壓,持續(xù) 60s
35(高壓繞組額定電壓)
高壓繞組對地 / 低壓繞組
85
60
感應耐壓:施加 1.73 倍額定電壓,持續(xù) 60s
0.4(低壓繞組,380V)
低壓繞組對地 / 高壓繞組
3
60
一般可省略(但出廠試驗需做)
> 注:感應耐壓試驗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級及以上需強制進行感應耐壓(頻率通常為150~400Hz,避免額定頻率下鐵芯飽和)。
四、試驗操作流程(分步驟)
1. 接線(核心:區(qū)分試驗繞組與接地繞組)
試驗高壓繞組時:將高壓繞組的三相引出線短接后,連接至試驗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(避免低壓繞組感應過電壓損壞)。
試驗低壓繞組時:將低壓繞組的三相引出線短接后,連接至試驗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“多點接地”導致電位差。
2. 升壓(平穩(wěn)勻速,避免沖擊)
1. 合上試驗電源,啟動調壓器,以≤1kV/s的速率緩慢升壓;
2. 當電壓升至試驗電壓的50%時,暫停升壓,檢查試驗回路有無異常(如儀表指針抖動、異響、冒煙);
3. 確認無異常后,繼續(xù)以≤1kV/s的速率升壓至額定試驗電壓(如35kV)。
3. 穩(wěn)壓(持續(xù)觀察,記錄數據)
電壓升至額定值后,保持60秒(誤差±5%),期間密切觀察:
有無絕緣擊穿(電流突然增大、電壓驟降)、表面閃絡(澆注體表面出現火花);
有無異常聲響(如“滋滋”放電聲)、異味(絕緣燒焦味);
電壓/電流儀表是否穩(wěn)定(無大幅波動)。
4. 降壓(先降壓,后斷電,禁止突然斷電)
穩(wěn)壓時間結束后,以≤1kV/s的速率緩慢降壓至試驗電壓的50%以下;
降至低壓后,斷開試驗變壓器電源,再將試驗繞組短接放電(用專用放電棒,避免殘余電荷傷人);
放電完成后,拆除試驗接線,恢復變壓器原始接線。
5. 感應耐壓試驗(補充步驟,35kV級必做)
1. 斷開高壓繞組接地,將高壓繞組三相短接,低壓繞組接入150~400Hz的中頻電源;
2. 調節(jié)電源電壓,使高壓繞組感應電壓達到“1.73倍額定電壓”(如35kV級感應電壓≈60.55kV);
3. 保持60秒,觀察無擊穿、閃絡后,緩慢降壓、斷電、放電。
五、試驗結果判斷
1. 合格標準
試驗過程中,無絕緣擊穿(電流突增、電壓歸零)、表面閃絡(澆注體火花);
穩(wěn)壓期間,電壓/電流儀表讀數穩(wěn)定(無持續(xù)波動或漂移);
試驗后,重新測量絕緣電阻,數值與試驗前相比無明顯下降(降幅≤20%);
變壓器外觀無損傷(如澆注體裂紋、繞組變形)。
2. 不合格處理
若出現擊穿/閃絡:立即降壓、斷電、放電,排查原因(如澆注體內部氣泡、繞組受潮、異物短路);
若絕緣電阻下降明顯:需進行干燥處理(如熱風循環(huán)干燥、真空干燥),重新預測試合格后,方可再次試驗;
禁止在未排查故障的情況下,重復施加高壓(避免擴大絕緣損傷)。
六、核心注意事項(安全與準確性)
1. 安全第一:試驗人員需穿戴絕緣手套、絕緣鞋,使用絕緣操作桿;禁止在試驗期間觸碰高壓引線或變壓器外殼;
2. 避免空載升壓:試驗變壓器輸出端禁止空載升壓(易產生過電壓,燒毀設備),需確保試驗回路有足夠負載(變壓器繞組本身即為負載);
3. 濕度控制:干式變壓器絕緣易吸潮,濕度>85%時,即使絕緣電阻合格,也可能因表面泄漏電流過大導致誤判,需先干燥;
4. 分接開關位置:試驗前需將高壓繞組的分接開關置于額定分接位置(如“額定電壓”檔位),避免因分接位置錯誤導致試驗電壓偏差;
5. 數據記錄:需詳細記錄試驗日期、環(huán)境溫濕度、試驗電壓、持續(xù)時間、絕緣電阻(試驗前后)、儀表讀數等,形成試驗報告(歸檔備查)。
總結
SCB14干式變壓器的交流耐壓試驗,是出廠、安裝后及大修后的“必做試驗”,核心是通過工頻高壓驗證絕緣可靠性。試驗需嚴格遵循國標參數,做好環(huán)境控制、安全防護和步驟操作,確保結果準確——合格的試驗結果,是變壓器長期耐受額定電壓、避免絕緣故障的關鍵保障。