220kV电力变压器感应耐压试验参数计算分析与运用摘要：变压器感应耐压试验是电力系统在交接试验、预防性试验中大型且重要的诊断试验项目。该项目可以很好地考核设备的绝缘水平，是设备能否合格投入运行的重要依据。文章从理论的角度对220kV变压器在试验过程中的绕组电压分布关系、功率构成等技术参数进行计算分析，并通过现场实际的参数测量值来验证理论计算值。关键词：变压器；分级绝缘；感应耐压；参数计算；电力系统：A：TM855：1009-2374（2015）33-0042-03DOI：10.13535/jki.11-4406/n.2015.33.023由于电力系统中运用的220kV变压器大多都是分级绝缘结构，中性点绝缘水平低于线端，造成不能同时对变压器绕组连同套管按线端绝缘水平进行施加交流电压。在进行外施交流耐压时只能按照中性点绝缘水平进行，这样线端电压就远远达不到标准要求。感应耐压试验是从变压器二次侧绕组采用自激法加压，利用变压器自身使用特性，一次侧会感应和匝数成正比的高电压，有效地解决了绕组线端绝缘水平试验电压的问题，同时考验了变压器的对地绝缘和匝间绝缘水平。1工程概况220kV某变电站扩建的220/115/21kV主变作为电网改造的试点工程，首次采用变低21kV输出，打破了电力系统网内传统10kV输出的惯例，相应试验技术参数也随之更改。感应耐压试验作为此次验收项目的重要一项，试验前做好充分技术计算分析，是试验成功与否的关键因素。1.1被试变压器主要参数型号：SFSZ11-240000/220，额定电压：SFSZ11-240000/220，额定容量：240（MVA），额定电压：220（±8×1.5%）/115/21kV，额定电流：629.8/1204.9/3299.1（A），联结组别：YNynod11，空载损耗：85.4（kW），空载电流：0.048（%），绝缘水平：HV：线端LI950AC395/中性点LI400/AC200（kV）；MV：线端LI480AC200/中性点LI325AC140（kV）；LV：LI125AC55（kV）。1.2试验仪器参数（1）变频电源（WJFY-F300，1台），输入电压：380V/50Hz，输出：0～350V/0～857A，功率：300kW，频率调节范围：30～300Hz；（2）励磁变（WJFB-L300，1台），300kVA，输入：（320V、360V、400V、440V）×2组/0～857A，频率：30～300Hz，高压输出：35kV/4.3A×2组；（3）补偿电抗器（WJFL-B350/35，2台）：额定电压：35kV/15A，频率20～300Hz，电感量：3.7H/525kVA。2变压器感应耐压的基本要求根据《电气电气装置安装工程电气设备交接试验标准》（GB50150-2006）和《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》（GB1094.3-2003）要求，变压器感应耐压试验时，为防止铁芯饱和及励磁电流过大，试验电压的频率应适当大于额定频率。因为若在额定频率下，在试品一侧施加大于其额定电压的试验电压，铁芯磁密将与电压成正比增加，当外施电压约为1.2倍额定电压时，铁芯磁密将达到饱和，使得空载电流急剧增加。由变压器的电磁感应原理可知，感应电动势为：E=4.44fNBS=kfB，所以B=E/kf。式中：E为感应电动势；f为电源频率；N为绕组匝数；B为磁通密度；S为铁心截面积；k为常数（k=4.44NS）。由以上公式可见，铁心磁通密度与外施电压成正比，与电源频率成反比。因此，当外施电压增大一倍时，若要保持铁心磁通密度不变，电源频率也要相应增大一倍，所以对变压器必须进行二倍频以上的感应耐压。根据市场现有试验设备情况，感应耐压试验的电源常常采用可调倍频电源。接线方式使用低压单相励磁感应接线，逐相进行试验。标准要求：除非另有规定，当试验电压频率等于或小于2倍额定频率时，全电压下试验时间为60s；当试验电压频率大于2倍额定频率时，全电压下试验时间为：120×额定频率/试验频率（s），但不少于15s。3试验准备3.1试验条件被试变压器组装完毕后，真空注油后应静置48小时以上。变压器高低压侧所有一次线与外部连接线拆除，所有套管电流互感器二次端子全部短路接地；变压器的现场常规试验项目全部完成，如绝缘电阻、吸收比（极化指数）、介质损耗因数（tanδ）、直流电阻、电压比、直流耐压、绕组连同套管交流耐压（按中性点绝缘水平）等，试验结果均符合有关标准的要求；变压器外壳与铁芯应可靠接地；满足以上试验条件后进行试验。3.2试验接线图1变压器感应耐压试...