中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)
UDC 621.314.211
干 式 電 力 變 壓 器 GB 6450-86
Dry-type power transformers
國家標(biāo)準(zhǔn)局1986-05-29發(fā)布 1987-05-01實(shí)施
1 總則
本標(biāo)準(zhǔn)等效采用國際標(biāo)準(zhǔn)IEC 726(1982)《干式電力變壓器》。
1.1 范圍
本標(biāo)準(zhǔn)適用于電壓等級(jí)為35kV及以下的干式電力變壓器(包括自耦變壓器)。
本標(biāo)準(zhǔn)不適用于下列小型和專用的干式變壓器：
額定容量小于1kVA的單相變壓器及額定容量小于5kVA的多相變壓器；
靜止變流器用變壓器；
起動(dòng)變壓器；
試驗(yàn)變壓器；
機(jī)車變壓器；
隔爆和礦用變壓器；
焊接用變壓器；
調(diào)壓變壓器；
專用小型安全電力變壓器。
當(dāng)上述變壓器或其他特殊變壓器沒有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，本標(biāo)準(zhǔn)可部分或全部引用。
本標(biāo)準(zhǔn)條文中引用的GB1094《電力變壓器》各部分中的有關(guān)條款，均應(yīng)理 解是下列標(biāo)準(zhǔn)的相應(yīng)條款：
GB1094.1-85《電力變壓器 第一部分 總則》；
GB1094.2-85《電力變壓器 第二部分 溫升》；
GB1094.3-85《電力變壓器 第三部分 絕緣水平和絕緣試驗(yàn)》；
GB1094.4-85《電力變壓器 第四部分 分接和聯(lián)結(jié)方法》；
GB1094.5-85《電力變壓器 第五部分 承受短路的能力》。
1.2 使用條件
1.2.1 正常使用條件
滿足下列要求的使用條件為正常使用條件。
a.海拔
海拔不超過1000m。
注：海拔超過1000m時(shí)，見第1.2.2款。
b.環(huán)境溫度
最高氣溫 +40℃；
最高日平均氣溫+30℃；
最高年平均氣溫+20℃；
最低氣溫 -30℃(適用于戶外式變壓器)；
最低氣溫 -5 ℃(適用于戶內(nèi)式變壓器)。
注：超過這些溫度時(shí)，見第1.2.2款。
c.電源電壓的波形
電源電壓的波形近似于正弦波。
d.多相電源電壓的對(duì)稱性
多相變壓器所連接的電源電壓應(yīng)近似對(duì)稱。
1.2.2 特殊使用條件的規(guī)定
用戶應(yīng)在詢價(jià)單中詳細(xì)提出在第1.2.1款正常使用條件中尚未包括的使用條件 (見附錄A及附錄B)。
為不符合第1.2.1款規(guī)定的正常使用條件而設(shè)計(jì)的變壓器，例如冷卻空氣溫度 更高或海拔超過1000m，其定額及試驗(yàn)方面的補(bǔ)充要求(在規(guī)定范圍以內(nèi)的)見第 3.2.2、3.2.3款和4.2條。
對(duì)于超出補(bǔ)充要求規(guī)定限值的溫度條件及特殊運(yùn)行條件，例如冷卻空氣循環(huán) 受到限制時(shí)，其溫升應(yīng)由制造廠與用戶協(xié)商確定。
1.3 定義
下述定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)。本標(biāo)準(zhǔn)所用的其他名詞術(shù)語，均見GB1094.1或GB 2900.1-82、GB2900.15-82和GB2900.19-82等有關(guān)《電工名詞術(shù)語》的 規(guī)定。
1.3.1 干式變壓器
鐵心和線圈不浸在絕緣液體中的變壓器。
1.3.1.1 包封線圈的干式變壓器
帶有一個(gè)或幾個(gè)用固體絕緣包封線圈的干式變壓器。
1.3.1.2 非包封線圈的干式變壓器
任何線圈均沒有用固體絕緣包封的干式變壓器。
1.3.2 干式變壓器按外殼分類
1.3.2.1 密封型干式變壓器
變壓器帶有密封的保護(hù)外殼，殼內(nèi)充有空氣或某種氣體。其外殼的密封性能 應(yīng)使殼內(nèi)的空氣或某種氣體不與外界發(fā)生交換，即是一種非呼吸型的變壓器。
注：充氣變壓器在其整個(gè)運(yùn)行過程中要保持充氣狀態(tài)。
1.3.2.2 全封閉干式變壓器
變壓器的保護(hù)外殼能使外界空氣不以循環(huán)方式冷卻鐵心和線圈，但殼內(nèi)空氣 仍能與大氣進(jìn)行交換的一種充空氣的干式變壓器。
1.3.2.3 封閉干式變壓器
變壓器的保護(hù)外殼能使外界空氣以循環(huán)方式直接冷卻鐵心和線圈的一種干式 變壓器。
1.3.2.4 非封閉干式變壓器
變壓器不帶保護(hù)外殼，其鐵心和線圈是靠外界空氣冷卻的一種干式變壓器。
1.4 分接
同GB1094.4第1章。采用無勵(lì)磁分接開關(guān)或連接片時(shí)，優(yōu)先選用的分接范 圍是±5%：每級(jí)5%即±5%；每級(jí)2.5%即±2×2.5%。
1.5 聯(lián)結(jié)方法
見GB 1094.4第2章。
1.6 承受短路的能力
根據(jù)GB1094.5所確定的原則進(jìn)行協(xié)商，按GB1094.5第2.1條計(jì)算的線圈平 均溫度θ2的最大允許值見表1。
表 1 短路后線圈平均溫度θ2的最大允許值
2 定額
2.1 定額
2.1.1 概述
制造廠應(yīng)規(guī)定出變壓器的各種定額值，并將其標(biāo)志在銘牌上(見第2.2條)，這 些定額應(yīng)保證變壓器在外施電壓為額定電壓及額定頻率時(shí)，能輸出額定電流而不 超過本標(biāo)準(zhǔn)第3章所規(guī)定的溫升限值。
2.1.2 額定容量
額定容量應(yīng)以第1.2條規(guī)定的使用條件為準(zhǔn)，并取額定電壓、額定電流和相 應(yīng)的相系數(shù)(如表2所示)的乘積表示。
表 2 相 系 數(shù)
此額定容量是相當(dāng)于連續(xù)運(yùn)行的容量。但是，符合于本標(biāo)準(zhǔn)的干式變壓器可 以過載，其過載導(dǎo)則將在以后提出，它將作為本標(biāo)準(zhǔn)的補(bǔ)充。
2.1.3 額定容量的優(yōu)先數(shù)
同GB 1094.1第4.3條。
2.1.4 高于額定電壓時(shí)的運(yùn)行
同GB 1094.1第4.4條。
2.2 銘牌
每臺(tái)變壓器必須裝有不受氣候影響的銘牌。銘牌應(yīng)裝在明顯位置。銘牌上應(yīng) 表示下列各項(xiàng)，標(biāo)志內(nèi)容必須永久保持清晰(可利用蝕刻、雕刻或打印方法標(biāo)志 出)。
a.變壓器名稱(見第1.3條定義)、型號(hào)、產(chǎn)品代號(hào)；
b.標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)；
c.制造廠名(包括國名)；
d.出廠序號(hào)；
e.制造年月；
f.所有線圈或每個(gè)線圈(必要時(shí))的絕緣系統(tǒng)溫度(或等級(jí))和最高允許溫升(見 3.2.1款)；
g.相數(shù)；
h.各種冷卻方式的額定容量；
i.額定頻率；
j.額定電壓，包括分接電壓(如果有分接時(shí))；
k.每種冷卻方式的額定電流；
l.聯(lián)結(jié)組標(biāo)號(hào)，繞組聯(lián)結(jié)示意圖(2000kVA及以下者，可不畫聯(lián)結(jié)示意圖)；
m.額定電流下的阻抗電壓，按GB 1094.1第8.4條確定；
n.冷卻方式，使用條件(戶內(nèi)、戶外使用、海拔超過1000m等)；
o.充填介質(zhì)(僅適用于密封型結(jié)構(gòu))；
p.運(yùn)行壓力范圍(僅適用于密封型結(jié)構(gòu))；
q.外殼設(shè)計(jì)所依據(jù)的最大和最小絕對(duì)壓力(僅適用密封型結(jié)構(gòu))；
r.密封時(shí)充填介質(zhì)的壓力和溫度(僅適用于密封型結(jié)構(gòu))；
s.總重；
t.絕緣水平(所有線圈的額定耐受電壓值均應(yīng)標(biāo)志在銘牌上。標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)志原則 見GB 1094.3第3章)。
3 冷卻方式和溫升
3.1 冷卻方式的標(biāo)志
3.1.1 字母代號(hào)
變壓器應(yīng)按其所采用的冷卻方式給以標(biāo)志。各種冷卻方式采用的字母代號(hào)在 表3中給出。
3.1.2 字母代號(hào)的排列
沒有保護(hù)外殼或冷卻空氣能通過外殼內(nèi)部進(jìn)行循環(huán)的變壓器，只用兩個(gè)字母 代號(hào)來標(biāo)志與線圈或與線圈的被覆表面相接觸的冷卻介質(zhì)(空氣)。
表3 字 母 代 號(hào)
其他各種變壓器的每一種冷卻方式(制造廠規(guī)定的額定值是按冷卻方式而定的) 應(yīng)用四個(gè)字母代號(hào)來標(biāo)志。
所用字母代號(hào)的順序如表4所列，對(duì)同一設(shè)備的不同的冷卻方式，其字母代 號(hào)組成用斜線分開。
例如：一臺(tái)不帶有保護(hù)外殼或冷卻空氣能通過外殼內(nèi)部循環(huán)的自冷變壓器， 其標(biāo)志為AN。
表4 字母代號(hào)的次序
對(duì)于一臺(tái)冷卻空氣不能通過保護(hù)外殼循環(huán)而在殼內(nèi)及殼外均為空氣自冷的變 壓器，其標(biāo)志為ANAN。
對(duì)于一臺(tái)裝在密封外殼內(nèi)的變壓器，其殼內(nèi)采用氮?dú)庾匀焕鋮s而在殼外具有 自冷或風(fēng)冷二種冷卻方式，其標(biāo)志為GNAN/GNAF。
3.2 溫升限值
3.2.1 正常溫升限值
按運(yùn)行在海拔高度不超過第1.2.1款a項(xiàng)中規(guī)定值和外部冷卻空氣溫度不超過 第1.2.1款b項(xiàng)中規(guī)定值而設(shè)計(jì)的變壓器，當(dāng)按第5.11條試驗(yàn)時(shí)，其線圈、鐵心 和金屬部件的溫升均不應(yīng)超過表5中的規(guī)定限值。
對(duì)于表5中第3欄所規(guī)定的線圈溫升，允許的最熱點(diǎn)溫度如第2欄所示，它 僅適用于本標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)的電氣設(shè)備絕緣。
各種絕緣材料可以單獨(dú)使用或組合使用，只要絕緣系統(tǒng)中的溫度不持續(xù)地超 過額定條件下運(yùn)行時(shí)的規(guī)定值。
此外，對(duì)于指定的絕緣系統(tǒng)，其允許的最熱點(diǎn)溫度不應(yīng)使線圈絕緣的電氣和 機(jī)械性能受到損害。
注：表5第2欄中的字母是表示絕緣材料的溫度等級(jí)。
表5 溫 升 限 值
3.2.2 為較高的環(huán)境溫度或?yàn)樘厥獾目諝饫鋮s條件而設(shè)計(jì)的變壓器的溫升降低
如果變壓器是按下列條件設(shè)計(jì)的。即冷卻空氣的溫度超過了按第1.2.1款b項(xiàng) 所規(guī)定的最大值中的某一項(xiàng)，但超過值不大于10K，則線圈的允許溫升應(yīng)按下述 情況分別降低：
當(dāng)超過的溫度小于或等于5K時(shí)，應(yīng)降低5K；
當(dāng)超過的溫度大于5K但小于或等于10K時(shí)，應(yīng)降低10K；
當(dāng)溫度超過第1.2.1款b項(xiàng)規(guī)定值中的某一值，且此超過值大于10K時(shí)，其允 許的溫升應(yīng)由制造廠與用戶協(xié)商確定。
任何可能使冷卻空氣受到限制或者可能產(chǎn)生較高的環(huán)境空氣溫度的現(xiàn)場(chǎng)條 件，應(yīng)由用戶提出。
3.2.3 為高海拔而設(shè)計(jì)的變壓器溫升的降低
除非制造廠與用戶另有規(guī)定，對(duì)于在超過1000m海拔處運(yùn)行，但仍在正常海 拔進(jìn)行試驗(yàn)的變壓器，表5中所列的溫升限值須相應(yīng)遞減。運(yùn)行地點(diǎn)海拔超過 1000m的部分以每500m為一級(jí)，溫升按下列數(shù)值減�。�
自冷變壓器 2.5%；
風(fēng)冷變壓器 5%。
注：①當(dāng)使用部門提供的變壓器在高海拔運(yùn)行地點(diǎn)的環(huán)境溫度比第1.2.1款 規(guī)定的最高溫度、日平均溫度和年平均溫度均有所降低，且符合海拔每升高 1000m溫度降低5K或更多時(shí)，則認(rèn)為變壓器在高海拔運(yùn)行時(shí)由于散熱不良而引起 變壓器溫升增高的影響已有環(huán)境溫度的降低所補(bǔ)償，因此在正常海拔試驗(yàn)時(shí)溫升 限值將不予校正。
②如果變壓器運(yùn)行海拔低于1000m，而試驗(yàn)地點(diǎn)的海拔高于1000m 時(shí)，則所測(cè)得的溫升應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)地點(diǎn)海拔超過1000m的部分以每500m為一級(jí)按 上述規(guī)定數(shù)據(jù)降低。
4 絕緣水平
4.1 概述
用于一般配電網(wǎng)絡(luò)或工業(yè)系統(tǒng)的變壓器，其絕緣水平應(yīng)符合表6中的系列Ⅰ 或系列Ⅱ的規(guī)定。
應(yīng)按變壓器遭受雷電過電壓和操作過電壓的程度，中性點(diǎn)接地方式和過電壓 保護(hù)裝置的型式來選擇系列Ⅰ或系列Ⅱ的絕緣水平(見GB311.1-83《高壓輸變 電設(shè)備的絕緣配合》)。
但是，當(dāng)變壓器用于絕緣要求較一般情況為低且不要作雷電沖擊試驗(yàn)的特殊 系統(tǒng)中時(shí)，只要經(jīng)驗(yàn)證明可行的話，允許其額定短時(shí)工頻耐受電壓比表6規(guī)定值 低，對(duì)此降低的試驗(yàn)電壓值本標(biāo)準(zhǔn)不予以推薦。
表 6 絕 緣 水 平
4.2 高海拔運(yùn)行的變壓器
當(dāng)變壓器在海拔為1000～3000m之間運(yùn)行，但試驗(yàn)卻在正常海拔地點(diǎn)進(jìn)行 時(shí)，則其額定短時(shí)工頻耐受電壓值按安裝地點(diǎn)超過1000m的部分以每500m為一 級(jí)增加6.25%。
注：上述要求不適用于密封型干式變壓器，但對(duì)套管應(yīng)作特殊考慮。
5 試驗(yàn)
5.1 試驗(yàn)的一般要求
除非制造廠與用戶另有協(xié)議，試驗(yàn)應(yīng)在制造廠中進(jìn)行。
變壓器應(yīng)承受下列規(guī)定的試驗(yàn)項(xiàng)目。
定期的型式試驗(yàn)應(yīng)最少每五年進(jìn)行1次。
按第5.6、5.7、5.8條進(jìn)行絕緣試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)使變壓器溫度與環(huán)境溫度相接 近。試驗(yàn)時(shí)，凡可能影響變壓器性能的所有部件和組件均應(yīng)裝配完畢。除非制造 廠與用戶另有協(xié)議，有分接的線圈應(yīng)處于主分接位置。
除非有關(guān)試驗(yàn)條款另有規(guī)定，變壓器除絕緣外的其他所有特性的試驗(yàn)均是以 額定條件為基礎(chǔ)。
負(fù)載損耗、阻抗電壓和短路阻抗應(yīng)校正到參考溫度，此參考溫度為表5中第 3欄的線圈最高溫升值再加上20K。
注：變壓器各個(gè)繞組分別由不同的絕緣系統(tǒng)溫度構(gòu)成時(shí)，變壓器僅采用一個(gè) 參考溫度，這個(gè)參考溫度與較高的一個(gè)絕緣系統(tǒng)溫度相對(duì)應(yīng)。
5.2 繞組電阻測(cè)定(出廠試驗(yàn))
見GB1094.1中的第8.2.1款。測(cè)定時(shí)的溫度應(yīng)取放于線圈表面的幾個(gè)溫度計(jì) (至少3個(gè))讀數(shù)的平均值。線圈的電阻和溫度應(yīng)同時(shí)記錄，用溫度計(jì)測(cè)量的線圈溫 度應(yīng)近似等于其周圍的介質(zhì)溫度。
5.3 電壓比試驗(yàn)和電壓相量關(guān)系的校定(出廠試驗(yàn))
見GB 1094.1中的第8.3條。
5.4 阻抗電壓(主分接)、短路阻抗和負(fù)載損耗測(cè)量(出廠試驗(yàn))
見GB 1094.1中的第8.4條。
5.5 空載損耗及空載電流測(cè)量(出廠試驗(yàn))
見GB 1094.1中的第8.5條。
5.6 外施耐壓試驗(yàn)(出廠試驗(yàn))
見GB 1094.3中的第10章。
如制造廠與用戶之間并未商定其他數(shù)值時(shí)，試驗(yàn)電壓應(yīng)符合表6的規(guī)定。
試驗(yàn)電壓應(yīng)加在被試?yán)@組與接地的外殼之間。試驗(yàn)時(shí)，其余所有繞組、鐵 心、夾件均連在一起接地。試驗(yàn)電壓施加的時(shí)間為60s。
5.7 感應(yīng)耐壓試驗(yàn)(出廠試驗(yàn))
5.7.1 概述
在變壓器一個(gè)繞組端子上施加一個(gè)交流電壓，其波形盡可能為正弦波，為了 防止試驗(yàn)時(shí)勵(lì)磁電流過大，試驗(yàn)時(shí)頻率應(yīng)適當(dāng)大于額定頻率。
應(yīng)測(cè)量感應(yīng)試驗(yàn)電壓的峰值，峰值除以2應(yīng)等于試驗(yàn)值。
試驗(yàn)應(yīng)從小于1/3試驗(yàn)電壓值開始，并應(yīng)與測(cè)量相配合盡快地增加到試驗(yàn) 值。試驗(yàn)結(jié)束時(shí)，應(yīng)將電壓盡快地降低到試驗(yàn)值的1/3以下，然后再切斷電源。
除非另有規(guī)定，當(dāng)試驗(yàn)電壓的頻率等于或小于2倍額定頻率時(shí)，其全電壓下 的施加時(shí)間應(yīng)為60s。
當(dāng)試驗(yàn)頻率超過2倍的額定頻率時(shí)，試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間應(yīng)為：
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