1、第第 12 章章變壓器的試驗及維護變壓器的試驗及維護 學習重點學習重點1.熟識變壓器繞組電阻的測量法。2.熟識變壓器絕緣電阻的測量法。3.熟識變壓器的溫升試驗。4.熟識變壓器的耐壓試驗。5.熟識變壓器的衝擊電壓試驗。6.熟悉變壓器的保養與維護方法。變壓器繞組電阻的測量 12-1 變壓器絕緣電阻的測量 變壓器的溫升試驗 變壓器的耐壓試驗 電壓器的衝擊電壓試驗 變壓器的保養與維護 本章彙總 12-2 12-3 12-4 12-5 12-6一般而言，變壓器繞組的電阻為低電阻，故可用直流壓降法或凱爾文電橋法來測量。但需注意，短路試驗雖可測出變壓器繞組的等效電阻，卻無法測出兩側繞組的個別電阻。圖示為在
2、t1C 時以直流壓降法測量變壓器繞組的直流電阻 R，但需注意測試電流不可超過額定電流的 15%，以免電流過大而造成溫升，影響測定的準確度，即：節目次節目次直流壓降法測量繞組電阻圖示為在 t1C 時，三相變壓器繞組 Y 形接線及形接線利用直流壓降法測量各相繞組直流電阻值 Rt1 的電路。當 Y 形接線時，RT2Rt1，故：VIY 接變壓器當形接線時，RTRt1/2Rt1 Rt1，故：VI23接變壓器變壓器在實際運用時，因繞組的溫度較高，故所呈現的電阻值須加以換算，即：公式12-4 中，t1 為測量時的繞組溫度，t2 為滿載運用時的繞組溫度，Rt1 為 t1C 時的繞組電阻，Rt2 為 t2C 時
3、的繞組電阻。交流電阻值通常是直流電阻值的1.21.8 倍，一般會以1.5 倍為準。t125C，t125C，Rt120 歐姆有一具單相變壓器在 25C 時，其一次側繞組電阻為 20 歐姆，若滿載運用時溫度為 90C，試求滿載時一次側繞組電阻 Rt2 為若干歐姆？1 Rt2 25（歐姆）211234.59020234.525234.5234.5ttRt2有一具三相變壓器，其一次側繞組連接成 Y 形，若由一次側測量任意兩條線間的電阻 RT 為 10 歐姆，則一次側每相繞組電阻 RP 為若干歐姆？RTRPRP2RP10（歐姆）RP 5（歐姆）1022TR節目次節目次變壓器的絕緣電阻係指：(1)一次側繞
4、組與外殼間；(2)二次側繞組與外殼間；(3)一次側繞組與二次側繞組間等三處的絕緣電阻值，理想的絕緣電阻值應為無限大無限大，才沒有漏電的危險。1.測試位置測試位置節目次節目次2.說明說明絕緣電阻可利用高阻計高阻計（Megger）測量，即為利用高阻計測量兩繞組間的絕緣電阻。其合格標準為：兩繞組間為 2 M，兩繞組與外殼間為 5 M。高阻計測量繞組間絕緣電阻3.重點重點(1)變壓器絕緣電阻下降的原因，主要是因為絕緣物受潮，若絕緣電阻值太低時，應實施絕緣物乾燥處理，以提高其絕緣耐力。(2)溫度每提高 10C，絕緣電阻值就會減半，因此溫度及濕度均會影響絕緣電阻值。(3)在測量絕緣電阻時，須同時記錄溫度溫
5、度及濕度濕度。節目次節目次變壓器溫升試驗，就是試驗變壓器在滿載的狀況下，繞組溫度上升的程度是否在絕緣等級所能承受的範圍內。級別級別可容許溫度可容許溫度所屬絕緣材料所屬絕緣材料Y90C 以下木棉、絹、紙等有機材料，不含浸過絕緣凡立水，不浸於絕緣油。A105C 以下Y 級絕緣材料，含浸過絕緣凡立水或浸於絕緣油，如漆包線。E120C 以下有可容許最高溫度 120C 的絕緣材料，如 Mylar。B130C 以下雲母、石棉、玻璃纖維等無機材料，含浸過 B 級絕緣凡立水，如 Micanit。F155C 以下雲母、石棉、玻璃纖維等無機材料，含浸過 F 級絕緣凡立水。H180C 以下雲母、石棉、玻璃纖維等無機
6、材料，含浸過 H 級絕緣凡立水（如矽質凡立水）。C180C 以上僅用雲母、石棉、瓷等耐高溫的無機材料，不加凡立水。節目次節目次變壓器的溫升試驗有兩種方法：(1)加滿載測試變壓器的溫度；(2)模擬負載回授法。負載回授法負載回授法是將兩具變壓器並聯後，於低壓側並聯加額定電壓供應鐵損，高壓側反向串聯加額定電流供應銅損，如此兩具變壓器均會處於滿載狀況，便可測試變壓器的溫度，一般而言，試驗時間約需十幾個小時。節目次節目次溫升試驗負載回授法變壓器的耐壓試驗，目的是測試絕緣材料的耐壓性能。變壓器的耐壓試驗須分三個位置進行：(1)一次繞組與外殼間；(2)二次繞組與外殼間；(3)一次繞組與二次繞組間。耐壓試驗相
7、關標準如表所示。最大使用電壓最大使用電壓應加電壓應加電壓加壓處加壓處加壓時間加壓時間7,000 伏特以下最大使用電壓2 倍（但不得低於 5,000 伏特）。1.繞組與大地間。2.繞組與繞組之間。10 分鐘7,00050,000 伏特最大使用電壓1.25 倍。50,000 伏特以上最大使用電壓13,000 伏特。節目次節目次當變壓器受雷電、線路故障或開關操作等影響時，將會引起突波電壓突波電壓，衝擊電壓試驗就是測試變壓器對突波電壓承受的程度。依 CNS 599 的檢驗規定，衝擊電壓的試驗方法是以 1.250 s 的單極性波形作為標準衝擊電壓波形。衝擊電壓試驗可能會對變壓器造成些微的影響或損傷，故一
8、般僅實施抽樣性抽樣性檢驗檢驗。節目次節目次依 CNS 598 規定，衝擊電壓的峰值如表所示。額定電壓（額定電壓（kV）衝擊電壓波峰值（衝擊電壓波峰值（kV）500 kVA 以下以下超過超過500 kVA1.230453.360756.6759511.49511022.8150節目次節目次變壓器的維護可分為日常檢查保養日常檢查保養及定期保養定期保養兩類。在做荷電部分的保養與檢查前，必須確認變壓器已經切離電力系統，並以驗電器測驗，確定已放電且無電壓後，才可以開始工作。節目次節目次1.日常檢查保養日常檢查保養(1)變壓器溫度變壓器溫度：依 JEC 規定，周圍溫度為 40C 時，絕緣油的溫度不可超過
9、90C；一般通常以 80C 為限。(2)油量的檢查油量的檢查：油面高度通常會隨溫度變化而升降，通常油面可由油面計讀出。(3)音響的檢查音響的檢查：由於電源頻率的大幅變化，使外箱、散熱器等發生共振。鐵心固定機構上的缺點。螺栓部分鬆弛。因接地不良或非接地的金屬體所引起的靜電放電異聲。鐵心之磁性應力震動。2.定期檢查定期檢查(1)繞組絕緣電阻的檢查：由絕緣電阻值之大小可以判斷絕緣劣化的程度。(2)繞組的介電正切（tan）檢查：由測定繞組 tan 也可以判斷絕緣的劣化程度。tan 值與溫度、濕度、頻率及測定電壓有關，通常 tan 會隨吸濕及溫升之增加而增大。(3)絕緣油的檢查。(4)負載分接頭切換裝置
10、的檢查。(5)氮封裝置的檢查。(6)儲油槽的檢查。(7)套管的檢查。(8)冷卻裝置的檢查。(9)溫度計的檢查。(10)保護電驛的檢查。(11)吸濕呼吸器的檢查：乾燥時，矽膠為藍色；若含有過多水分時則為淡紅色。3.變壓器定期檢查項目及次數標準變壓器定期檢查項目及次數標準項次項次部位部位檢查項目檢查項目次數次數1繞組絕緣電阻測定半年一次2電力因數 tan 測定1 年一次3絕緣油破壞電壓測定半年一次4酸價測定5性能測驗14 測定結果有異狀時行之。6油的過濾15 測定結果有異狀時行之。7負載分接頭切換裝置切換開關室油、開關、分接頭選擇器、傳動機構、電動操作機構等各種保護裝置。1 年一次3.變壓器定期檢
11、查項目及次數標準（續）變壓器定期檢查項目及次數標準（續）項次項次 部位部位檢查項目檢查項目次數次數8無電壓分接頭切換器切換操作1 年一次9漏油檢查10連鎖裝置檢查11氮封裝置氮氣純度測定半年一次12氮封裝置檢查1 年一次13儲油箱開放型2 年一次14氮封型及密封型5 年一次15套管單一型3 年一次16含油密封型5 年一次17電容型5 年一次18冷卻裝置冷卻扇1 年一次19油泵3.變壓器定期檢查項目及次數標準（續）變壓器定期檢查項目及次數標準（續）項次項次部位部位檢查項目檢查項目次數次數20溫度計油面計指示不良檢查1 年一次21警報接點檢查22指示板清拭23保護電驛動作試驗1 年一次24控制電路
12、檢查25放壓裝置放壓板檢查1 年一次26警報接點檢查27漏氣檢查28外箱散熱器塗裝表面檢查1 年一次29漏油檢查30防震裝置檢查節目次節目次1.變壓器繞組電阻值測定法應使用變壓器繞組電阻值測定法應使用：(1)直流壓降法。(2)凱爾文電橋法。2.滿載時變壓器繞組電阻值滿載時變壓器繞組電阻值 Rt2 。3.變壓器絕緣電阻測試變壓器絕緣電阻測試：(1)一次繞組與外殼間。(2)二次繞組與外殼間。(3)一次繞組與二次繞組間。211234.5234.5ttRt節目次節目次4.絕緣等級絕緣等級：Y級（90C以下），A級（105C以下），E級（120C以下），B級（130C以下），F級（155C以下），H級（180C以下），C級（180C以上）。5.耐壓試驗的標準耐壓試驗的標準：(1)額定電壓 7000 伏特以下，最大使用電壓乘以 2 倍。(2)額定電壓 7000 伏特以上，最大使用電壓乘以 1.25 倍。節目次節目次 投影片10http:/
