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【摘 要】本文介绍了GIS组合电器与插拔头式变压器不拆头试验方法及原理，从根本上解决了插拔头式变压器预防性试验需要专用试验套管的问题，节省了试验套管购置费用，降低了连接电缆的电缆头插拔磨损，缩短了设备停电时间、减轻检修人员的劳动强度，提高了设备供电可靠性要求。
【关键词】预防性试验;通用插拔式变压器;测试方法
引言
电气设备预防性试验数据是判断设备能否安全运行的重要依据。根据电力设备预防性试验规程有关规定，变压器及GIS组合电气等设备的检定周期为1-3年，由于GIS组合电器与插拔式变压器的结构特点，插拔式变压器的预防性试验需要购置专用的试验套管，试验时将连接变压器的插拔式电缆头拔出后，插入专用试验套管进行试验。此试验方法不仅需要专用费用购置试验套管，同时由于拆装难度大，在安装试验套管和恢复接线上，也需相应延长设备停电时间。此外在设备安全运行上，由于电缆插拔头在设备内部，连接点的安装质量也无法判断和保证。
基于上述存在的问题，在满足现场试验人员综合分析的基础上，开展了通用插拔式变压器不拆头试验技术的研究。
1、试验方法简介
依据Q/GDW168-2008输变电设备状态检修試验规程，油浸式电力变压器例行试验项目规定，试验项目如表一：
序号 例行试验项目 基准周期
1 绕组绝缘电阻 3年
2 铁芯绝缘电阻 3年
3 绕组绝缘电阻 3年
4 绕组绝缘介质损耗因数（20℃） 3年
1.1绕组直流电阻测试
1.1.1插拔式变压器原理接线图图（一）:
1.1.2插拔式变压器高压侧直流电阻测量原理图（二）:
R'1-接地刀闸接触电阻，R'2-电缆回路电阻值RA、RB、RC为高压绕组实际电阻值。
1.1.3试验方法：
将GIS组合电器主变侧的接地开关合闸后，如图（一）所示将接地套管接地极做为试验套管，把接地刀闸接地连接片打开；主变中性点引线拆除，主变低压侧引线拆除。
将测试线连接主变中性点和接地套管引出端侧，开始测量。
现场测试数据与原始数据对比（表二）：
拆头试验直流电阻（Ω） 油温：22℃ 不拆头试验直流电阻（Ω）油温：28℃
分接 AO BO CO 相间不平衡度（%） AO BO CO 相间不平
衡度（%）
1 0.8626 0.8692 0.8631 0.76 0.8424 0.8485 0.8485 0.72
2 0.8460 0.8526 0.8461 0.78 0.8272 0.8317 0.8317 0.54
3 0.8304 0.8378 0.8315 0.89 0.8122 0.8187 0.8187 0.80
4 0.8134 0.8149 0.8170 0.44 0.7968 0.8011 0.8011 0.54
5 0.8000 0.7989 0.8062 0.91 0.7830 0.7899 0.7899 0.88
6 007840 0.7814 0.7839 0.33 0.7662 007686 0.7686 0.40
7 0.7656 0.7696 0.7684 0.52 0.7519 0.7535 0.7535 0.68
8 0.7481 0.7495 0.7498 0.23 0.7310 0.7360 0.7360 0.68
9 0.7279 0.7290 0.7277 0.18 0.7146 0.7141 0.7141 0.49
10 0.7444 0.7496 0.7459 0.70 0.7293 0.7343 0.7343 0.69
1.1.4测试引入误差准确度分析：
1.1.4.1规程规定：各相绕组电阻相互间的差别，不应大于三相平均值的2%；
1.1.4.2回路中引入附加电阻参与测试，为保证测试准确度，设各相绕组电阻相互间的差别，不应大于三相平均值的1.99%；
则 从而导出
由于变压器绕组回路引入电缆电阻、接地开关刀闸接触电阻，造成测试回路直流电阻比实际绕组直流大，由误差计算得出：
查阅电压110kV—220kV容量为31500kVA-120000kVA变压器，高压侧直流电阻在0.5-1Ω范围。
从上表二数据看出，引入电阻在横向误差中对测量准确度影响很小。
1.1.4.3从纵差判断绕组故障：是一个不变常数。与原始纵差数据对比，也是判断绕组及分接开关有无故障的一种判断方法。
1.2变压器绕组绝缘电阻试验：
1.2.1变压器绝缘电阻原理（图三）如下：
R1为高压绕组对地的绝缘电阻；R2为低压绕组对地绝缘电阻； R12为高低压绕组之间的绝缘电阻；R3为电缆对地的绝缘电阻；R4为接地套管对地的绝缘电阻。
1.2.2试验方法：
1.2.2.1试验步骤：
1）、将接地刀闸处于断开位置，拆除接地连片打开后擦拭干净，测试接地刀闸的绝缘电阻R4
2）、将接地开关合闸，采用正接线对接地套管加电、电缆外护套取信号。测得电缆主绝缘电阻R3
3）、将电缆外护套接地，测量电缆对地、接地刀闸对地、高压绕组对地及高低压间的绝缘电阻及吸收比，测得绝缘电阻；通过计算求出绝缘电阻值；绝缘电阻测试试验数据如表三所示：
1.2.2.2外界因素影响绝缘电阻测量因素：
1）、环境温度影响：由于GIS组合电气位置在室内，室内的温度在20度左右，湿度低于65%满足试验条件要求，测试前将套管表面擦拭干净。
2）、为排除外界因素影响测试结果，分别测量接地套管对地绝缘电阻和电缆对外护套的绝缘电阻。 3）、为准确判断变压器高压绕组绝缘状态，采用正接线分别测试各部位间的绝缘电阻值。
1.3绕组绝缘介质损耗因数及电容量测量：
1.3.1绕组绝缘电容量试验原理图四所示：
C1为高压绕组对地电容量；C12高低压绕组间的电容量；C3为电缆对地电容量；C4为接地套管对地电容量；为高压绕组对地介质损耗因数；为高低压之间的介质损耗因数。为电缆对地介质损耗因数；为接地套管对地的介质损耗因数。
1.3.2试验步骤：
1）.将接地刀闸断开后，测其电容量C4及。
2）.将接地刀闸合位后，拆开电缆外护套接地，采用正接线测量电缆对地电容量C3及。
3）.将接地刀闸合位后，恢复电缆外护套接地，采用反接接线测量高压绕组对地、高低压绕组间、电缆对地、接地套管对地的电容量 及。
1.3.3介质损耗因数及电容量不拆头测试数据如（表四）所示：
通过理论计算，得出与原始数据对比基本相同。
介质损耗因数及电容量原始测试数据如（表五）所示：
1.3.4分析：表四4项与表五1项数据中电容量出现的偏差，为现场交接试验中专用试验套管对地的电容量三相约为1500pF。
2、试验中存在的问题解决
2.1接地套管绝缘强度是满足测试条件的关键问题，为此我们在现场进行了套管的绝缘电阻、工频耐压测试。
2.2高压绝缘封线，采用线径0.5mm2绝缘聚氯乙烯电缆，具有绝缘好、易弯曲、对地电容量小的特点，现场试验测试效果良好。
2.3為保证试验仪器准确度，我们购置了专用测试导线，并与仪器送交上一级部门检测，保证了测试仪器的精度。
3、结论
3.1通过对通用插拔式变压器不拆头试验，达到预防性试验规程规定的检修周期要求。
3.2最大限度地避免了连接电缆头因经常拆除和安装，连接电缆头磨损而导致的接点接触不良的可能性。
3.3节省购置专用试验套管费用以及试验套管库房保存维护费用。
3.4相应缩短了变压器停电时间，减轻了检修人员的劳动强度，避免了工作中的人身安全。
3.4在试验测试精度上充分考虑了附件设备的因素。采用排除法、分解试验等方法与原始数据对比，为设备的综合分析判断提供依据。能满足现场测试要求、能满足试验人员综合分析判断要求。
3.5通用插拔式变压器不拆头试验方法采用，对同类型设备（如油气套管连接方式设备）试验都有推广应用价值。参考文献
[1]Q/GDW168-2008《输变电设备状态检修试验规程》
[2]《变压器试验》（修订本）
[3]《电力预防性试验》。陈化钢
[4]DL474.1`6-92 《现场绝缘试验实施导则》
【关键词】预防性试验;通用插拔式变压器;测试方法
引言
电气设备预防性试验数据是判断设备能否安全运行的重要依据。根据电力设备预防性试验规程有关规定，变压器及GIS组合电气等设备的检定周期为1-3年，由于GIS组合电器与插拔式变压器的结构特点，插拔式变压器的预防性试验需要购置专用的试验套管，试验时将连接变压器的插拔式电缆头拔出后，插入专用试验套管进行试验。此试验方法不仅需要专用费用购置试验套管，同时由于拆装难度大，在安装试验套管和恢复接线上，也需相应延长设备停电时间。此外在设备安全运行上，由于电缆插拔头在设备内部，连接点的安装质量也无法判断和保证。
基于上述存在的问题，在满足现场试验人员综合分析的基础上，开展了通用插拔式变压器不拆头试验技术的研究。
1、试验方法简介
依据Q/GDW168-2008输变电设备状态检修試验规程，油浸式电力变压器例行试验项目规定，试验项目如表一：
序号 例行试验项目 基准周期
1 绕组绝缘电阻 3年
2 铁芯绝缘电阻 3年
3 绕组绝缘电阻 3年
4 绕组绝缘介质损耗因数（20℃） 3年
1.1绕组直流电阻测试
1.1.1插拔式变压器原理接线图图（一）:
1.1.2插拔式变压器高压侧直流电阻测量原理图（二）:
R'1-接地刀闸接触电阻，R'2-电缆回路电阻值RA、RB、RC为高压绕组实际电阻值。
1.1.3试验方法：
将GIS组合电器主变侧的接地开关合闸后，如图（一）所示将接地套管接地极做为试验套管，把接地刀闸接地连接片打开；主变中性点引线拆除，主变低压侧引线拆除。
将测试线连接主变中性点和接地套管引出端侧，开始测量。
现场测试数据与原始数据对比（表二）：
拆头试验直流电阻（Ω） 油温：22℃ 不拆头试验直流电阻（Ω）油温：28℃
分接 AO BO CO 相间不平衡度（%） AO BO CO 相间不平
衡度（%）
1 0.8626 0.8692 0.8631 0.76 0.8424 0.8485 0.8485 0.72
2 0.8460 0.8526 0.8461 0.78 0.8272 0.8317 0.8317 0.54
3 0.8304 0.8378 0.8315 0.89 0.8122 0.8187 0.8187 0.80
4 0.8134 0.8149 0.8170 0.44 0.7968 0.8011 0.8011 0.54
5 0.8000 0.7989 0.8062 0.91 0.7830 0.7899 0.7899 0.88
6 007840 0.7814 0.7839 0.33 0.7662 007686 0.7686 0.40
7 0.7656 0.7696 0.7684 0.52 0.7519 0.7535 0.7535 0.68
8 0.7481 0.7495 0.7498 0.23 0.7310 0.7360 0.7360 0.68
9 0.7279 0.7290 0.7277 0.18 0.7146 0.7141 0.7141 0.49
10 0.7444 0.7496 0.7459 0.70 0.7293 0.7343 0.7343 0.69
1.1.4测试引入误差准确度分析：
1.1.4.1规程规定：各相绕组电阻相互间的差别，不应大于三相平均值的2%；
1.1.4.2回路中引入附加电阻参与测试，为保证测试准确度，设各相绕组电阻相互间的差别，不应大于三相平均值的1.99%；
则 从而导出
由于变压器绕组回路引入电缆电阻、接地开关刀闸接触电阻，造成测试回路直流电阻比实际绕组直流大，由误差计算得出：
查阅电压110kV—220kV容量为31500kVA-120000kVA变压器，高压侧直流电阻在0.5-1Ω范围。
从上表二数据看出，引入电阻在横向误差中对测量准确度影响很小。
1.1.4.3从纵差判断绕组故障：是一个不变常数。与原始纵差数据对比，也是判断绕组及分接开关有无故障的一种判断方法。
1.2变压器绕组绝缘电阻试验：
1.2.1变压器绝缘电阻原理（图三）如下：
R1为高压绕组对地的绝缘电阻；R2为低压绕组对地绝缘电阻； R12为高低压绕组之间的绝缘电阻；R3为电缆对地的绝缘电阻；R4为接地套管对地的绝缘电阻。
1.2.2试验方法：
1.2.2.1试验步骤：
1）、将接地刀闸处于断开位置，拆除接地连片打开后擦拭干净，测试接地刀闸的绝缘电阻R4
2）、将接地开关合闸，采用正接线对接地套管加电、电缆外护套取信号。测得电缆主绝缘电阻R3
3）、将电缆外护套接地，测量电缆对地、接地刀闸对地、高压绕组对地及高低压间的绝缘电阻及吸收比，测得绝缘电阻；通过计算求出绝缘电阻值；绝缘电阻测试试验数据如表三所示：
1.2.2.2外界因素影响绝缘电阻测量因素：
1）、环境温度影响：由于GIS组合电气位置在室内，室内的温度在20度左右，湿度低于65%满足试验条件要求，测试前将套管表面擦拭干净。
2）、为排除外界因素影响测试结果，分别测量接地套管对地绝缘电阻和电缆对外护套的绝缘电阻。 3）、为准确判断变压器高压绕组绝缘状态，采用正接线分别测试各部位间的绝缘电阻值。
1.3绕组绝缘介质损耗因数及电容量测量：
1.3.1绕组绝缘电容量试验原理图四所示：
C1为高压绕组对地电容量；C12高低压绕组间的电容量；C3为电缆对地电容量；C4为接地套管对地电容量；为高压绕组对地介质损耗因数；为高低压之间的介质损耗因数。为电缆对地介质损耗因数；为接地套管对地的介质损耗因数。
1.3.2试验步骤：
1）.将接地刀闸断开后，测其电容量C4及。
2）.将接地刀闸合位后，拆开电缆外护套接地，采用正接线测量电缆对地电容量C3及。
3）.将接地刀闸合位后，恢复电缆外护套接地，采用反接接线测量高压绕组对地、高低压绕组间、电缆对地、接地套管对地的电容量 及。
1.3.3介质损耗因数及电容量不拆头测试数据如（表四）所示：
通过理论计算，得出与原始数据对比基本相同。
介质损耗因数及电容量原始测试数据如（表五）所示：
1.3.4分析：表四4项与表五1项数据中电容量出现的偏差，为现场交接试验中专用试验套管对地的电容量三相约为1500pF。
2、试验中存在的问题解决
2.1接地套管绝缘强度是满足测试条件的关键问题，为此我们在现场进行了套管的绝缘电阻、工频耐压测试。
2.2高压绝缘封线，采用线径0.5mm2绝缘聚氯乙烯电缆，具有绝缘好、易弯曲、对地电容量小的特点，现场试验测试效果良好。
2.3為保证试验仪器准确度，我们购置了专用测试导线，并与仪器送交上一级部门检测，保证了测试仪器的精度。
3、结论
3.1通过对通用插拔式变压器不拆头试验，达到预防性试验规程规定的检修周期要求。
3.2最大限度地避免了连接电缆头因经常拆除和安装，连接电缆头磨损而导致的接点接触不良的可能性。
3.3节省购置专用试验套管费用以及试验套管库房保存维护费用。
3.4相应缩短了变压器停电时间，减轻了检修人员的劳动强度，避免了工作中的人身安全。
3.4在试验测试精度上充分考虑了附件设备的因素。采用排除法、分解试验等方法与原始数据对比，为设备的综合分析判断提供依据。能满足现场测试要求、能满足试验人员综合分析判断要求。
3.5通用插拔式变压器不拆头试验方法采用，对同类型设备（如油气套管连接方式设备）试验都有推广应用价值。参考文献
[1]Q/GDW168-2008《输变电设备状态检修试验规程》
[2]《变压器试验》（修订本）
[3]《电力预防性试验》。陈化钢
[4]DL474.1`6-92 《现场绝缘试验实施导则》