GBT 1094.1-1996 电力变压器 第1部分总则.pdf
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1、 中华 人 民 共 和 国 国 家 标 准 电力变压器“ H 1 0 9 4 . 1 - 1 9 9 6 第 1部 分总 则代 替G B 1 0 9 4 卜8 5 G B 1 0 9 4 . 4 - 8 5 P o we r t r a n s f o r me r s P a r t 1 . Ge n e r a l 本标准等效采用I E C 7 6 - 1 -1 9 9 3 电力变压器 第一部分 总则 。 1 适用范围和使用条件 1 . 1 适用范围 本标准适用于三相和单相电力变压器( 包括自祸变压器) 。 小型 和专用 变压器( 如: 额 定容量小 于1 k V A的单相 变压器和额 定
2、容量小于5 k V A的 三相变压 器; 互 感 器, 变 流变 压器 电 机车牵 引 变压 器, 起 动 变压 器; 试 验变压 器, 电 焊 变压 器) 没 有 相应 的 标准 时, 可参照本标准。 1 . 2 使用条件 1 . 2 . 1 正常使用条件 本标准对变压器的技术要求, 是在下述的使用条件下规定的 a . 海拔 海拔不超过 1 0 0 0 m. b 环境温度和冷却介质温度 最高气温4 0 C, 最热月平均温度3 0 C; 最高年平均温度2 0 C; 最低气温-2 5 0C( 适用于户外式变压器) ; 最低气温-5 0C( 适用于户内式变压器) , 水冷却器入水口 处的冷却水最高
3、温度 2 5 C . c 电源电压的波形 电源电压的波形近似于正弦波。 注: 对 于 公 用 供电 系 统 来 说, 此 要 求 并 不 苛 刻 但 当 有 强 大 的 换 流 器 负 载 设 备 时 却 应 按 传 统 的 规 则 进 行 考 虑。 畸 变 波 形中 的 总 谐波 含 量 不 大 于5 % , 偶 次 谐 波 含量 不 大 于1 0 0 同 时 , 还 应 考 虑 谐 波电 流 对负 载损 耗 及 温升 的 影 响。 d 三相电源电压对称 对于三相变压器, 其三相电源电压应大致对称。 e 安装环境 安装环境无明显污秽( 变压器套管或变压器的外绝缘不需作特殊的考虑) 。 地 震
4、引 发的 地 面加 速 度a 8 : 水 平方向 低于3 m / s ; 垂 直 方向 低于1 . 5 m / s ( 设计中 不 需特 殊 考虑 此 一一 一一一一一一一一一 一一 一 国 家 技术 监 局1 9 9 6 一 0 3 一 3 1 批准1 9 9 6 一 1 2 一 0 1 实 施 G B 1 0 9 4 1 一 1 9 9 6 限度内的地震问题) ” 。 1 . 2 . 2 特殊使用条件的规定 凡是需要满足1 . 2 . 1 条规定的正常使用条件之外的特殊使用条件, 应在询价和订货时说明( 见附录 A) 。 特殊使用条件下, 变压器的 额定值和试验规则另有规定: a 在较高环
5、境温度或高海拔环境下的温升和冷却: 油浸式变压器按G B 1 0 9 4 . 2 的规定, 干式变 压器按G B 6 4 5 0 的规定。 b 在高海拔环境下的外绝缘: 油浸式变压器按G B 1 0 9 4 . 3 和G B 1 0 2 3 7 的规定, 干式变压器按 G B 6 4 5 0 的规定。 2 引用标准 G B 3 2 1 -8 0 优先数和优先数系 G B 1 0 9 4 . 2 -1 9 9 6 电 力变压器 第2 部分 温升 G B 1 0 9 4 . 3 -8 5 电力变压器 第3 部分 绝缘水平和绝缘试验 G B 1 0 9 4 . 5 -8 5 电力变压器 第5 部分
6、承受短路的能力 G B 2 9 0 0 . 1 5 -8 2 电工术语 变压器互感器电抗器 调压器 G B 4 2 0 8 -9 3 外壳防护等级( I P代码) G B 4 1 0 9 -8 8 高压套管技术条件 G B 5 5 8 2 / T -9 3 高压电 力设备外绝缘污秽等级 G B 6 4 5 0 -8 6 干式电力变压器 G B / T 6 4 5 1 -1 9 9 5 三相油浸式电 力变压器技术参数和要求 G B 7 3 2 8 -8 7 变压器和电抗器的声级测定 G B 1 0 2 3 7 -8 8 电 力变压器 绝缘水平和绝缘试验 外绝缘的空气间隙 G B / T 1 3
7、4 9 9 -9 2 电力变压器应用导则 G B / T 1 9 0 0 1 -9 4 质量体系 设计、 开发、 生产、 安装和服务的质量保证模式 G B / T 1 5 1 6 4 -9 4 油浸式电力变压器负载导则 3 术语 以下术语适用于本标准, 其他术语按G B 2 9 0 0 . 1 5 , 3 . 1 一般术语 3 . 1 . 1 电力变压器 具有两个或多个绕组的静止设备, 为了传输电能, 在同一频率下, 通过电磁感应将一个系统的交流 电压和电流转换为另一系统的电压和电流, 通常这些电流和电压的值是不同的。 3 . 1 . 2 自藕变压器 至少有两个绕组具有公共部分的变压器。 3
8、. 1 . 3 增压变压器 具有一个与线路串联以改变线路电压值和( 或) 相位的串联绕组及一个励磁绕组的变压器。 3 . 1 . 4 油浸式变压器 铁心和绕组都浸入油中的变压器 注: 任何绝缘液体( 矿物油或其它制品) 都 看作为油。 采用说明: 1 我国处于地震多 发地带, 因而对地面加速度的要求与I E C 不一致, I E C规定为 地面加 速度a s 低于2 二 s 2 e G B 1 0 9 4 1 一1 9 9 6 3 . 1 . 5 干式变压器 铁心和绕组都不浸入绝缘液体中的变压器。 3 . 1 . 6 油保护系统 在油浸式变压器中, 为适应油的热膨胀而设置的油保护系统, 以 减
9、少或防止油与外部空气相接触 3 . 2 端子和中性点 3 . 2 . 1 端子 用于将绕组与外部导线相连接的导电部件。 3 . 2 . 2 线路端子 用于连结电网络导线的一种端子 3 . 2 . 3 中性点 对称电压系统中, 通常处于零电位的一点 3 . 2 . 4 中性点端子 a 对三相变压器或由单相变压器组成的三相组 指连接星形联结或曲折形联结公共点( 中性点) 的端子。 b 对单相变压器 指连接网络中性点的端子。 3 . 2 . 5 对 应 端 宇 变压器不同绕组标有相同字母或对应符号的端子 3 . 3 绕组 3 . 3 . 1 绕组 构成与变压器标注的某一电压值相对应的电气线路的一组线
10、匝。 注: 对于三 相变压 器, 指三 个相绕组的组 合 3 . 3 . 2 带分接绕组 有效匝数可以逐级改变的绕组。 3 . 3 . 3 相绕组 构成三相绕组的一个相的线匝组合 注: “ 相绕组” 一 词不 应与 某一心 柱上所有线圈的 组装体混同。 3 . 3 . 4 高压绕组 具有最高额定电压的绕组 3 . 3 . 5 低压绕组 具有最低额定电压的绕组 注。 对于增压变压器, 较低倾定电 压的绕组可能具有较高的绝缘水平 3 . 3 . 6 中压绕组 多绕组变压器中的一个绕组, 其额定电压在最高额定电压和最低额定电压之间。 3 . 3 . 7 辅助绕组 只承担比变压器额定容量小得多的负载绕
11、组。 3 . 3 . 8 稳定绕组 在星形一 星形联结或星形一 曲折形联结的变压器中, 为减小星形联结绕组的零序阻抗而专门设计的 一种辅助的三角形联结的绕组。 注: 此绕组只有在三相不连接到外部电路时, 才称稳定绕组。 3 . 3 . 9 公共绕组 自祸变压器有关绕组的公共部分。 3 . 3 . 1 0 串联绕组 G s 1 0 9 4 1 一 1 9 9 6 对于自 祸变压器, 是指与线路串联部分的绕组, 对于增压变压器, 则指串联于线路中的绕组。 3 . 3 - 1 1 励磁绕组 增压变压器中, 向串联绕组供给电能的绕组。 3 . 4 额定值 3 . 4 . 1 额定值 对某些参数的指定的
12、值, 用于限定变压器在本标准规定条件下的运行, 并作为试验的基准和制造厂 的保证值 3 . 4 . 2 额定参数 其数值用于确定额定值的某些参数( 电流、 电压等) 。 注: 对有分 接的变压器, 额定参数均指主 分接, 另有规定除外。 与 其他 具体分接有 类似意义的 相应参数叫 分接参 数。 除非另有规定, 电压和电流用其方均根值表示。 3 . 4 . 3 绕组的额定电压( U r ) 在处于主分接的带分接绕组的端子间或不带分接的绕组端子间, 指定施加的电压或空载时感应出 的电压。对于三相绕组, 是指线路端子间的电压。 注: 当施加在其中一个绕组上的电压为俪定值时, 在空载的情况下, 所有
13、绕组同时出现各自的额定电压值 对 要连 接成 星 形 三相 组 的 单相 变 压 器, 用 相 一 相电 压 除以了 万来 表 示 额 定电 压 例 如: 队= 5 0 0 / 了 了 k V , 三 相增压变压器的串 联绕组 设计成开路绕组时, 其额定电压可按星 形联结 来表示。 3 . 4 . 4 额定电压比 一个绕组的额定电压与另一个具有较低或相等额定电压的绕组的额定电压之比。 3 . 4 . 5 额定频率 变压器设计所依据的运行频率。 3 . 4 . 6 额定容量( S O 是某一个绕组的视在功率的指定值, 和该绕组的额定电压一起决定其额定电流。 注: 双绕组变压器的两个绕组有相同的额
14、定容量, 即是 这台变压器的额定容量 对于多绕组变压器 用其所有绕组( 非自 栩联结的 独立绕组) 领定容量算术和的一半来粗略估算其实际尺 寸, 以便与双绕组变压器作比较 3 . 4 . 7 额定电流 ( I * ) 由变压器额定容量(( S , ) 和额定电压( U , ) 推导出的流经绕组线路端子的电流。 注: 对 于 三 相 变 压 器 绕 组, 其 额 定电 流 表 示为: I , = S , / 2 了 U . ( A ) , 对 于 要 连 成 三 角 形 接 法 以 形 成 三 相 组 的 单 相 变 压 器 绕 组, 其 额定电 流 表 示 为 线电 流 除 以了 了( 如:
15、I l = 5 0 0 / 2丁A ) o I5 分接 3 . 5 . 1 分接 在带分接绕组的变压器中, 该绕组的每一个分接连接均表示该分接的绕组有一确定值的有效匝数, 也表示该分接绕组与任何其他匝数不变的绕组间有一确定值的匝数比 注: 在所有分接中, 有一 个是主 分接, 其他分接用各自 相对主 分接的 分接因 数来表示其与主 分接的 关系 3 . 5 . 2 主分接 与额定参数相对应的分接。 3 . 5 . 3 分接因数( 与指定的分接相对应的) 指U a / U , ( 分接因数) 或1 0 0 U d / U , ( 用百分数表示分接因数) 。 其中: U , 该绕组的额定电压; G
16、 B 1 0 9 4 1 一1 9 9 6 U d 在不带分接绕组施加额定电压时, 处于指定分接位置的绕组端子间在空载下所感应 出的电压 。 注: 本定义不适用增压变压器的串联绕组。 3 . 5 . 4 正分接 分接因数大于1 的分接 3 . 5 . 5 负分接 分接因数小于1 的分接。 I5 6 分接级 两相邻分接间以百分数表示的分接因数之差 3 . 5 . 7 分接范围 用百分数表示的分接因数与 1 0 0 相比的变化范围。 注: 如果分接范围 从1 0 0 + a 变到 1 0 0 - b , 则此分接范围为: + a %, - b % 若a = b , 则为 士 a %e I5 8 分
17、接电压比( 一对绕组的) 当带分接绕组是高压线组时, 其分接电压比等于额定电压比乘上该绕组的分接因数。 当带分接绕组是低压绕组时, 其分接电压比等于额定电压比除以该绕组的分接因数。 注: 按定义, 虽然领定电压比至少等于1 , 但当 额定电压比 接近1 时, 某些分接的分接电 压比 有可能小于 1 , 3 . 5 . 9 分接工作能力 除主分接以外其他分接某些参数的指定值, 与额定参数相类似 3 . 5 - 1 0 分接参数 表示某一分接( 除主分接以外) 的分接工作能力的参数。 注: 变压器内任 何一 个绕 组( 不只是带分接的绕组) 都有分接参数。 其分接参数是: a 分接电压( 与额定电
18、压类似) , b 分接容量( 与额定容量类似) ; c 分接电流( 与额定电流类似) 。 3 . 5 - 1 1 满容量分接 分接容量等于额定容量的分接 3 . 5 - 1 2 降低容量分接 分接容量低于额定容量的分接。 3 . 5 - 1 3 有载分接开关 适合在变压器励磁或负载下, 改变绕组分接连接位置的一种装置。 3 . 5 - 1 4 分接电压调节1 ) 3 . 5 . 1 4 . 1 恒磁通调压( C F V V) 从一个分接变到另一个分接时, 不带分接的绕组的分接电压恒定 带分接绕组的各分接电压与其分 接因数成正比。 3 . 5 - 1 4 . 2 变磁通调压( V F V V)
19、从一个分接变到另一个分接时, 带分接绕组的各分接电压恒定。 不带分接绕组的分接电压与分接因 数成反比。 3 . 5 . 1 4 . 3 混合调压( C b V V) 在实际应用中, 特别是变压器分接范围较大时, 在整个分接范围的不同部分中, 分别采用了恒磁通 采用说明: 1 第3 . 5 . 1 4 条的3 个术语, 是I E C 7 6 . 1 第5 . 2 条里的定义 因正文中不宜累述定义, 而移至此条。 G s 1 0 9 4 1 一 1 9 9 6 调压和变磁通调压, 形成一种组合式调压( 即混合调压) 。 混合调压中, 处于转折点的分接叫最大电压分接。 I6 损耗及空载电流 损耗及空
20、载电流值均是指主分接上的( 但另指定其他分接时除外) 3 . 6 . 1 空载损耗 当额定频率的额定电压( 分接电压) , 施加到一个绕组的端子, 其他绕组开路时, 所吸取的有功功率。 3 . 6 . 2 空载 电流 当额定频率下的额定电压( 分接电压) , 施加到一个绕组的端子, 其他绕组开路时, 流经该绕组线路 端子的电流的方均根值。 注: 对于三 相变压器, 是流经三相端子电 流的算术平均值。 通常用占该绕组额定电流百分数来表示 对于多绕组变压器, 是以具有最大额定容量的那个绕组为基准的 3 . 6 . 3 负载损耗 在一对绕组中, 当额定电流( 分接电流) 流经一个绕组的线路端子, 且
21、另一绕组短路时, 在额定频率 及参考温度下( 见 1 0 . 1 条) 所吸取的有功功率。此时, 其他绕组( 如果有) 应开路。 注: 对于双绕组 变压 器, 只有一对绕组组合和一个负 载损耗值。 对于多绕组 变压器, 具有与多对绕组组合相应的 多个负载损耗值 整台 变压器的 总负 载损 耗值与某一指定 的绕 组负 载组合相对应 通常它不能在试验中 直接测出 当绕组 组合对中, 两个绕组的领定容量不同 时, 其负 载损 耗以 额定容 量小的那 个绕组中 的额定电 流为基准, 而且应指出参考容量 3 . 6 . 4 总损耗 空载损耗与负载损耗之和。 注: 辅助装置损耗 , 不包括在总损耗中, 并
22、应单独说明 I了 短路阻抗和电压降 3 . 7 . 1 短路阻抗( 一对绕组的) 在额定频率和参考温度下, 一对绕组中某一绕组端子之间的等效串联阻抗Z =R +j X( G ) 。确定此 值时, 另一绕组的端子短路, 而其他绕组( 如果有) 开路。 对于三相变压器, 表示为每相的阻抗( 等值星形联结) 。 对于带分接绕组的变压器, 是指指定分接位置上的。如无另外规定, 是指主分接。 注: 此参数可用无量纲的相对值来表示, 即表示为该对绕组中同一绕组的参考阻抗2 砚 谧 的 分数值Y , 若用百分数表 示, 则有: Y =1 0 0 Z / Z rc f Z n r = U Z / S , 式中
23、: U -Z和 Z., 所属的绕组的电压( 额定电压或分接电压) , S , 一 一 额定容量基准值。 ( 上述公式对三相变压器和单相变压器都适用) 此相对值也等于短路试验中为产生相应额定电流( 或分接电流) 时所施加的电压与额定电压( 或分接电压) 之 比。此电压称为该对绕组的短路电压通常用百分数表示 3 . 7 . 2 规定负载条件下的电压降或电压升 绕组的空载电压与同一绕组在规定负载和功率因数下产生的电压之间的算术差, 此时, 另一绕组施 加的电压应为额定电压( 主分接) 或分接电压( 其他分接) 此差值通常表示为该绕组空载电压的百分数 注: 对于多 绕组变压器, 此电压降或电压升不 仅
24、与该绕组的负 载和功率因数 有关, 也与其他绕组的负载和功率因数 有关 。 3 . 7 . 3 零序阻抗( 三相绕组的) 额定频率下, 三相星形或曲折形联结绕组中, 连接在一起的线路端子与其中性点端子之间的以每相 G B 1 0 9 4 1 一 1 9 9 6 欧姆数表示的阻抗。 注: 由于 零序阻 抗还取决 于其他绕组的 连接方法和负载, 因而 零序 阻抗可有几个值。 零序阻 抗可随电 流和温度变化, 特别是在没有任何三角 形联结绕组的 变压 器中。 零序阻 杭也 可用 与( 正序) 短路阻抗同样的方法表示为相对值 3 . 8 温升 所考虑部位的温度与外部冷却介质温度之差。 3 . 9 绝缘
25、 变压器绝缘的有关术语, 按G B 1 0 9 4 . 3 的规定 3 . 1 0 联结 3 . 1 0 . 1 星形联结( Y - 联结) 三相变压器每个相绕组的一端或组成三相组的单相变压器的三个具有相同额定电压绕组的一端连 接到一个公共点( 中性点) , 而另一端连接到相应的线路端子 3 . 1 0 . 2 三角形联结( D 一 联结) 三相变压器的三个相绕组或组成三相组的单相变压器的三个具有相同额定电压绕组相互串联连接 成一个闭合回路。 3 . 1 0 . 3 开口三角形联结 三相变压器的三个相绕组或组成三相组的单相变压器的三个绕组相互串联连接, 但三角形的一个 角不闭合。 3 . 1
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