本书根据变压器的国家标准及IEC标准结合保定天威集团大型变压器公司多年来在变压器试验方面的实践经验，较系统地介绍了变压器试验的程序、方法、线路、设备及近年来变压器最新试验技术，提出了试验过程中应注意的问题和故障诊断分析方法，还较详细地介绍了变压器油的试验技术和变压器安装完后的现场交接试验。补充介绍了变压器试验的基础知识和冷却装置、分接开关等试验。 本书内容充实、全面、先进、实用，可供变压器设计、制造、试验、使用及维修部门从事变压器试验工作的人员阅读。

前言
第1章 变压器试验基础
1.1 概述
1.2 变压器试验的标准
1.3 变压器的试验项目
1.3.1 例行试验
1.3.2 型式试验
1.3.3 特殊试验
1.4 试验误差
1.4.1 误差的定义
1.4.2 按误差规律分类
1.4.3 误差的表达
1.4.4 误差的处理
1.4.5 精密度、正确度和准确度
1.5 不确定度和极限误差
1.6 测量结果的有效数字
1.6.1 数字的修约规则
1.6.2 有效数字
第2章 电压比测量及联结组标号检定
2.1 概述
2.1.1 电压比测量的目的
2.1.2 电压比的允许偏差
2.2 电压比测量
2.2.1 测量方法
2.2.2 测量线路和测量方法
2.2.3 试验例
2.3 绕组联结组标号检定
2.3.1 绕组联结组
2.3.2 绕组联结组标号的测量
第3章 绕组直流电阻测量
3.1 测量的目的和要求
3.2 测量方法
3.2.1 电桥法
3.2.2 伏-安表法
3.2.3 变压器直流电阻测量装置
3.3 测量结果计算
3.3.1 环境温度下测量结果换算到其他温度
3.3.2 相电阻和线电阻的计算
3.3.3 线电阻和相电阻的不平衡率
3.4 变压器直流电阻测量时的时间常数
3.4.1 单相变压器
3.4.2 三相三铁心柱变压器,绕组三角形(D)联结
3.4.3 三相五铁心柱变压器
3.5 测量直流电阻时选用的电流值
3.6 缩短测量时间的方法
3.6.1 恒流源法
3.6.2 减小时间常数法
3.6.3 绕组串联法
3.6.4 感应电动势法
3.6.5 短路另一侧绕组
3.7 测量直流电阻的注意事项
3.8 电阻测量时的温度测量
3.9 变压器电阻测量实例
3.9.1 变压器数据
3.9.2 试验结果
参考文献
第4章 变压器损耗测量及误差
4.1 概述
4.1.1 空载损耗
4.1.2 负载损耗
4.1.3 辅机损耗
4.2 变压器损耗测量的线路
4.2.1 单相变压器损耗测量的线路
4.2.2 三相变压器损耗测量的线路,三瓦特表法
4.2.3 三相变压器损耗测量的线路,二瓦特表法
4.2.4 新型变压器损耗测量的线路
4.3 损耗测量及误差
4.3.1 损耗的表达式及误差
4.3.2 变压器负载损耗测量时的cos
4.4 影响损耗测量的各种因素
4.4.1 系统误差
4.4.2 未定系统误差
4.4.3 随机误差
4.5 三相试验的二瓦特表法和三瓦特表法
4.5.1 二瓦特表法由未定系统误差引起的误差
4.5.2 三瓦特表法由未定系统误差引起的误差
4.5.3 随机误差的影响
4.5.4 随机误差和未定系统误差的合成不确定度
4.6 新型损耗测量系统
4.6.1 系统构成
4.6.2 标准测量系统的功率测量的不确定度
4.6.3 新型损耗测量系统和标准损耗测量系统在现场损耗测量的对比试验结果
4.6.4 变压器测试系统
参考文献
第5章 空载试验
5.1 概述
5.2 空载试验的程序
5.3 变压器的空载损耗和空载电流
5.3.1 空载损耗
5.3.2 空载电流
5.4 铁心常用的电工钢带品种
5.5 空载试验的方法和线路
5.5.1 试验线路
5.5.2 空载试验方法
5.6 空载试验所用的设备和仪器仪表
5.6.1 试验电源
5.6.2 中间变压器
5.6.3 测量用互感器和仪表
5.7 铁心绕临时绕组的试验
5.8 非额定条件下的空载试验
5.8.1 波形非实际正弦波
5.8.2 电压不是额定电压时进行空载试验
5.8.3 单相试验
5.9 空载试验的不确定度
5.9.1 功率因数cos的影响
5.9.2 电压表的影响
5.10 空载试验实例
5.10.1 变压器型式
5.10.2 铁心绕临时绕组的空载试验
5.10.3 半成品空载试验
5.10.4 成品空载试验
5.10.5 空载试验结果
5.11 空载电流谐波测量
5.11.1 三相三柱铁心变压器的空载电流谐波
5.11.2 三相五柱铁心变压器的空载电流谐波
参考文献
第6章 负载损耗和短路阻抗测量
6.1 负载试验概述
6.1.1 负载损耗
6.1.2 短路阻抗
6.2 负载损耗和短路阻抗的测量
6.2.1 试验线路
6.2.2 负载试验的方法
6.2.3 负载损耗的测量结果
6.2.4 负载损耗校正到参考温度
6.2.5 短路阻抗试验结果的计算
6.3 非额定条件下负载损耗和短路阻抗的测量
6.3.1 非额定电流条件下负载损耗和短路阻抗的测量
6.3.2 非额定频率条件下负载损耗和短路阻抗的测量
6.3.3 三相变压器的单相负载损耗和短路阻抗的测量
6.4 负载损耗和短路阻抗测量应2注意的问题
6.4.1 正确选择试验电源容量
6.4.2 负载损耗和短路阻抗测量试验时的功率因数cos
6.4.3 负载损耗和短路阻抗测量持续时间
6.4.4 负载损耗和短路阻抗测量使用的短路连接线
6.5 试验实例
6.5.1 三绕组变压器
6.5.2 自耦变压器
6.5.3 分裂变压器负载损耗和短路阻抗的测量
第7章 绝缘特性测量
7.1 绝缘特性测量的目的和意义
7.2 绝缘电阻及介质的吸收现象
7.2.1 物理现象
7.2.2 绝缘电阻
7.2.3 吸收比、极化指数
7.2.4 绝缘电阻、吸收比、极化指数的试验方法及试验用仪器仪表
7.2.5 绝缘电阻测量时的注意事项
7.2.6 绝缘电阻试验结果的判定
7.3 介质损耗因数(tanδ)试验
7.3.1 绝缘介质损耗因数特性
7.3.2 tanδ——电压特性
7.3.3 tanδ——温度特性
7.3.4 tanδ测定使用的仪器及试验方法
7.3.5 测量注意事项
第8章 变压器的绝缘结构
8.1 概述
8.2 变压器上的作用电压
8.2.1 变压器上的作用电压的种类
8.2.2 外部过电压(冲击电压)的波形
8.2.3 内部过电压的波形
8.2.4 变压器绕组的绝缘水平
8.3 变压器中电场的基本类型及绝缘分类
8.3.1 概述
8.3.2 变压器内部绝缘结构
8.3.3 变压器外部绝缘
8.4 电力变压器使用的主要材料及其在各种电场下的特性
8.4.1 变压器油
8.4.2 绝缘纸和绝缘纸板
8.5 变压器中的基本绝缘结构
8.5.1 变压器绕组间的主绝缘结构
8.5.2 变压器绕组的纵绝缘
8.5.3 用计算机计算绕组的波过程
8.5.4 改善冲击电压分布的几种方法
8.5.5 变压器的端绝缘结构
8.5.6 变压器的引线绝缘
参考文献
第9章 外施耐压试验
9.1 概述
9.2 试验设备
9.2.1 试验变压器
9.2.2 试验电源
9.2.3 工频耐压试验时的保护装置
9.2.4 工频耐压试验中的电压测量装置
9.3 变压器工频耐压试验
9.3.1 试验接线
9.3.2 试验注意事项
9.3.3 外施耐压试验结果的判断
9.4 试验实例
9.4.1 试验变压器及电源选择
9.4.2 测量及仪表
9.4.3 无功补偿
9.4.4 试验线路
9.4.5 试验操作
第10章 感应耐压试验
10.1 概述
10.2 试验要求
10.3 感应耐压试验方法
10.3.1 全绝缘变压器
10.3.2 分级绝缘变压器
10.4 感应耐压试验设备
10.4.1 试验电源
10.4.2 中间变压器
10.4.3 支撑变压器
10.5 感应耐压试验应注意的几个问题
10.5.1 试验准备及监测
10.5.2 同步发电机的自励磁现象
10.5.3 试验电压的测量
10.5.4 试验结果的判定
10.6 实例与分析
参考文献
第11章 局部放电测量
11.1 概述
11.2 局部放电有关基本概念和基本理论
11.2.1 局部放电的表征参数及其相互关系
11.2.2 局部放电测量方法
11.3 变压器局部放电的特点
11.3.1 变压器中产生局部放电的几种典型结构及因素
11.3.2 放电脉冲在变压器绕组中的传播特性
11.4 变压器局部放电的测量
11.4.1 试验方法及标准
11.4.2 测试回路
11.4.3 放电量的校准方法
11.4.4 校准脉冲参数对定量校准的影响
11.5 国内外几种常用的局部放电测试仪
11.6 变压器局部放电测量中的抗干扰措施
11.6.1 试验室的屏蔽
11.6.2 变压器高压线端的屏蔽
11.7 变压器局部放电定位方法
11.7.1 电气定位法
11.7.2 超声波定位法
11.8 局部放电测量中应注意的几个问题
11.8.1 高压套管内部放电
11.8.2 局部放电测试仪频带宽度的选择
11.8.3 注意事项
11.9 局部放电测量实例
参考文献
第12章 雷电冲击电压试验及低电压冲击测量
12.1 概述
12.2 冲击电压发生器
12.2.1 标准冲击电压波形
12.2.2 冲击电压发生器的工作原理
12.2.3 截波电压的产生
12.2.4 冲击电压发生器实例
12.3 冲击电压测量技术
12.3.1 利用球间隙测量冲击电压
12.3.2 冲击分压器测量系统
12.3.3 使用电场探头测量冲击电压
12.3.4 冲击电压数字测量技术
12.4 变压器冲击试验
12.4.1 冲击试验方法
12.4.2 冲击试验故障判断原理及方法
12.4.3 冲击试验的典型示伤波形
12.4.4 变压器冲击试验实例
12.5 低电压冲击测量
12.5.1 低电压冲击波发生器
12.5.2 测量仪器
12.5.3 测量实例
参考文献
第13章 操作冲击电压试验
13.1 概述
13.2 操作冲击电压波形
13.3 操作冲击电压波形的产生
13.3.1 利用冲击电压发生器产生操作冲击电压
13.3.2 利用冲击电压发生器产生操作冲击电压
13.4 操作冲击电压波形参数的确定
13.4.1 变压器等效参数的确定
13.4.2 利用冲击电压发生器产生操作冲击电压的参数估算
13.4.3 利用变压器操作冲击电压的参数估算
13.5 变压器操作冲击试验
13.5.1 操作冲击试验线路及方法
13.5.2 操作冲击试验的故障诊断
13.5.3 操作冲击试验实例
参考文献
第14章 无线电干扰测量
14.1 概述
14.2 无线电干扰
14.2.1 无线电干扰的主要来源
14.2.2 无线电干扰的性质
14.2.3 无线电干扰的传播途径
14.3 测量仪器原理及要求
14.3.1 干扰测量仪的工作原理
14.3.2 对测量仪的技术要求
14.4 变压器无线电干扰测量
14.4.1 无线电干扰测量原理及线路
14.4.2 试品无线电干扰水平的确定
14.4.3 利用“直接校对定度法”确定试品的干扰水平
参考文献
第15章 变压器油试验
15.1 变压器油基础知识
15.1.1 变压器油的化学组成
15.1.2 变压器油和变压器的密切关系
15.1.3 变压器油试验的意义及质量指标、试验方法
15.2 取样
15.2.1 取样方法的重要性
15.2.2 取样基本要求
15.2.3 取样操作
15.3 密度
15.3.1 概述
15.3.2 测试仪器
15.3.3 测试操作
15.3.4 极低、极高温度下油密度的测试
15.4 运动粘度
15.4.1 概述
15.4.2 测试仪器与所需材料
15.4.3 测试操作
15.5 凝点和倾点
15.5.1 概述
15.5.2 凝点测试仪器与冷却剂
15.5.3 凝点测试操作
15.5.4 倾点测试和凝点测试的异同
15.6 闪点
15.6.1 概述
15.6.2 测试仪器
15.6.3 测试操作
15.7 水溶性酸或碱
15.7.1 概述
15.7.2 水溶性酸碱定性测定法
15.7.3 pH值比色测定法
15.8 酸值
15.8.1 概述
15.8.2 标准氢氧化钾乙醇溶液的配制
15.8.3 指示剂法
15.8.4 电位滴定法
15.8.5 快速测定法简介
15.9 腐蚀性硫
15.9.1 概述
15.9.2 测试方法
15.10 界面张力
15.10.1 概述
15.10.2 测试仪器
15.10.3 测试操作
15.11 抗氧化安定性
15.11.1 概述
15.11.2 测试仪器和材料
15.11.3 氧化老化过程
15.11.4 沉淀物测定操作
15.11.5 酸值测定操作
15.12 含水量
15.12.1 概述
15.12.2 测试原理和仪器
15.12.3 测试操作
15.13 含气量
15.13.1 概述
15.13.2 真空盐水法
15.13.3 二氧化碳洗脱法
15.14 击穿电压
15.14.1 概述
15.14.2 测试仪器和条件
15.14.3 测试操作
15.15 介质损耗因数(tanδ)
15.15.1 概述
15.15.2 测试仪器
15.15.3 测试操作
15.16 油中溶解气体组分分析
15.16.1 概述
15.16.2 脱气方法
15.16.3 色谱仪
15.16.4 计算方法
15.16.5 测试操作
15.16.6 变压器故障诊断方法
15.17 非国标项目
15.17.1 体积电阻率
15.17.2 析气性
15.17.3 杂质颗粒含量
15.17.4 油流带电度
参考文献
第16章 温升试验
16.1 概述
16.1.1 油浸式电力变压器的温升限值
16.1.2 干式电力变压器的温升限值
16.2 变压器的发热和冷却
16.2.1 变压器的发热过程
16.2.2 变压器的发热和冷却
16.3 温升试验
16.3.1 直接负载法
16.3.2 相互负载法
16.3.3 循环电流法
16.3.4 零序电流法
16.3.5 短路法
16.4 温度测量
16.4.1 变压器油顶层温度测量
16.4.2 变压器油的平均温度
16.4.3 冷却介质温度测量
16.4.4 绕组温度测量
16.5 温升试验结果的计算
16.5.1 电源切断瞬间绕组的温度
16.5.2 传统的图解外推法
16.5.3 确定绕组内油平均温升和绕组温升的另一种方法
16.5.4 油平均温升变化的修正
16.5.5 非标准试验状态的校正
16.6 温升试验电源容量补偿和中间变压器
16.6.1 电源容量计算
16.6.2 电源补偿及中间变压器
16.7 变压器局部温度测量
16.7.1 变压器绕组温度测量
16.7.2 溅相外部的局部温度测量
16.7.3 变压器油的色谱分析
16.8 温升试验实例
16.8.1 变压器规格
16.8.2 试验方案
16.8.3 试验
16.8.4 试验数据计算
参考文献
第17章 变压器声级测定
17.1 概述
17.2 有关噪声的几个基本概念
17.2.1 噪声
17.2.2 声压、声强、声功率
17.2.3 声压级、声强级、声功率级
17.2.4 响度级和等响度曲线
17.2.5 声级
17.3 变压器噪声的来源
17.3.1 变压器本体器噪声
17.3.2 冷却装置的噪声
17.4 变压器声级测量方法
17.4.1 声压测量法
17.4.2 IEC 60076-10修订稿和GB 7328-87的不同之处
17.4.3 声强测量法
17.4.4 声功率级的计算
17.5 声压法测定变压器声级实例
17.5.1 变压器运行条件
17.5.2 测量位置
17.5.3 测量仪器
17.5.4 测量结果
17.5.5 测量环境校正值K的确定
17.5.6 声级计算
参考文献
第18章 短路试验
18.1 概述
18.2 变压器绕组受力情况及短路过渡过程
18.2.1 变压器绕组受力情况
18.2.2 短路过渡过程
18.3 试验标准及要求
18.3.1 对称短路电流
18.3.2 对称短路电流的持续时间
18.3.3 最高平均温度的最大允许值
18.3.4 短路电流峰值
18.4 短路试验方法
18.4.1 变压器短路试验条件
18.4.2 短路试验线路
18.4.3 双绕组变压器的短路试验
18.4.4 三绕组及自耦变压器的短路试验
18.5 试验结果判断
18.5.1 GB 1094.5-85中规定的方法
18.5.2 低压脉冲法(LVI法)和频率响应分析法(FRA法)
18.6 提高变压器承受短路能力的措施
18.7 试验实例
参考文献
第19章 油流带电测量
19.1 概述
19.2 变压器油流带电的测量方法
19.2.1 长时间空载试验
19.2.2 油流静电试验
19.2.3 转动油泵时的局部放电测量
19.3 试验实例
19.3.1 产品型号
19.3.2 油流带电试验
第20章 冷却装置试验
20.1 概述
20.2 片式散热器
20.2.1 型式及规格
20.2.2 型号编制
20.2.3 试验方法及要求
20.3
20.3.1 型式及规格
20.3.2 型号编制
20.3.3 试验方法及要求
20.4 强迫油循环水冷却器
20.4.1 型式及规格
20.4.2 型号编制
20.4.3 试验方法及要求
20.5 强迫油循环风冷却器冷却容量和油路压降试验实例
20.5.1 冷却容量测量
20.5.2 油路压降测量
20.6 风扇电动机和油泵电动机汲取功率测量
20.6.1 风扇电动机汲取功率测量
20.6.2 油泵电动机汲取功率测量
参考文献
第21章 分接开关试验
21.1 分接开关的额定值
21.1.1 无励磁分接开关的额定值
21.1.2 有载分接开关的额定特性
21.1.3 分接开关的技术要求
21.1.4 无励磁分接开关绝缘试验
21.1.5 有载分接开关绝缘试验
21.1.6 无励磁分接开关的密封试验
21.1.7 有载分接开关的压力及真空试验
21.1.8 有载开关机械试验
21.1.9 电动机构试验
21.1.10 有载分接开关的切换试验
21.1.11 顺序试验
21.2 触头压力测量
21.3 触头接触电阻的物理现象
21.3.1 接触电阻的物理现象
21.3.2 接触电阻的测量
21.4 转动力矩测量
21.4.1 转动力矩的要求
21.4.2 转动力矩的测量
21.5 绝缘耐压试验
21.5.1 分接开关绝缘试验的一般要求
21.5.2 工频耐压试验
21.5.3 冲击耐受电压试验
21.5.4 操作冲击电压试验
21.6 局部放电测量
21.7 密封试验
21.7.1 油压密封试验
21.7.2 有载分接开关油室氟里昂气体试验法
21.8 短路电流试验
21.8.1 试验要求
21.8.2 试验线路
21.8.3 线路计算实例
21.8.4 短路电流的试验方法
21.9 温升试验
21.9.1 温升试验的一般条件
21.9.2 温升试验
21.10 有载开关的切换试验
21.10.1 工作负载切换试验
21.10.2 开断容量试验
21.10.3 试验的主回路
21.11 过渡阻抗试验
21.11.1 装在开关中按产品使用情况试验
21.11.2 脉冲电流法
21.12 顺序试验
21.12.1 分接开关触头动作顺序测量
21.12.2 切换开关触头切换程序测量
21.13 机械寿命试验
21.13.1 无励磁分接开关
21.13.2 有载分接开关
21.14 有载分接开关低温试验
参考文献
第22章 三相变压器零序阻抗测量
22.1 概述
22.2 三相系统的对称分量
22.3 变压器的阻抗
22.3.1 三相变压器的正序阻抗和负序阻抗
22.3.2 三相变压器的零序阻抗
22.4 零序阻抗的测量
22.4.1 Yyn联结变压器的零序阻抗试验
22.4.2 YNd联结变压器的零序阻抗测量
22.5 试验实例
22.5.1 绕组YNd联结,三相三柱铁心变压器
22.5.2 绕组YNynd联结,三相三柱铁心变压器
22.5.3 绕组YNd联结,三相五柱铁心变压器
22.5.4 绕组YNynd联结,三相五柱铁心变压器
第23章 变压器安装后的交接试验
23.1 交接试验的目的和项目
23.1.1 交接试验的目的
23.1.2 交接验收试验项目
23.1.3 交接试验的程序
23.2 绕组直流电阻测定
23.2.1 测定绕组直流电阻的目的
23.2.2 现场测定绕组直流电阻的方法
23.2.3 现场测量绕组直流电阻时的注意事项
23.3 绝缘电阻测量
23.3.1 绝缘电阻含义及用途
23.3.2 绝缘电阻的定义及测量方法
23.3.3 吸收比的含义及功能
23.3.4 极化指数的含义及功能
23.4 测量介质损耗
23.4.1 介质损耗的表征及测量方法
23.4.2 测量绕组连同套管的tanδ
23.4.3 测量电容式套管的tanδ
23.4.4 测量变压器油的tanδ
23.5 绝缘耐压试验
23.5.1 绝缘耐压试验的内容和作用
23.5.2 绕组连同套管的交流耐压试验
23.5.3 绕组连同套管的局部放电试验
23.6 运行电压性能的检测
23.6.1 运行电压性能的含义及检测
23.6.2 检查所有分接头的电压比
23.6.3 检查三相变压器的联结组别和单相变压器引出线的极性
23.6.4 检查相位
23.7 非纯瓷套管的试验
23.7.1 非纯瓷套管的类型及试验项目
23.7.2 试验方法和要求
23.8 变压器油试验
23.8.1 变压器油的试验项目
23.8.1 变压器油的试验方法
23.9 有载分接开关的检查和试验
23.9.1 检查和试验项目
23.9.2 切换装置可靠性检验
23.9.3 有载分接开关整体功能的可靠性
23.9.4 控制系统的可靠性
23.10 额定电压下的冲击合闸试验
23.10.1 冲击合闸试验的目的
23.10.2 冲击合闸试验的方法
23.10.3 对冲击合闸试验的几点看法
23.11 声级测量
参考文献