【国家标准(GB)】 电力变压器 绝缘水平和绝缘试验外绝缘的空气间隙

中华人民共和国国家标准
电力变压器
绝缘水平和绝缘试验
外绝缘的空气间隙
Power transformers-Insulation levels anddieleciric tests-External clearances in alrGE 10237—88
本标准参照采用国际标准IEC76.3.1（1987)电力变压器第三部分：绝缘水平和绝缘试验外绝缘的牢气间隙》。
1主题内容与适用范压
本标准规定了3～500kV油浸式电力变压器套管带电部分之间及其对接地物体（以下，接地物体均简写为地的空气间隙的具体数据，本标准适用于额定电压为3～500kV油漫式电力变压器外绝缘的空气间隙。本标准所述的空气间隙，是指其静电场不受套管瓷套的影响。本标准不涉及套管本身的闪络距离或其表面爬电距离；也不考虑鸟类或兽类带来的使距离减小的影响。本标准所列出的外绝缘额定耐受电压值，均引白GB311.1中表2和表3对于电压级次较高的变压器，本标准所列的间隙值，均是以套管符合GB4109、且其端部电极表面光滑为基础制订的。在本标推中，还认为套上的导线夹持件和其屏蔽罩（如果有)形状合适，不会使变压器外绝缘承受电压的绝缘能力降低，变压器的进线布置也不会使变压器原有的空气间隙减小。注：（）如果用户采用特殊的进线布置和导线连接方式，以致减小变压器原有的空气间时，则应在订货时向制造厂提出新的要求。
②对丁布在洞室内的110kV及以上电力变压器，用户应在订货时向制造厂提出其外绝缘空气间的特殊要求，并协商确定之。
一般，在较高的系统电兆，特别是在单台容量小或安装空间有限制时的情况下，欲规定有足够裕度的空气间隙值可能有一定的技术困难。本标准推荐的原则是；所提出的空气间隙值具有足够的裕度，不必再用论证或试验的方法来检验它们在各种系统条件和不同气候下是否有足够的安全；当过去的实际经验充分表明采用比本标准规定值还要小的空气间撩值仍能有足够的绝缘安全时，显然就没有必要将比较小的间隙值加大。
2引用标准
GB311.1高压输变电设备的绝缘配合GB311.2~311.6高电压试验技术
GB1094.11094.5电力变压器
GR2900.15电工名词术语变压器、互感器，调压器和电抗器GB2900.19电工名词术语高电压试验技术和绝缘配合高压套管技术条件
GB 4109
中华人民共和国机械电子工业部1988-12-12批准1990-01-01实施
GB 10237—88
（B7449电力变压器和电抗器的雷电冲击和操作冲击试验导刚3一般规定
本标准所推荐的各种空气间隙值均是按变压器外绝缘雷电冲击和操作冲击试验电压值制订的。若一台变压器外绝缘的实际空气间隙不低于本标准规定值且套管又符合GB4109要求时，则不需进行变压器的外绝缘试验，即认为其空气间隙已满足外绝缘的要求。本标准规定了如下儿种空气间隙值：相对地和相对中性点的空气间；a-
同一绕组相间的空气间隙；
高压绕组线端与较低电压绕组线端之间的空气间隙：中性点套管带电部分对地的空气间隙。d.
注：变压器外绝缘的冲击强度与电乐极性有关。按GB1094.3规定所进行的内绝缘试验，一般不能证明其外绝缘也满足技术要求。本标准所推荐的空气间隙值是按更严格的正极性确定的。如果按合同选用了比规定值还要小的牢气间隙时，则可能需要在变压器上或模拟实际空气间隙布置的外绝缘模型上进行型式试验。为此，本标准也规定了这些试验的试验程序。如果规定了变压器是在海拔高于1000m的地区运行时，其所的空气间隙值应比本标准规定值大。此时，应按每超过100m（对1000m而言），将空气间隙值加大1%的方式来计算。4变压器套管对地和套管之间的空气间隙按照GR311.1，对于不同设备的最高电压U值范函，是采用不同电压类型的基准时受电压。在U<300kV范围内，其外绝缘基准耐受电压为工频及雷电冲击电压：在U._300kV范围内，其外绝缘基准耐受电压为操作冲击电压，有关说明见本标准第4.2及4.3两条。本标准所列出的各种空气间隙值是按此外绝缘基准耐受电压值确定的。4.1U。<300kV的绕组和中性点套管4.1.1Um<300kV的绕组
表1列出的空气间隙值适用于相对地、相对中性点，相间和高压绕组线端对较低电压绕组线端之间的案气间隙。
表1所列的外绝缘额定耐受电压值按GB311.1规定。表1U<300kV电力变压器套管带电部分对地及对其他带电体之间的空气间隙推荐值额定电压
（有效值）
设备最高电压
(有效值）
额定短时工
频耐受电压
(有效值）
额定雷电冲击全
波耐受电压
(峰值）
最小空气间隙
额定电压
(有效值）
设备最高电压
（有效值）
GB 10237—88
续表1
额定短时工
频耐受电压
（有效值）
注： 1)若用户订货时提出要求,可以加大至 80mm。额定雷电冲击全
波耐变电压
(蜂值）
最小空气间隙
如果需要对小于本标准推荐值的实际空气间隙进行型式试验时，应进行正极性雷电冲击全波试验。采用在燥状态下施加3次冲击的试验方法。试验时施加的电压值按表1选取。试验是否合格的判断规则如下，当试验中不发生闪络，则试验合格。若出现2次或以上的闪络，则试验不合格。若出现一次闪络，则应再加3次冲击，此时，若不再出现闪络，则试验仍合格；否则，试验不合格。4.1.2中性点套管带电部分的对地空气间隙表2列出了110～500kV变压器的中性点套管带电部分的对地空气间隙推荐值，表2中性点套管带电部分的对地空气间隙推荐值额定电压
(有效值）
设备最高电压
(有效值）
中性点的
接地方式
直接接地
不直接接地
直接接地
不直接接地
直接接地
经小阻抗接地
中性点的额定雷
电冲击耐受电压
(峰值)
中性点的额定短
时工频耐受电压
（有效值）
最小空气问源
如果需要对小于上表推荐值的实际空气间隙进行型式试验时，应接第4.1.1条有关规定进行。4.2Um≥300kV的绕组及按“方法1\确定的变压器规范对于U=300kV的变压器，按GB311.1规定，相对地的绝缘要求是与相间绝缘不同的。外绝缘的空气间隙均是以操作冲击电压为基准决定的。但对于按“方法1\确定的变压器规范，GB1094-3中儿末给出变压器的额定操作冲击耐受电不值。表3所列出的最小空气间隙推荐值是按U.值、直接由表4所规定的最小空气间隙值选取的，因为，不论按“方法1”还是按方法2”确定的变压器规范，当对变压器进行内绝缘试验时，其外绝缘的要求应是相同的。额定电乐
(有效值）
GB10237-88
表3U.300kV及按\方法1规定的电力变压器套管带电部分对地及对其他带电体之间的空气间隙推荐值额庭短时
设备最商电压
（有效值）
工频耐受电压
(有效值）
颜定雷电冲击
全波耐受电压
(峰值）
最小空气间隙
相对地
高压绕组线端对较低电压绕组线端之间的空气间隙是按表3所列的相对地空气间隙选取的（但是：当变压比或联结组特殊时，其所需空气间隙值要作特殊的考虑）。注：关\方法 1\和*方法 2\,详见 GB 1094. 3 第 5. 4条。4.2.1试验程序
如果需要对小于表3推荐值的实际空气间隙进行型式试验时，应按第3.3.3条规定进行操作冲击试验。试验时应施加的电压值之选择如下：按与U。对应的空气间隙推荐值，从图1或阁2曲线查出与其相对应的操作冲击电压值。
图1以额定操作冲击耐受电压值
为基准的相对地空气间隙
4.3Um=300kV绕组及按\方法2”确定的变压器规范2 000
GB 10237—88
对于Um≥300kV的绕组及按“方法2\确定的变压器规范，在GB1094.3中已按最高电压绕组列出其额定操作冲击耐受电压值。此电压是施加十相对地之间的绝缘上，它亦作为外绝缘选择的基础。内绝缘足通过在被试相上施加负极性额定操作冲击耐受电压的在三相变压器和相间感应出1.5俯额定操作冲击耐受电压进行试验验证的。对于外绝缘，按照国家标准《高压输变电设备的相间绝缘配合》，其相间耐受电压值是与内绝缘不同的，其合适的试验程序包括相对地试验时施加正极性冲甫波和相间试验时施加两个极性被此相反的冲击波（见第4.3.3条）。表4中的牢气间隙值是按上述考虑列出的。nm
图2以相间出现的操作冲击电压为基准的相间空气间表4Um300kV及按\方法2\规定的电力变压器套管带电部分对地及对其他带电体之间的空气间隙推荐值设备最下载标准就来标准下载网
额定电压
（有效值）
高电压
(有效值）
额定相对
地操作冲
击耐受电压
(峰值)
额定相间
操作冲击
耐受电压
(峰值）
|额定雷电
冲击全波
耐受电压
(峰值）
相对地,相对中性点和相间的空气间以操作冲击耐
受电压为基准
的相对地
最小空气间隙，mm
以操作冲击
耐受电压为
基准的相间
以雷电冲击
耐受电压为
基准的对其
他绕组线端
GB10237--88
高压套管端部对地（包括对油箱、储油柜、冷却设备及开关装置暨等）或对中性点端子的空气间隙见表4第6栏；相问的空气间隙见第7栏。4.3.2不同绕组线端之间的空气间隙變压器不同绕组线端乏间的空气间隙值应用操作冲击波和雷电冲击波分别进行检验。不同绕组的承受操作冲击电压要求是以操作冲击试验(见GB1094.3第14章)时，按绕组匝数比、预先计算出不同绕组的两个线端之间所出现的电位差为基础的。由此电位差，便可求出其在操作冲击波条件下所需的空气间隙值。当两个线端上的电压极性相反且它们的峰值比不大于2时，用图2的曲线求出其推荐的空气间隙值，在其他情况下，则用图1曲线求之。：如果将图1曲线与图2曲线对比,可以看出：在一间源值下，相间的耐受电压值是比相对地高。这是由于在构间绝缘中，二设两个线端上的电压极性相反，而任-线端上的最大电场强度（它主要由对地电位值次定）也就比较小。在上述考虑中，亦设电极表面形状光滑良好，是，当对高压绕组施加额定需电冲击耐受电压值进行需电冲击试验时，较低电压绕组的线端是接地的，故此空气间隙还应满足雷电冲击试验的要求。表4第8栏及图3均列出了与额定雷电冲击耐受电压相对应的所需空气间隙值。
由此，若凿电冲击波和操作冲击波下所需的空气间隙不相同时，应取较大的一个作为选用值。变压器进行操作冲击试验时.亦可在其他额定电压较低的星接绕组中的相间感应出一定的电压值对此，应核对此时所需要的相间空气问隙值是否要大于同一绕组只按第4.1条所列出的问空气问隙。
图3以雷电冲击电压为基摊的空气间隙2 1000
4.3.3型式试验程序
GB 10237 --88
如果需要对小于本标准推荐值的实际空气间隙进行型式试验时，其所采用的试验程序应如下所述：对干相对地(或对中性点端子，或对较低电压绕组线端)的空气间隙，应在干燥状态下进行操作冲击试验，正极性电压施加于绕组（更高电压绕组）的线端上，其相对的电极（还有绕组的接地端子接地，如果是三相绕组，其余不试线端亦应接地。注：当对一台制成的三相电力变压器产品进行本试验有困难（例如，对三相三心柱结构的变压器进行试验）时，充许在一台模拟变压器的实标外绝缘尺寸的模型上进行本试验对于三相变压器的相间空气间魔，亦应在于燥状态下进行操作冲击试验。试验时，两个线端七的施加电压峰值大小相等，均为相间外绝缘的额定操作神击耐受电压值（见表4第4栏）的一半，但两个线端上的电压极性彼此相反，第三个线端接地，当两边相套管端部的布置对中间相而基对称时，按下述两个施加电压的步骤进行外绝缘的相间操作冲击试验是足够的。第一步，将正极性操作冲击波施加于中间相上，负极性冲击波施加于任一边相上。第二步，将正极性操作冲击波施加于任一边相上，负极性冲击波施加于中间相。如果呈不对称布督时，为了进行本试验可能需要更多的施加电压步骤，各种外绝缘空气间隙的操作冲击谢压试验是按GB311有关规定进行的。试验中所用的操作冲击波波形应符合GB311.3规定的250/2500波形（即波前时间250ms，半峰值时间2500us）。试验中连续神击15次。此时，若出现的闪络次数不超过2次时，侧外绝缘试验台格。注：①上述相间空气间隙的操冲击耐压试验程序与GBJ094.3第14章所规定的内绝缘操作冲击试验程序相比较，有儿个方面是不相同的。国此，这两种试验程序是不能被此代替的。②若在实际产品试验中得不到符合要求的250/2500被形时，可按制造遗厂与用户之间的协议，或允许有更大的波形偏差（但至少应满足内绝缘操作冲击试验用的波形规定限值）；或改为在无绕组的模拟该变压器产品实标外绝缘尺寸的模型上进行本试验（批时，一般能得到350/2500波始）附加说明：
本标准由全国变压器标准化技术委员会提出并归口，本标准由沈阳变压器研究所起算。本标准主要起草人张宜個
小提示：此标准内容仅展示完整标准里的部分截取内容，若需要完整标准请到上方自行免费下载完整标准文档。