變壓器短路阻抗的測量及其電阻和電抗分量的換算
發布時間:2019-07-12 11:30:17來源:
?。?.武漢華電國電高壓科技發展有限公司,430074,湖北;2.上海電力表計廠,200051)求變壓器短路阻抗一般是將變壓器的低壓側短路,在高壓側繞組上加一個電壓,使繞組中的電流達到額定值。這樣,試驗電流為高壓側額定電流,相對于低壓繞組額定電流而言較小,容易滿足試驗條件;測量的是高壓側阻抗電壓,數值大,較準確。
短路阻抗的電抗分量即短路電抗,也就是繞組的漏電抗。漏電抗由縱向漏電抗和橫向漏電抗兩部分組成,其電抗值都是由繞組的幾何位置、結構以及尺寸所決定的。當繞組發生變形時,其幾何位置部分或全部發生變化,相應地由此決定的短路電抗值也會發生變化,即可通過檢測短路前后短路電抗值的變化來判斷變壓器繞組是否變形。
現以雙繞組三相變壓器和自耦式變壓器為主,1雙繞組三相變壓器短路阻抗試驗一般是從高壓側施加電壓至其額定電流值,低壓側短路。若受條件所限,可以加不小然后再折算至額定電流和電壓值。下面根據聯結方式的不同,對雙繞組三相變壓器短路阻抗的測量方法及每一相短路電阻和電抗的換算進行介紹。
如所示,這兩種聯結的一次側(高壓側)中性點都是單獨引出的,測量方法比較簡單。先將二次側(低壓側)的a、b、c、o(或a、b、c)短接起來,再從一次側的AO、BO、CO分別加電壓至其額定電流值,測量所得即為各單相的短路電阻值和短路電抗值,無需換算。即Z/V0=尺A.+"A0、之8=尺BO+尤B0、之)=及0)+壞0)。其中ZA.、、Zqq分別為A、B、C相的單相短路阻抗值,Ubco分別為A、B、C相的單相短路電阻值、XBDco分別為A、B、C相的單相短路電抗值。
受短路的能力中規定:短路電抗值Z的復驗性應在0.2%以內。也就是說試驗義器在重復多次對同一臺變壓器短路電抗進行測量時的變化在±0.2%以內。分析每一相的試驗數據并結合國標的判據可判斷變壓器繞組是否發生變形。
如所示,這三種聯結的變壓器一次側都是Y聯結,中性點沒有引出,不能直接測量每一相的短路阻抗,只能測量兩相之間的串聯短路阻抗,然后用公式計算出每一相的短路電阻值和短路電抗值。測量辦法是將二次側a、b、c、(或a、b、c)短路,分別從對AB、AC、BC加電壓至其額定電流值,測得的值分別為兩相串聯短路電阻值RAB、7AC、/BC和短路電抗如所示,這兩種聯結的一次側都為D聯結,彼此相互關聯,更不便于直接求得每一相的短路電抗值。仔細觀察這兩種聯結的一次側,若從AB(或AC)相加電壓至其額定電流(短接B、C,短接a、b、c、o),則可測得AB、AC兩相并聯短路阻抗值。
忍AC Dyn和Dd聯結此同樣實數與虛數左右相等,則:聯立上述方程組求解:并聯導納值。FCAB是AC、BC并聯導納值。貝I:納值。根據實數與虛數左右兩邊分別相等原則得:單繞組、AC間單繞組、BC間單繞組短路電抗值。
如前分析一樣,在測短路阻抗時,主要關注的是高壓繞組聯結方式。Y聯結、A聯結等方式,在相同電壓比、相同輸出容量條件下,三相Y聯結的“計算容量”比較小、比較經濟,而且這種聯結具有共有的中性點,便于直接接地,在高壓和超高壓中廣泛應用。同時,為了保證電力系統安全運行,防止自耦變壓器繞組產生過電壓,要求Y聯結的中性點必須接地。下面就分析一次側為Y聯結(中性點接地)的三繞組Cab、Cac、Cbc分別為AB、AC、BC相之間的短路電導值DBABvBacvBbc分別為AB、AC、BC相之間的短路電納值。再求出阻抗:三相自耦變壓器的短路阻抗測量(換算)方法和一次側為A聯結的二繞組三相自耦變壓器的短路阻抗測量(換算)方法。其他聯結方式的自耦式電力變壓器請讀者此方法自行進行分析。
和OYNyn聯結如所示,這兩種聯結方式的三繞組三相自耦式變壓器,一次側都為YN聯結,二次側分別為A和yn聯結。若想采用單相電源測得每一相的短路P且抗,需要進行9次試驗。即高壓繞組對中壓繞組的短路阻抗測量,高壓繞組對低壓繞組的短路阻抗測量,中壓繞組對低壓繞組的短路阻抗測量,各進行3次。繞組的額定電流,測試儀器測得的值即為變壓器中壓繞組對低壓繞組的單相短路電阻值和短路電2.2延邊A聯結如所示,在這種聯結的自耦式變壓器中,如果將Am、Bm、Cm短接后,延邊A聯結將會變成Y聯結,可以按照一次為Y聯結的變壓器進行分析測試。具體辦法是將公共繞組Am、Bm、Cm短接,分別從AB、AC、BC加電壓至其額定電流,測量出兩相的串聯短路阻抗,通過聯立方程組,經數舉運算求出各相短路電阻值和短路電抗值,具體推導過程可參見1.2節。
高壓繞組對中壓繞組的短路阻抗測試。測試時將中壓繞組Am、Bm、Cm、0短接(讀者將發現,這種聯結變成YNd和YNyn聯結),分別從AO、B0、CO加電壓至其額定電流,測試儀器測得的值即為變壓器高壓繞組對中壓繞組的單相短路電阻值和短路電抗值。即ZAOh-m高壓繞組對低壓繞組的短路阻抗測試。把三繞組三相自耦變壓器當作雙繞組變壓器(把公共繞組和串聯繞組作為一個繞組考慮),測試時將低壓繞組a、b、c短接,分別從AO、BO、CO加電壓至其額定電流,測試儀器測得的值即為變壓器高壓繞組對低壓繞組的單相短路電阻值和短路電抗值。
中壓繞組對低壓繞組的短路阻抗測試。同高壓繞組對低壓繞組的短路阻抗測試一樣,把三繞組三相自耦變壓器當作雙繞組變壓器,將低壓繞組a、b、c短接,分別從AmO、BmO、CmO加電壓至中壓陳化鋼。電力設備預防性試驗方法及診斷技術。
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