低電壓單相空載試驗特種變壓器

低電壓單相空載試驗特種變壓器張麗萍于全福摘要介紹了低電壓單相空載試驗判斷特種變壓器繞組、鐵心故障的試驗方法，它需用設(shè)備輕便，判斷故障準(zhǔn)確，利于現(xiàn)場應(yīng)用。關(guān)鍵詞空載低電壓短路ExaminationofParticularTransformerUsingNo-loadTestunder

SinglePhaseLowVoltageAbstractUsingno-loadtestatlowvoltage,thefaultsofwindingandironcoreofparticulartransformercanbedetected.Thismethodhastheadvantagesofsimpletestingequipment,convenientforon-sitetestandhighsensitivity.Keywordsno-loadlowvoltageshortcircuit0引言一般變壓器發(fā)生匝間短路時，繞組直流電阻、變比的數(shù)據(jù)與歷年測得數(shù)據(jù)明顯不同，可據(jù)以分析查找其故障。但該法對于特種變壓器不靈敏，而低電壓空載試驗簡便易行且能準(zhǔn)確判斷故障相。低電壓空載損耗主要用于鐵芯裝配過程以及事故和大修后，檢查繞組有無金屬性匝間短路，并聯(lián)支路的匝數(shù)是否相同，線圈和分接開關(guān)接線有無錯誤，鐵芯片間絕緣不良等缺陷。以下對某變電所三相有載調(diào)壓自耦變壓器用該法分析、判斷故障作一介紹。該變壓器1992-12-16投運，平均3d跳閘一次，變壓器帶負(fù)荷投入頻繁。1999-04-08T17：30，重瓦斯保護動作，斷路器斷開，系統(tǒng)無瞬間接地標(biāo)志。設(shè)備概況所試驗的TS0JZ-18000/60型三相有載調(diào)壓自耦變壓器鐵芯為三相三柱式，采用瓦斯、過電流保護，單臺保護動作控制母聯(lián)，同時切除1、2、3號調(diào)壓器，再逐臺恢復(fù)送電。該變壓器通過整流變壓器接到冶煉槽，整流變聯(lián)結(jié)組標(biāo)號為DY11，調(diào)壓級數(shù)為2X27級，其中1—27級和28—54級采用有載調(diào)壓開關(guān)進行調(diào)壓，27—28級采用無載開關(guān)進行倒段。調(diào)壓線圈為四股螺旋。調(diào)壓27級加上一個無載倒段27級，形成54級。調(diào)壓進行到27級向28級過渡時，必須切除電源進行無載倒段。其繞組聯(lián)結(jié)如圖1。變壓器性能參數(shù)見表1。

圖1繞組聯(lián)結(jié)圖表1變壓器性能參數(shù)分接空載損耗/W空載電流/%負(fù)載損耗/W負(fù)載電流/%14165047.128159200.22469922.7654140350.62容量：458-17918kVA；電壓：66000/1463-57222V；電流：4-156.7/180.8A；1分接66000/1463V；28分接66000/27635V；54分接66000/57222V。試驗與分析2.1常規(guī)試驗直流電阻變比試驗數(shù)據(jù)與歷次試驗數(shù)據(jù)比較無明顯變化，而繞組絕緣電阻由2500MQ下降到1000MQ；繞組的介質(zhì)損耗因數(shù)由0.4%上升到0.643%；繞組的泄漏電流由5pA上升到52pA。從這幾項試驗看出絕緣顯著劣化。由表2的變壓器油色譜分析結(jié)果可判斷故障為高能電弧放電。表2變壓器油色譜分析結(jié)果 10－6CH4C2H6C2H4C2H2SCHH2COCO2315.458.4705.31153.92233.5103777127892.2低電壓單相空載試驗使用0.2級低功率因數(shù)（cos申=0.1）小量程功率表按圖2進行單相空載試驗。采用分別測量、比較各相空載損耗以檢查各相繞組或磁路中有無缺陷?，F(xiàn)場條件限制試驗電壓最高為400V，分相測量的判斷原則為：ab和be相的損耗P0b和P0b相近，偏差一般＜3%o0ab0bcae相磁路長，相應(yīng)損耗P0ae應(yīng)較ab相或be相大（35?60kV級變壓器一般要大30%?40%）。如測量結(jié)果大于這些數(shù)據(jù)時，則可能是變壓器有局部缺陷。圖2試驗接線圖單相空載試驗數(shù)據(jù)見表3，從3個單相損耗看出，由于P/P=7.6，P/P=1.07，0ac0ab0ac0abP/P=7.12，C相的回路損耗超常。0bc0ab表3單相空載試驗數(shù)據(jù)試驗接線ab加壓Cc短接be加壓Aa短接ea加壓Bb短接外加電壓/V363637空載電流/A0.355空載損耗功率/W12.58995注：二次加壓在圖1中28分接，即粗調(diào)選擇器在位置2,分接選擇器在位置1,分接比K=U]/U2=66000／27635。變壓器低電壓下的三相空載損耗為P'=(P+P+P)/2=98.25W。低電壓下的單相空載試驗，通常選擇在(5?10)%的額定電壓下進行。由于所施加的勵磁電壓很低，相應(yīng)的空載損耗和空載電流甚小，但三相比較時，不需要換算至額定電壓下。若與出廠時參數(shù)比較可用公式P (U/UZ)n00N(1)將其換算至額定電壓下?lián)p耗額定電壓時n值[1]n=lg(P/P，)/lg(U/U),ON0N(2)式中，U為額定電壓；U，為試驗電壓；P，為試驗電壓下三相空載有功損耗。N0根據(jù)故障時保護動作情況和油色譜分析氣體組分?jǐn)?shù)據(jù)、單相空載試驗數(shù)據(jù)及變壓器三相三柱式鐵心結(jié)構(gòu)，判斷為C相繞組或磁路存在嚴(yán)重缺陷。吊心檢查現(xiàn)場吊心檢查發(fā)現(xiàn)：C相繞組中節(jié)外層調(diào)壓線圈（四股并繞，每股兩匝）股間與匝間有20mm放電燒融短路點；有載調(diào)壓第13分接引線距端子120mm處引線絕緣層脫落；變壓器一次B相套管引線端子處有過熱，距端子50mm內(nèi)絕緣變色。②、③相不是本次變壓器重瓦斯保護動作的原因。由此可以認(rèn)定，本次變壓器是由于C相繞組匝間短路故障造成重瓦斯動作、開關(guān)跳閘。結(jié)論對于多股并繞的特種變壓器，使用繞組直流電阻、變比等試驗方法不易判斷出匝間短路故障；特種變壓器匝間短路后，其短路匝對空載損耗影響較大，用低電壓單相空載試驗?zāi)軠?zhǔn)確判斷出故障，在判斷變壓器內(nèi)部故障時，不會擴大故障；低電壓空載試驗接線簡單，試驗設(shè)備輕便；全電壓三相空載試驗受到現(xiàn)場試驗限制，試驗準(zhǔn)備時間長，費用高，而且對故障相判斷也需依賴于單相空載試驗來確定；國外一些廠家在變壓器出廠試驗中給出200V低電壓空載電流數(shù)據(jù)，供運行單位試驗時對比；這一做法值得參考。作者簡介：張麗萍19