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摘要:检测设备和线路等各种试验被统一成为电气试验,其中在各式各样的电气试验中,变压器最为常见。
关键词:电气试验;电力变压器;低压电抗法
引言
变压器绕组的接线在进行电气试验中非常重要,一旦发生差错,将直接导致整个电气试验的失败,因此对于电力变压器绕组的接线要严格按照规定进行,尤其是要避免绕组错误接线的情况出现,否则会造成电流相间短路,直至烧毁绕组,对整个电力变压器也会造成很严重的危害。
1电气试验的概况
通常情况下电气试验可以分为两大类,即破坏性试验和非破坏性试验。破坏性试验一般指的是对电气设备的性能和质量会造成一定损坏的电气试验,比较常见的有直流耐压试验和交流耐压试验等。与非破坏性试验相比,这种试验对工作人员有更高的要求,在具体试验时必须要用高电压进行,这在某种程度上也增加了试验的风险性和危害性,因此在进行这种破坏性试验时工作人员一定要做好安全防护工作,严格保护好试验人员的人身和财产安全。而非破坏性试验通常都是在低电压的条件下进行,对电气设备的性能等情况不会产生较大危害,而且试验的危险性也较低,难以对试验人员的人身财产产生较大危害,这种试验比较常见的有泄露电流试验和开关的动作特性试验等。
2电气试验中电力变压器绕组错误接线的危害和状况
2.1电气试验中电力变压器绕组错误接线的状况
以频率响应法的电气试验为例,其试验图如图1所示。
3.2单相电源法
变压器单相电源法的单相电源接入法一般有两种,其均可以用于检测绕组是否存在错误接线。第一种方法为:以短接的方式连接侧绕组的端子,之后对本侧绕组的B-C,C-A,A-B端子进行短接,完成后,将对应的单相电源电压在A-B,B-C,C-A端子处分别实现连接,建立一个封闭的电路系统,由电源提供电能,测量个个绕组的参数,根据参数的变化判断绕组接线是否正确;第二种方法为:对侧绕组对应的a-O,b-O,c-O进行短接,之后将单相电源电压施加在B-C,C-A,A-B端子处,对绕组的复合参数进行分别测量,通过判断参数的情况了解绕组接线是否正确。
3.3低压电抗法
利用低压电抗法进行检测的基本原理是通过测量参数,将结果与标准值进行比对,根据差异情况判断是否存在错误接线的情况。比对包括横比和纵比。
横比是比较三个单相值的差异情况,三个单相值必须处于用一参数之下。容量不大于100MVA变压器,其三个单相参数的差不能大于2.5%,同时,测量需满足电压值小于220kV,而容量大于100MVA变压器,其三个单向参数的差不能大于2.0%,测量需满足电压值不小于220kV。如果出现数值变化较大的情况,即可判定变压器绕组存在错误接线。
纵比是比对原始数据与测量数据,两组数据需处于同一参数下才具备可比性。其差值的大小可以作为判定变压器绕组是否存在错误接线的依据。具体而言,容量不大于100MVA变压器,其原始数据和测量数据的差在2.0%左右为正常,大于2.0%,则存在变压器绕组错误接线,测量需满足电压值小于220kV。而容量不大于100MVA变压器,其原始数据和测量数据的差在1.6%左右为正常,大于1.6%,则存在变压器绕组错误接线,测量需满足电压值不小于220kV。
4试验验证
为求验证上述理论,通过试验进行分析。试验选取某220kV高压变电站的主变压器作为分析对象,变压器生产于2015年2月,并于次月投入使用,其电压标准值为220±8×1.25%/117/10.5kV,接线柱别为YNyn0d11。在进行试验的过程中,为避免影响正常供电作业,选取该地电力网络改造期间进行。试验获得了当地电力部门的支持,由专业的测量人员和技术人员进行辅助,先后进行了6次,分别为低压电抗法试验两次、单相电源法试验两次、三相四线法试验两次。由于变压器所连接高压母线电压达到220kV,为避免试验过程中出现意外情况,研究人员购进了防护设备和另一个辅助变压器,辅助变压器的作用是在存在安全隐患时降低主变压器的电压,并作为主变压器损坏的替代品,但试验过程没有出现其他情况,主变压器完好,也没有发生安全事故。
6次试验中,低压电抗法试验横比情况下,三个单相值的差异分别为5.8%、4.9%,纵比情况下。原始数据和测量数据的差异分别为5.8%、6.1%,满足判定条件,变压器存在绕组错误接线的情况。单相电源法试验中,所获参数值波动明显大于正常水平,第一次所获参数值的变化幅值平均为10.3%,第二次所获参数值的变化幅值平均为9.2%,满足判定标准,可确定变压器存在绕组错误接线的情况。三相四线法试验中,所获参数值也存在明显的变化,第一次所获参数值的变化幅值平均为13.2%,第二次所获参数值的变化幅值平均为14.1%,满足判定标准,可确定变压器存在绕组错误接线的情况。相关测量所获波形图如图3所示,相关结果佐证了上一小节所述理论。
图3试验测量所获波形图
结语
目前来看,变压器绕组错误接线会导致试验结果失准,甚至烧毁变压器,尽管其错误接线的情况各不相同,但可以通过相同的方式进行检测,除了吊罩检查外,还可以利用低压电抗法、单相电源法、三相四线法进行检查,试验则证明了上述方法可行。后续工作中,应用上述理论也有利于电气试验的完善。
参考文献:
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