ｌ８ 电子科学 ２科０１ ０年第２嗍篡 乱 短路试验对变压器运行的重要意义 颜士远 （江苏淮安供电公司，江苏淮安２２３２００） 摘要变压器试验中有一重要的试验项目：短路试验。通过短路试验可以测出短路损耗和阻抗电压，从而确定变压器是否可以并列运 行；计算变压器的效率、热稳定和动稳定；计算变压器二次侧的电压变动率等。 关蕾词变压器；短路试验；容量 中圈分类号ＴＭ 文献标识码Ａ 文章编号１６７３—９６７１一（２０１０）１０２—００１８一Ｏｌ 变压器是电力网中的重要电气设备，在投运前必须进行试验以榆 查、考核该变压器的质量和性能从而确定变压器投入使用后能否安全经 济运行。在试验中有一重要的试验项目：短路试验，通过短路试验可以 测出短路损耗和阻抗电压，从而确定变压器是否可以并列运行；计算变 压器的效率、热稳定和动稳定；计算变压器二次侧的电压变动率等。 Ｓ９一ｌ６０／１Ｏ变压器国标规定的阻抗电压百分数为ＩＪｋ％：４％，允许偏差 为±１０％。 即此变压器的阻抗电 应在３．６％－４Ａ％之间； 而这台变压器的实测阻抗电压Ｕｋ％＝８７．３＊９．２４／２／１０００＊１００％－－４．ｏ３％ 另夕 ：０．９ Ｕｋ％＊Ｉ ＊Ｕｎ／Ｕｋ ≤Ｉｎ≤１．１ Ｕｋ％＊ｌ Ｕｎ凡 ３．６％ ２ １０（】０ｏ／８７．３≤Ｉｎ≤４－４％ ２ １删８ ２５≤Ｉｎ≤１Ｏ．０８ １短路试验能謦反映变压器的制造质量和运行状况 短路试验可以测出短路损耗和阻抗电压，短路损耗包括电流在绕组 电阻上产生的损耗和漏磁通引起的各种附加损耗。通过这项试验可以发 现以下几类缺陷：１）变压器各结构件或油箱箱壁中由于漏磁通所致的 附加损耗过大和局部过热。２）油箱盖或套管法兰等涡流损耗过大并发 热。３）绕组的并绕导线有短路或错位。４）带负载调压变压器中的电抗 绕组匝间短路。因此可以说短路试验既是变压器制造质量控制的重要手 段，也是变压器绕组变形测试的有效方法。 ８７．３ ２阻抗电压可以反映变压器的容量 在生产实践中，我们有时会发现变压器实测阻抗电压与铭牌标称 不一致的情况，这主要有以下两点原因：１）变压器厂家以小容量变压 器冒充大容量变压器，从中获取高额差价。２）～些用户为逃避基本电 费，以私改铭牌的方法用大容量变压器冒充小容量变压器。 对于小容量变压器我们可以进行额定电流下的阻抗电压测量，此时 试验所加的电压即为被试变压器的阻抗电压ｕｋ，但当变压器容量较大时 试验所需电源容量较大，常采用降低电流试验。这时换算成额定电流下 的阻抗电压为 Ｕｋ＝Ｕｋ ｈｌ，Ｉ 则此变压器容量１４３ｋＶＡ≤ｓｎ≤１７５ｋＶＡ 而在此范围内只有１６０ｋＶＡ是国标规定的容量； 根据上述可判断该变压器容量与铭牌标称一致； 目前市场上出现的变压器容量测试仪就是利用这＿一原理制造的，只 不过容量测试仪中带有微处理器，能对试验数据进行自动计算。因此在 工作实践中必须准确测量变压器的阻抗电压，以判断其容量是否与铭牌 标称一致。 ３通过阻抗电压可以估算变压器出口短路时稳态短路电流 对于一台已制造成形的变压器，其短路阻抗ｚ 是一个定值，它和阻 抗电压百分数的关系是ｕｋ％＝ｈ１Ｚ ，Ｕｎ １００％（￣｛｜Ｚｋ＝Ｕｎ＊Ｕｋ％／Ｉｎ）。当变压 器出口短路时，负载阻抗几乎为零，全部能量输出都加在绕组上，此时 短路电流为Ｉ：ｕ以．＝Ｉｎ／Ｕｋ％。阻抗电压百分数随容量不同而不同，但一 般在４％一１０％之间，所以变压器出口短路时的短路电流是十至二十五倍 的额定电流。 ４阻抗电压影响变压器的经济运行 因为变压器间负荷分配与其额定容量成正比，而与阻抗电压成反 比。也就是说当变压器并列运行时，如果阻抗电压不同，其负荷并不 按额定容量成比例分配，并列变压器所带的电流与阻抗电压成反比，即 Ｉ／ｌ。。＝ｕ ／Ｕ 设两台变压器并列运行，其容量为ｓ ＳＮⅡ，阻抗电压为 Ｕ ，则各台变压器的负荷按下式计算： 阻抗电压包括有功分量和无功分量两部分，两部分的比值随容量而 变。容量越大，无功分量对有功分量的比值Ｕｘ％／Ｕｒ％也越大。阻抗电压 的有功分量与温度有关，随温度增加而增加，而阻抗电压的无功分量 与温度无关。当Ｕｒ％￣＜０．１５Ｕｋ％时，阻抗电压可不必进行温度校正。当 Ｕｒ％＞Ｏ．１５Ｕｋ％时应按照式（１ 行温度校正，折算成７５＇￣２下阻抗电压百分 数。 ｕ ， ％＝＝Ｖｕ ％＋（Ｐｋ／１０Ｓｎ）。（Ｋ 一１） 式（１） ｕ ％——７５℃下阻抗电压百分数； Ｐｋ——温度为０℃及额定电流时的短路损耗； ｕ 盼—＿温度为０℃下阻抗电压百分数。 如果被试变压器是实际容量与铭牌标称一致，则其阻抗电压应符合 国标要求（即实测阻抗电压百分数在与其容量相对应的标准值的允许 ±１Ｏ盼偏差以内）， 即：０．９Ｕｋ％￣＜Ｕｋ ＊Ｉｎ／Ｉ ＊Ｕｎ＊１００％≤１ １ Ｕｋ％ ０．９Ｕｋ％ Ｉ Ｕｎ凡 ≤ＩＩｌ≤１．１ Ｕｋ％ Ｉ Ｕｎ，ＩＪｋ ＳＩ＝［（ＳｘＥ ＋ｓＮｌ１）／（ｓＮｒ，ｕｚⅪ＋ｓＮⅡ，ｕｚＫＩＪ）］★（ｓＮ／ｕｚⅪ） ｓｎ＝［（ＳＮＩ＋ｓＮⅡ）／（ｓ ｚＫＩ＋ｓＮＩｆ／ＬＪＺＫＩＩ）】 （ Ⅱ，【Ｊ Ｊ ￣，ｓ／ｓｌｌ＝（ Ｉ六ＩＪＺＫｎ）／（ｓⅫ★Ｕｚｒａ） 根据以上分析可知：当两台阻抗电压不等的变压器并列运行时，阻 抗电压大的分配负荷小，当这台变压器满负荷时，另～台阻抗电压小的 变压器就会过负荷运行。变压器长期过负荷运行是不允许的，因此，只 能让阻抗电压大的变压器欠负荷运行，这样就限制了总输出功率，能量 损耗也增加了，也就不能保证变压器的经济运行。所以，为了避免因阻 抗电压相差过大，使并列变压器负荷电流严重分配不均，影响变压器容 量不能充分发挥，规定阻抗电压不能相差１０％。 基于以上几点，我们应切实做好变压器的电气试验工作，尤其是短 路试验。为采购、运行和电力营销部门提供真实可靠试验数据，做好变 压器的质量控制和运行参数分析计算，保证变压器的安全经济运行、维 护电力市场秩序。 Ｕｋ％：国标规定的阻抗电压百分数； Ｕｋ ：试验电流为Ｉ 时的阻抗电压值； Ｕｎ：被试变压器绕组额定电压； Ｉｎ：被试变压器绕组额定电流。 因为国标中变压器的容量之间的差别都在２０％以上，所以Ｉｎ在此范 围内只对应唯一的变压器容量。由此我们可判断出被试变压器的容量。 例如：有一台ｓ９—１６０／１０的变压器，低压侧短接高压侧加压进行 阻抗电压测试，当试验电流为Ｉ ＝２Ａ时，Ｕｋ ＝８７．３Ｖ（测试时油温为 ７５℃）。试判断该变压器容量是否与铭牌标称一致。 解：由型号ｓ９—１６０／１０知该变压器标称容量为１６０ｋＶＡ、高压电压为 １０ｋＶ、高压电流为９．２４Ａ。 参考文献 ［１］电气试验技能培训教材．江苏省电力工业局、江苏省电力试验研究所，中国电 力出版社． ［２】现场绝缘试实施验导则．ＤＬ４７４．１—６—９２，中华人民共和国能源部．