無中性點引出系統的全Y接變壓器的空載試驗

摘 要：文章論述了針對中性點不引出的試驗系統里進行無角接繞組的變壓器空載試驗時，中性點會出現的“零漂”現象，所采用的試驗方法。

關鍵詞：中性點“零漂”；角接繞組

1 試驗過程與結論分析

試驗室工頻試驗中變系統如圖1所示，在進行一臺自耦變的空載試驗時，發現三相相電壓不平衡，其試驗線路及自耦變相關參數如下：①產品型號：OSFZ-400000kVA/345kV；②額定電壓：345/115±16*0.625%kV；③調壓方式：變磁通調壓；④聯接組標號：YNa0。

試驗室原有中變系統下進行空載試驗，即中變高壓輸出側直接和試品的低壓側相連接，試驗線路如圖1所示：

試驗數據如下表所示（電壓互感器為150kV/100V）：

從試驗數據可以看出，試品三相線電壓對稱，可是相電壓不對稱度達到了14.7%，超過5%，在這種情況下進行空載試驗是不能夠準確測量變壓器空載損耗的。為什么會出現這種情況呢？

試品進行空載試驗時，A、B、C三相磁路不對稱，A、C兩相磁路要比B相長，相應的磁阻大，將中變高壓側看成源側，其所帶的三相負載阻抗是不相等的，另外，由于中變的原邊繞組與副邊繞組、原副邊繞組對地、相與相繞組之間，高壓母線對地之間都存在電容，由于結構上的原因，三相繞組對地總電容是不相等的，這些電容和試品共同構成非對稱負載。在此試驗系統中，中變高壓中性點無引出，不能固定電位，非對稱負載的存在使中變中性點和負載中性點不能重合，中變中性點電位發生偏移。

另外，根據對稱分量法將任何一組不對稱的向量分解成一定大小、一定相位的一組對稱的正序分量、一組對稱的負序分量和一組零序分量。此試驗，不對稱向量分解的正序磁通和負序磁通都能在鐵芯中形成閉合回路，但零序磁通在鐵心內流通時，由于三相磁通在同一瞬間大小相等，方向相同，所以每個鐵心柱上所流通的零序分量磁通不能以其他兩柱為回路，它將以旁柱構成回路。此零序分量在線圈中感應出零序電勢，也就是說相電壓上存在零序分量，從而使三相電壓失去平衡，零點電位出現“漂移”。

2 解決方法

針對上述原因，我們提出了兩種解決方案。試驗方案一的接線原理圖如圖3所示：

在該試驗方案中，在試品和中變T1中間再增加一臺YNd11的中間變壓器T2。由于此中變低壓為角接繞組，不對稱分量分解出的零序磁通分量將在角接繞組上感應出零序電勢，同時產生零序電流，此零序電流產生的磁通抵銷了Y接繞組產生的零序磁通，相電壓中就不存在零序分量，從而保證了三相繞組相電壓的平衡，另外，由于中變T2高壓中性點引出接地固定了繞組末端的電位，從而達到了三相相電壓的平衡。試驗方案二的接線原理圖如圖4所示：

第二種試驗方案是中變T1高壓測并聯一臺Ynyn0d11的變壓器T2，由于同樣的原理保證了Y接繞組側相電壓的平衡，從而強制中變T1的Y接高壓繞組相電壓平衡。

按改進后的兩種方案進行空載試驗得到的數據如下表所示：（電壓互感器為150 kV/100V）

可以看出，按經過改進后的試驗方案所測得的數據是合格的。

3 結束語

采用這兩種試驗方案都有效地解決了無平衡繞組的產品進行空載試驗，試驗測量系統又沒有固定電位點所引起的三相相電壓不平衡的問題。

參考文獻：

[1]GB1094.1-2013電力變壓器 第1部分：總則[M].中國標準出版社，2014.03.

[2]變壓器試驗技術[M].中國電力出版社，2010.01.

作者簡介：蘇海芹（1980-），女，河北景縣人，大學本科，電氣工程師，工學學士，電氣工程及其自動化（高電壓與絕緣技術）自2005年至今從事變壓器電抗器出廠試驗的技術研究工作。