變電站變壓器的短路測試分析

摘 要：變壓器是變電站的心臟，確保其安全、穩定運行，是提高變電站工作效率的重要基礎，也是最本質的內在要求。文章分析了變電站變壓器短路測試的基礎性工作，并在基礎之上，闡述了低電壓法測試變電站變壓器短路阻抗。

關鍵詞：變電站；變壓器；短路；測試；方法

前言

變壓器作為變電站的“心臟”，變壓器短路問題的發生，直接影響變壓器的安全運行，也會造成諸多的安全隱患。因此，強化變電站變壓器的短路測試，是一項十分重要的工作。文章立足于理論知識，結合實際案例，就變電站變壓器短路測試進行了具體闡述。

1 變電站變壓器短路測試的基礎性工作

1.1 變壓器短路測試條件

在變壓器短路測試之前，應確保各項測試條件的完備性。一般而言，變壓器短路測試應具備以下幾點條件：（1）電流回路不能開路，通常做法是在CT端子箱把二次繞組短接。（2）對于運行變電站，應注意不得使試驗電流流進運行中的保護設備，導致保護裝置誤動，所以在CT端子箱短接CT二次回路后，還要斷開CT外部回路連接片，確保CT本體的二次接線與外部回路斷開。（3）在進行測試過程中，應特別注意試驗所用電源的質量應符合國家標準。

1.2 變壓器短路阻抗測試

1.2.1 變壓器短路阻抗測試的意義

對于變壓器而言，變壓器的阻抗電壓是變壓器的一個重要參數，是計算變壓器的短路電流和保護定值的重要依據；變壓器的阻抗電壓越大，則變壓器二次側發生短路時，流經變壓器的短路電流越小，對變壓器的沖擊越輕，但是負荷變化時，引起變壓器負荷側電壓的變動幅度也越大，電壓穩定性差，而且運行中同樣負荷下變壓器繞組消耗的無功功率也越大。通過對變壓器短路抗阻測試，能夠有效地檢測出受沖擊變壓器是否發生變形，及時發現變壓器缺陷，對變壓器檢修及安全維護，起到重要作用。

1.2.2 變壓器短路阻抗低電壓測試法

對雙繞組變壓器，其測量方法是將變壓器二次側短路，在一次側流過額定電流時所加的電壓，然后轉換成用額定電壓的百分數表示。在短路抗阻測試法中，用單相電源法做三相變壓器短路阻抗測試最為常見。

測試時可以使用標稱為380V/220V，50Hz的交流電源，以單相法測試為例，測試前估算試驗電流和視在功率：

（1）試驗電流： ；

（2）視在功率：SS=UKs×IS。

IS為試驗電流估算值；UKs為試驗電壓值，通常單相用220V交流電；IN為變壓器被加壓繞組在額定分接位置時，對應的額定電流；UN為變壓器被加壓繞組在額定分接位置時，對應的額定電壓；ZKe為變壓器被加壓繞組在額定分接位置時，對應的短路阻抗百分值；SS為額定視在功率估算值；試驗電源額定容量應滿足SH>2SS，額定電流應滿足IH>2IS。

1.2.3 測試結果換算及分析

對于變壓器短路測試，測試結果應進行額定電流下的換算。為避免增大換算結果的誤差，測試工作所使用的測量工具有嚴格的要求：

（1）測量儀表準確級不應大于0.2級；（2）應同一瞬時讀取測試電壓電流值；（3）測試環境溫度-5℃～45℃，濕度10%～90%。

在實際測試的過程中，試驗電流往往無法達到額定電流值，所以要在測試之后，將測試結果換算到額定電流。在進行換算的過程中，換算公式為：

在上述式子中，I'S為實際測得電流值；ZKe'為換算后短路阻抗百分值。由于變壓繞組的直流電阻較小，測試阻抗時，相對于電抗分量，電阻分量可忽略不計，所以可以用上述公式直接進行計算。

2 低電壓法測試變電站變壓器短路阻抗

為進一步闡述變電站變壓器短路的測試分析。以深圳500kV現代電站為例，通過低電壓法測試變電站變壓器短路阻抗。其中，變壓器的部分參數主要見表1。

由表1該變壓器為三繞組自耦變壓器，從上表中可以看出，中壓側在額定分接位置短路時，高壓側對中壓側的短路阻抗為17.87%，額定電壓為525000/√3V，額定電流為1101.91A。現就以該方式進行短路阻抗測試，測試接線如圖1。

根據國家發改委發布的《DLT1093-2008變壓器繞組變形的電抗法檢測判斷導則》規定，容量100MVA以上或電壓220kV以上的電力變壓器繞組參數的相對變化不應大于±1.6%，試驗所得短路阻抗值與出廠值偏差僅為0.5%，遠遠低于規定值，由此可見高壓側繞組未見明顯變形。

當然，由表1可見，出廠試驗還對其他分接位置以及高壓-低壓也進行了短路阻抗測試，實際工作中也應當對進行相應測試，并對數據進行分析，所測得數據也應進行橫向對比，即將A、B、C三相測得結果一一對應進行比對，確認變壓器是否符合運行要求。

3 結束語

變電站變壓器短路測試是一項復雜而系統的工作，諸多基礎性工作的有效準備，對于實現科學合理的短路測試，起到至關重要的作用。在測試的過程中，一是要確保測試條件到位，為測試創造應有的內外環境；二是確保測試方法到位，通過低電壓法測試變壓器短路阻抗；三是測試中數據的換算、準確分析判斷，對于提高測試的科學合理性。

參考文獻

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