基于一起配電變壓器非全相運行案例計算分析

屈乾達

摘 要：配電變壓器在電力系統中占有非常重要的一席之地，但是經常出現由于外力破壞，配電變壓器的缺相情況常有發生，一旦配電變壓器存在缺相的情況，就會將導致其無法正常運行。當缺相運行發生后，嚴重會影響其三相電流電壓的不平衡性，并且出現負序分量，當存在直接中性點接地時候，還會出現過零序電流分量，當非全相運行時間過久，即造成變壓器內部的金屬部件溫度過高，線圈壽命變短，絕緣熱老化現象加重，影響其使用壽命。

關鍵詞：配電變壓器；缺相；案例

配電變壓器的用途廣泛，種類繁多。在現代化的工農業生產和人民生活中用到的電能，有發電廠供給，需經遠距離傳輸，到達各廠礦、用戶，在傳輸一定功率的電能時，傳輸電壓越高，所需電流越小，損耗正比于電流的平方，所以用較高的電壓傳輸電能，可大大降低傳輸過程中的電壓降和損耗，要制造高電壓的發電機，技術上還很困難，因此需要配電變壓器將發電廠發出的電能升高傳輸，用電端將電壓降低使用。在電力系統中，由于電網內部存在多種電壓等級，這就需要各種規格電壓等級和容量的配電變壓器來連接。由此可見，配電變壓器的地位十分重要，這就要求其性能要好，運行安全可靠。

1 配電變壓器損耗

與眾多大型變壓器一樣，配電變壓器的損耗主要磁滯損耗和渦流損耗以及繞組里面銅損耗，只要配電變壓器帶電，鐵耗即存在，只要有負載電流通過，就會產生電阻損耗，即繞組銅耗，它隨負荷變化而增減。雜散損耗主要指配電變壓器運行產生漏磁通，將在金屬結構中，如夾件、油箱及拉板等產生損耗。一般來說，銅損與負荷的大小有關，直接與負載電流的大小相關，電流越大，流過的電阻也越大，對應的流過電阻的產生發熱量越高，另外一方面，造成的發熱量直接增大，使其絕緣損耗也增大。而鐵損與變壓器的負載關系不大，只要與磁通有關，只要變壓器運行，其鐵損大致是相似的。所以大都學者對研究配電變壓器的油流和溫升分布，對于提高配電變壓器的運行效率和可靠性具有非常重要的意義。

目前大部分學者是使用解析公式和半經驗公式的時域法對配電變壓器損耗的計算，以及還有正交分解合成法，但都有一定的局限性。對于已制成的配電變壓器，還可通過空載試驗和短路試驗獲得配電變壓器空載損耗即鐵耗。以及后期隨著計算機軟件的發展，發展有2D有限元法，可以通過建立模型對大小變壓器 2D靜態場和瞬態場仿真進一步得出損耗值。還可以耦合求得溫度、渦流分布情況。

2 配電變壓器缺相運行

配變主要的接線方式有△/Y0-11接線和Y/Y0-12接線，對應發生了相應的短路情況，其分析原理與方法也不是一樣的。配變缺相區域可能在高壓測也可能在低壓側。因為，大部分缺相發生在高壓側，因此，本文對實踐中一起△/Y0-11接線方式高壓側缺相分析，為實踐配變運行提供一個參考。

當B相發生斷線時候，CA線間電壓UCA不變，A、B相和B、C相間共同承擔反向線電壓UCA。因為，B相的電流為零，則IA=-IC，即A相電流與C相電流大小相等方向相反。A、B 兩鐵心柱中磁通由本相電流磁通和其余兩相磁通疊加形成。其中A、B相負載磁通大小相等，它們在各自鐵心柱中加強本相磁通，而在C相鐵心柱中，它們的磁通分量互相抵消，C相鐵心柱中只有相電流ICA產生的磁通。對于△/Y0- 11 聯接的配電變壓器，高壓△側零序電流只能在相電流內部形成環流，線電流中沒有零序電流，并且零序電流不能感應到低壓側。由上分析可知，高壓側B相斷線邊界條件為：

3 配電變壓器電纜出線注意事項

配電變壓器電纜從室外進入室內的入口處，以及其它的電纜接頭處、與主控室進口、電纜溝等地方，都應該采取有效的阻燃、分隔的方法，以防發生火災的時候造成電纜全部燒毀，通常可以在電纜孔洞的地方塞防火泥，并且采用合格的防火材料進行堵截，損傷的阻火墻，應及時恢復封堵，對不符合規定的地方要即時處理，以防留下隱患。同時要對電纜進行熱穩定校驗、動力試驗以及絕緣耐壓試驗等，對不能滿足要求的應立即采取措施。在運行值班人員值班過程中，應即時對電纜溝、電纜夾層的巡視檢查，對電纜特別是電纜中間頭加強監視，當出現露皮、鼓包、異常糊味等情況，并加強定期進行紅外測溫次數，縮短巡視周期，按規定進行預防性試驗。同時電纜應采取全絕緣措施，全面封裝，做好防雷擊，短路等措施，并禁用重合閘。

4 結論

眾所周知，配電變壓器在用戶輸電線路上，允許其單相接地運行一段時間，國標要求是2小時，但是一旦出現單相接地情況，如何去準確的處理去改善變壓器的運行環境，這是很重要的，如何對其出現的單相接地進行有效的電壓電流分析，是目前急待解決的一大課題，。本文就經常出現的配電變壓器缺相運行的相關情況提出具體計算方法，為運行值班人員作出參考。

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