淺談變壓器低壓側(cè)星接引線電阻不平衡問題

周興明 曲維

摘 要：變壓器的直阻在各變壓器廠生產(chǎn)制造過程中是個經(jīng)常遇到的問題，本文簡要的分析了影響變壓器電阻不平衡的因素，并針對低壓側(cè)為星接的小容量分裂變壓器獨有的特點，分析其低壓側(cè)引線電阻不平衡產(chǎn)生的原因以及影響電阻不平衡的因素，同時提出了解決該問題的措施。

關(guān)鍵詞：低壓星接；分裂變壓器；直流電阻；不平衡率

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.12.162

1 概述

變壓器的直流電阻平衡率對于變壓器來說是個非常重要的參數(shù)，在國標《GB/T 6451-2015油浸式電力變壓器技術(shù)參數(shù)和要求》中對各種電壓等級變壓器的產(chǎn)品三相線圈直流電阻不平衡率做了明確的規(guī)定，因其會導致相間或相對地存在循環(huán)電流，并且增加變壓器額外的損耗，關(guān)乎變壓器自身的質(zhì)量，并且關(guān)乎電網(wǎng)運行的穩(wěn)定。

2 造成直流電阻不平衡的原因

造成直流電阻不平衡的因素有很多，現(xiàn)從以下幾個方面進行簡略的分析：

2.1 導線線材自身的性能

包括線材的來源、加工的尺寸偏差以及線材批次等。通過實際的設(shè)計經(jīng)驗表明：同一廠家不同批次的線材，線材電阻率的差異性會直接影響三相繞組之間的直阻大小，由于部分單相變壓器在制造過程中存在的時差性，該因素對單相變壓器繞組之間平衡率的影響比較明顯，在生產(chǎn)過程中必須予以考慮。

2.2 變壓器制造過程中的操作因素

這其中包括引線的連接結(jié)構(gòu)、工人操作的熟練程度以及引線的種類都會影響到直阻的大小。對于引線的連接方式大體分為冷壓接或者磷銅焊的操作工藝。由于冷壓接具有無污染、無須動火、操作安全性高等優(yōu)點，目前的引線連接方式中普遍推廣冷壓接連接方式，此種連接方式，對壓接接頭的結(jié)構(gòu)、導線填充緊實度以及導線漆膜的潔凈程度都是影響直阻大小的因素。由于壓接不可靠，造成虛連而導致電阻不平衡的事件也有很多。

2.3 引線的聯(lián)接方式

變壓器的引線連接方式通常分為星接引出中性點和角接的兩種方式。不管采用哪種聯(lián)接方式，由于本身的結(jié)構(gòu)布置方式的特點，兩種聯(lián)接方式都會造成三相繞組到套管之間的引線連接長度不同，從而對變壓器直阻大小存在影響。這種由于引線的不平衡導致變壓器直阻不平衡的現(xiàn)象在變壓器設(shè)計中是十分普遍的現(xiàn)象。設(shè)計時必須予以考慮，尤其對于容量不大且低壓側(cè)電壓等級低的分裂變壓器，其引線電阻值在變壓器直阻中占比很大。故為保證電阻不平衡率的要求，除了考慮導線材質(zhì)，還需要在引線結(jié)構(gòu)等方面采取措施。

通過以上的分析，對變壓器直阻不平衡率的影響因素有很多，本文僅針對小容量分裂變壓器的特點進行分析，根據(jù)其自身的特點，從引線聯(lián)接結(jié)構(gòu)上提出一些改善該類型變壓器直阻不平衡的措施。

3 分裂變壓器結(jié)構(gòu)特點及直阻不平衡率的分析及解決方法

啟動備用變壓器通常采用的是雙分裂變壓器，其容量都不大，普遍都在34MVA～80MVA的范圍內(nèi)；而低壓側(cè)采用雙分裂結(jié)構(gòu)，其容量采用半容量設(shè)計，電壓等級絕大多數(shù)都在6kV或10kV。由于這些特點，低壓繞組本身直阻所占的電阻值比例相對較小，這就造成了繞組與套管間的聯(lián)接引線之間的長度對三相直阻不平衡率影響較大。

常規(guī)的yn結(jié)構(gòu)的引線連接方式是先將三相的繞組末端連接在一根引線上，然后從該引線的端頭直接連接一根引出電纜接至中性點引出套管接線板，我們暫時稱該引出電纜為中性點引出電纜。

在該種連接方式下，對于靠近該中性點引出電纜的繞組（假定為A相）而言，其繞組末端至中性點套管接線板的引線長度基本等于中性點引出電纜的長度；而對于遠離中性點引出電纜的繞組（參照A相而言應為C相），其末端至中性點套管接線端的長度要在中性點引出電纜長度的基礎(chǔ)上再加兩個相間距的長度，這就使得這兩相相對地的引線電纜長度差值很大，從而造成兩相間的電阻不平衡率很大。

針對由于該種問題造成三相電阻不平衡，通常采用在阻值較大的相并接引線或銅排，增大引線截面積，從而減小該相的引線電阻。對于分裂變壓器而言，由于其低壓繞組直阻低的特點，單純的從并聯(lián)導線的方式去減小電阻值得到改善三相電阻平衡率的效果不是很明顯。

現(xiàn)提出一種新的引線連接的方式，即中性點引出電纜與三相繞組末端聯(lián)線的連接位置由常規(guī)的在聯(lián)線端部連接改至在聯(lián)線的中間某個位置進行連接，這樣就可以增加了靠近中性點電纜引線相繞組對地的引線電纜長度。該連接結(jié)構(gòu)在減小阻值最大相直阻的同時增大阻值最小相的直阻。使得兩者之間的電阻差值減小。該種連接方式同時從兩個角度去改進不平衡的結(jié)構(gòu)，相對而言比較容易解決類似產(chǎn)品的問題。

4 結(jié)束語

本文通過對影響直阻不平衡的因素的分析總結(jié)，針對分裂變的特殊性，給出了一種新型的引線連接結(jié)構(gòu)，為解決該種變壓器的低壓引線電阻不平衡問題提供的方法和思路。

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