CN101871960A - 一种变压器的试验方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种变压器的试验方法，步骤为：1)将两个串联的分别绕在单相变压器的A、X两柱上的高压绕组首末两端分别引出，再从高压绕组中部抽头，引出为接头O；2)将串联的分别绕在单相变压器的A、X两柱上的低压绕组首末两端分别引出为a1、a2，再从低压绕组中部抽头，引出为接头N，将接头N接地；3)对A/X柱上的线圈做短路试验：在一次侧的A-O间加测试电压，将接头a1、N短接；或者在一次侧的X-O间加测试电压，将接头a2、N短接；4)测量流过A/X柱的高压绕组的电流值，每柱线圈流过的短路电流即为实际的短路电流峰值。该方法通过低电压等级试验变压器就可完成超高压变压器的短路峰值电流检测，达到试验目的。

Description

一种变压器的试验方法
技术领域
本发明属于变压器技术领域，涉及一种变压器的试验方法，特别涉及一种单相变压器的试验方法。
背景技术
传统的变压器进行突发短路试验方法，其试验原理如下，即将一次侧加额定电压，二次侧短接，测得流过一次侧的短路电流为短路峰值电流，以此确定短路峰值电流是否在允许范围之内，以上试验方法对于低电压变压器不存在问题，但对于330kV及以上的超高压变压器，这种试验方法的主要缺点是：要求试验电源变压器必须为330kV电压等级，其投资成本大，目前国内尚没有这种电压等级的短路试验专用的试验变压器(目前的试验变压器通常为220kV)。这样，使得新开发生产的330kV电压及以上的超高压变压器难以进行突发短路试验，直接影响这些新产品的推广使用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术所存在的上述不足，提供一种变压器的试验方法，该试验方法通过采用低电压等级的试验变压器就可完成短路峰值电流检测，从而达到试验目的。
解决本发明技术问题所采用的技术方案是该变压器的试验方法，其步骤包括：
1)将两个串联的分别绕在单相变压器的A、X两柱上的高压绕组首末两端分别引出为A、X，再从串联的高压绕组中部(中部就是指线圈匝数的1/2处)抽头，引出抽头为接头O；
2)将两个串联的分别绕在单相变压器的A、X两柱上的低压绕组首末两端分别引出为a1、a2，再从串联的低压绕组中部(中部即线圈匝数的1/2处)抽头，引出抽头为接头N，将接头N接地；
3)对A柱上的线圈做短路试验：在绕组一次侧的进线端与串联的高压绕组中部抽头之间即A-0之间施加测试电压，将绕组二次侧的接头a1和低压绕组中部抽头N两接头短接；或者对X柱上的线圈做短路试验：在绕组一次侧的出线端与串联的高压绕组中部抽头之间即X-O之间施加测试电压，将绕组二次侧的接头a2和低压绕组中部抽头N两接头短接；
4)测量流过A柱或X柱上高压绕组的电流值，此时每柱线圈(高压绕组)中流过的短路电流即为实际的变压器的短路电流峰值。
另外，也可以将绕组二次侧的接头a1(或a2)与低压绕组中部抽头两接头短接，在绕组一次侧的进线端(或出线端)与串联的高压绕组中部抽头之间施加测试电压(也是测量高压绕组的短路电流值)，这个步骤即为步骤4)，步骤3)可以被步骤4)替换，也可以达到与步骤3)相同的试验结果。
优选的是，在步骤3)中，对A柱上的线圈做短路试验时，在绕组一次侧的进线端与高压绕组中部抽头之间所施加的测试电压等级为被测试的该单相变压器的1/2额定电压；对X柱上的线圈做短路试验时，在绕组一次侧的出线端与高压绕组中部抽头之间所施加的测试电压等级为被测试的该单相变压器的1/2额定电压。
本发明试验方法通过利用单相变压器的特殊器身结构(单相变压器为两柱串联结构，每柱的容量以及高低压线圈的匝数都相等，每柱线圈的首末端均可从变压器油箱中引出)，对该变压器的两柱线圈分别作短路试验，使每柱线圈流过的短路电流为实际计算的短路电流峰值，从而达到与传统试验方法等效试验结果的目的。
优选的是，步骤1)中绕在单相变压器的A、X两柱上的高压绕组首末两端分别引出是将A柱上的高压绕组首端和X柱上的高压绕组末端都通过套管分别引出。
优选的是，步骤2)中绕在单相变压器的A、X两柱内部的低压绕组首末两端分别引出是将A柱上的低压绕组首端和X柱上的低压绕组末端都通过套管分别引出。
该试验方法的突出优点在于：由于采用对每柱线圈分别进行短路试验，绕组一次侧的额定电压可降为传统试验方法中额定电压的一半，即如果绕组一次侧输入电压为345kV，则试验时所施加的测试电压可降为345/2kV，而流过的电流仍为实际短路电流峰值，这样不仅达到了预期的试验效果，而且节省了试验设备的投资，具有较高的实用价值。
本发明试验方法通过低电压等级的试验变压器就可完成超高压变压器的短路峰值电流检测，达到试验目的，特别适用于单相变两相的电力牵引变压器。
附图说明
图1为本发明试验方法的原理示意图
具体实施方式
传统的变压器在进行突发短路试验时，通常是将变压器的绕组一次侧加额定电压，将其绕组二次侧进行短接，此时测得流过绕组一次侧的短路电流为短路峰值电流。但是对于330kV及以上的超高压变压器，如果采用上述传统试验方法进行试验，则要求试验电源变压器必须为330kV及以上的电压等级，而目前的试验变压器通常为220kV，无法满足试验要求。
采用本发明试验方法，则可以利用低电压等级的试验变压器对330kV及以上的超高压变压器进行短路峰值电流检测。
以下结合实施例和附图，对本发明作进一步详细描述。
下面实施例为本发明的非限定性实施例。
本实施例中，试验用的变压器采用单相变双相的电力牵引变压器。如图1所示，在A、X两柱中，每柱线圈都是低压线圈绕在内侧，高压线圈绕在外侧。在A柱上，由里到外的线圈依次为：低压线圈里层LV1，低压线圈次里层LV2，高压线圈HV(如图1中左半部分所示)。在X柱上，由里到外的线圈依次为：低压线圈里层LV2，低压线圈次里层LV1，高压线圈HV(如图1中右半部分所示)。
其性能参数如下：
1.1额定电压
高压为：345±2×2.5％kV(各电压抽头均保证全容量，无励磁调压)，其低压为2×27.5kV(牵引负荷为单相负荷，接头N接地，接头a1对地电压是27.5kV，接头a2对地电压也是27.5kV，牵引变压器的接头a1、a2可同时向两路单相负荷供电)。
1.2额定容量
 高压绕组额定容量(kVA)  31500
 两个低压绕组的额定容量(kVA)  20000+20000
1.3频率：50Hz
1.4联接组标号：Ii0 i0
1.5相数：单相，二次绕组中性点N引出并接地
1.6阻抗电压百分比：
两对高低压绕组的阻抗电压为13％，基准容量采用31500kVA的容量。
1.7变压器绕组绝缘水平
Figure B2009101376143D0000041
试验步骤如下：
1)将上述变压器中两个串联的分别绕在单相变压器的A、X两柱上的高压绕组首末两端分别通过套管引出为A、X，再从串联的高压绕组中部抽头，引出抽头为接头O。
2)将串联的分别绕在单相变压器的A、X两柱上的低压绕组首末两端分别通过套管引出为a1、a2，再从串联的低压绕组中部抽头，引出抽头为接头N，将接头N接地。
其中，高压绕组的额定电压为345kV，高压绕组单柱线圈的额定电压为345/2＝172.5kV，低压绕组单柱线圈的额定电压为27.5kV，低压绕组单柱线圈内部为两个线圈(即低压线圈里层和低压线圈次里层)进行串联(每个线圈的额定电压为27.5/2kV＝13.75kV)，低压绕组的单柱容量为31.5/2＝15.75kVA。
待上述准备工作完成后，就可以开始进行突发短路试验。
3)对A柱上的线圈做突发短路试验：在变压器绕组一次侧的首端与高压绕组中部抽头之间，也就是在A-0之间施加测试电压，所加测试电压等级为该变压器的1/2额定电压，即172.5kV，将变压器绕组二次侧的首端与低压绕组中部抽头短接，也就是将两接头a1、N短接。
或者对X柱上的线圈做突发短路试验：在变压器绕组一次侧的末端与高压绕组中部抽头之间，也就是在X-O之间施加测试电压，所加测试电压等级为该变压器的1/2额定电压，即172.5kV，将变压器绕组二次侧的末端与低压绕组中部抽头短接，也就是将两接头a2、N短接。
4)测量流过A柱或X柱的线圈的电流值。
计算单柱线圈的对称短路电流：
低压绕组阻抗：Zt＝(13％×27.52)/15.75＝6.24Ω/相(根据公式Zt＝(Uk/100)*(U2/S))
单柱低压绕组电流：I＝27.5/6.24＝4.4kA
高压绕组阻抗：Zt′＝(13％×172.52)/15.75＝245.6Ω/相
单柱高压绕组电流：I′＝172.5/245.6＝0.70kA
由于每柱的阻抗相同，每柱高压绕组中施加的短路电流和低压绕组中通过的短路电流等效于单台单相变压器的短路试验，也就是说，此时每柱线圈流过的短路电流即为实际计算的短路电流峰值。
如果测量值与实际计算的短路电流峰值不符，表明被测变压器有质量问题；如果测量值与实际计算的短路电流峰值基本相符，则表明被测变压器符合质量要求。

Claims (4)

1.一种变压器的试验方法，其步骤包括：
1)将两个串联的分别绕在单相变压器的A、X两柱上的高压绕组首末两端分别引出为A、X，再从串联的高压绕组中部抽头，引出抽头为接头O；
2)将两个串联的分别绕在单相变压器的A、X两柱上的低压绕组首末两端分别引出为a1、a2，再从串联的低压绕组中部抽头，引出抽头为接头N，将接头N接地；
3)对A柱上的线圈做短路试验：在绕组一次侧的首端与高压绕组中部抽头之间即A-0之间施加测试电压，将绕组二次侧的首端与低压绕组中部抽头短接即将两接头a1、N短接；或者对X柱上的线圈做短路试验：在绕组一次侧的末端与高压绕组中部抽头之间即X-O之间施加测试电压，将绕组二次侧的末端与低压绕组中部抽头短接即将两接头a2、N短接；
4)测量流过A柱或X柱的高压绕组的电流值，此时每柱线圈流过的短路电流即为实际的变压器的短路电流峰值。
2.根据权利要求1所述的变压器的试验方法，其特征在于步骤1)中，绕在单相变压器的A、X两柱上的高压绕组首末两端分别引出是将A柱上的高压绕组首端和X柱上的高压绕组末端都通过套管分别引出。
3.根据权利要求1所述的变压器的试验方法，其特征在于步骤2)中，绕在单相变压器的A、X两柱内部的低压绕组首末两端分别引出是将A柱上的低压绕组首端和X柱上的低压绕组末端都通过套管分别引出。
4.根据权利要求1-3之一所述的变压器的试验方法，其特征在于步骤3)中，对A柱上的线圈做短路试验时，在一次侧的首端与高压绕组中部抽头之间所施加的测试电压等级为被测试的该单相变压器的1/2额定电压；对X柱上的线圈做短路试验时，在一次侧的末端与高压绕组中部抽头之间所施加的测试电压等级为被测试的该单相变压器的1/2额定电压。
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