單相變壓器空載試驗(yàn)時(shí)低壓繞組沒(méi)有固定電位的危害

高永利 侯 偉

（保定天威保變電氣股份有限公司，河北 保定 071056）

1 概述單相電力變壓器進(jìn)行空載試驗(yàn)時(shí)低壓繞組無(wú)固定電位的危害

單相電力變壓器進(jìn)行空載試驗(yàn)時(shí)，如果低壓繞組無(wú)固定電位，根據(jù)電力變壓器的結(jié)構(gòu)不同，其危害程度也不相同，如果懸浮電位過(guò)高，有可能造成以下嚴(yán)重后果：

1）電力變壓器低壓繞組過(guò)電壓，絕緣損傷。

2）試驗(yàn)變壓器繞組過(guò)電壓，絕緣損傷。

3）測(cè)量互感器過(guò)電壓，使得測(cè)量精度降低，測(cè)量結(jié)果錯(cuò)誤等。

4）測(cè)量互感器過(guò)電壓， 絕緣損傷，設(shè)備損壞。

5）由于過(guò)電壓引起套管爆炸，傷人員或設(shè)備。

2 單相電力變壓器進(jìn)行空載試驗(yàn)的正確試驗(yàn)線路

單相電力變壓器，特別是110kV以上電壓等級(jí)的變壓器，在進(jìn)行空載試驗(yàn)時(shí)，其試驗(yàn)線路為高壓繞組開(kāi)路，尾端接地固定電位，低壓繞組勵(lì)磁，低壓繞組的某點(diǎn)（首端接地或者是尾端接地）接地固定繞組電位。試驗(yàn)線路如下圖1所示。

圖1

3 電力變壓器進(jìn)行空載試驗(yàn)時(shí)，低壓繞組無(wú)固定電位的后果

1）低壓繞組無(wú)固定電位簡(jiǎn)化示意圖如圖 2所示。

圖2

2）簡(jiǎn)化后低壓繞組無(wú)固定電位簡(jiǎn)化示意圖如圖3所示。

圖3

3）交流電場(chǎng)內(nèi)懸浮體電位的計(jì)算。

在交流電場(chǎng)內(nèi)的懸浮體的電位，是按照電容分布的。

如圖4所示，高電位點(diǎn)A的對(duì)地電位UA，點(diǎn)B是處于點(diǎn) A電場(chǎng)內(nèi)的一懸浮點(diǎn)。A、B點(diǎn)之間電容C1，點(diǎn) B對(duì)地電容為 C2，因此點(diǎn) B的懸浮電位是UB=UA×C1/（C1+C2）。

圖4

4）電力變壓器空載試驗(yàn)時(shí)，低壓繞組無(wú)固定電位時(shí)，高、低壓繞組電位計(jì)算。

高壓繞組電位近似取高壓繞組中部電位，電位為首端電壓UA的50%。

低壓繞組懸浮電位近似取低壓繞組中部電位，中部懸浮電位UL，有

式中，C1為高壓繞組對(duì)低壓繞組電容；C2為低壓繞組、與低壓繞組相連的試驗(yàn)變壓器繞組對(duì)地電容、各測(cè)量互感器對(duì)地電容之和。

低壓繞組首末兩端勵(lì)磁電壓為： Uax

低壓繞組首端電位：Ua= UL+50%Uax

低壓繞組尾端電位：Ux= UL-50%Uax

4 以一臺(tái)變壓器，實(shí)例說(shuō)明電力變壓器進(jìn)行空載試驗(yàn)低壓繞組無(wú)固定電位時(shí)，低壓繞組的對(duì)地懸浮電位

產(chǎn)品：?jiǎn)蜗嚯p繞組變壓器（線圈排列為：鐵心-低壓繞組-高壓繞組）

產(chǎn)品型號(hào) DFP-370000/500低壓電壓/kV 高壓電壓/kV 27.00 317.00高壓-地(nF)低壓（包含試驗(yàn)線路和 高壓-低壓(nF)測(cè)量系統(tǒng)電容）-地(nF)3.41 19.52 5.59低壓繞組中部懸浮電位(kV)17.67低壓繞組 低壓繞組尾端電位(kV)首端電位(kV)31.17 4.17

由此例可以發(fā)現(xiàn)，低壓繞組的端部最高對(duì)地電位為31.17kV。低壓繞組對(duì)地額定電壓為27.0kV，測(cè)量互感器的額定對(duì)地電位為27kV，為低壓繞組勵(lì)磁的試驗(yàn)變壓器的繞組額定對(duì)地電位為27kV，在此情況下會(huì)出現(xiàn)過(guò)電壓的現(xiàn)象。

5 結(jié)論

通過(guò)以上分析，單相電力變壓器進(jìn)行空載試驗(yàn)時(shí)，為了避免出現(xiàn)低壓繞組、測(cè)量系統(tǒng)過(guò)電壓故障，低壓繞組的某點(diǎn)（首端接地或者是尾端接地），或者是試驗(yàn)變壓器繞組某個(gè)部位，必須有且僅有一個(gè)固定地接地使繞組固定電位。

[1]變壓器試驗(yàn)技術(shù).保定天威保變電氣股份有限公司編著[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2000.3.

[2]張仁豫,陳昌漁,王昌長(zhǎng)編著.高電壓試驗(yàn)技術(shù)[M].北京:清華大學(xué)出版社,2002.

[3]邱關(guān)源編著.電路[M]. 北京:高等教育出版社,1997.