強(qiáng)迫油循環(huán)變壓器溫升試驗(yàn)第三繞組溫升測(cè)量數(shù)據(jù)偏差的分析

馬小光

國(guó)網(wǎng)天津市電力公司，天津 300312

在我國(guó)大型油浸式電力變壓器溫升試驗(yàn)依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)為GB-1094.2，溫升試驗(yàn)分為兩個(gè)步驟：一是測(cè)量穩(wěn)態(tài)條件下及總損耗下的頂層油的溫升，平均油溫升；二是測(cè)量繞組平均溫升，其方法是測(cè)量繞組平均銅油溫差，然后用繞組平均銅油溫差與平均油溫升相加之和即為繞組平均溫升。

現(xiàn)在試驗(yàn)室通用的溫升試驗(yàn)方法對(duì)于雙繞組變壓器基本適合，對(duì)于三繞組變壓器的第一對(duì)繞組基本適合，但是對(duì)于三繞組變壓器的第三繞組測(cè)量有一定的偏差，其主要表現(xiàn)在測(cè)量第三繞組銅油溫差的數(shù)據(jù)上。

三繞組變壓器，一般為我們常說(shuō)的聯(lián)絡(luò)變，高壓與中壓為第一對(duì)繞組，低壓為第三繞組。

對(duì)于三繞組變壓器的第三繞組測(cè)量數(shù)據(jù)，強(qiáng)油循分為導(dǎo)向循環(huán)和非導(dǎo)向循兩種，以下專門對(duì)強(qiáng)油導(dǎo)向循環(huán)變壓器進(jìn)行分析。

1 強(qiáng)油導(dǎo)向循環(huán)變壓器

溫升過(guò)程中，從冷卻器流出的溫度較低油流，只有部分泄露，或有意控制流入箱體的自由空間，絕大部分油流流入繞組，流過(guò)繞組的溫度較高的油流基本流入冷卻裝置進(jìn)行冷卻。以下分析忽略部分泄露油流。

1.1 油流的具體方式和路徑如下圖：

由于冷卻器帶有油泵，試驗(yàn)時(shí)油泵工作，流經(jīng)繞組的油被加熱后成為熱油，油泵強(qiáng)迫熱油經(jīng)油管上口流入冷卻器，經(jīng)冷卻后，溫度較低的油流流入繞組的下部經(jīng)過(guò)繞組，涼油經(jīng)過(guò)繞組加熱溫度升高，成為熱油，這就是所謂“強(qiáng)油導(dǎo)向循環(huán)”。

1.2 第三繞組測(cè)量銅油溫差時(shí)各個(gè)繞組的發(fā)熱情況

根據(jù)繞組容量分配，第三繞組一般為低壓繞組并且小于變壓器額定容量，在此以第三繞組為三分之一容量為例進(jìn)行分析。

第三繞組的溫升試驗(yàn)方法一般為高壓加電，低壓短路。此時(shí)，高壓繞組損耗為其繞組額定容量下?lián)p耗的九分之一，其發(fā)熱量也為其繞組額定容量的九分之一。此時(shí)流經(jīng)高壓繞組的油流溫度幾乎沒(méi)有上升，溫度近似等于冷卻器下口的油流溫度。

中壓繞組沒(méi)有電流經(jīng)過(guò)，其損耗為零。所以流經(jīng)中壓繞組的油流溫度幾乎沒(méi)有上升，溫度等于冷卻器下口的油流溫度。

低壓繞組流經(jīng)其額定電流，低壓繞組的損耗為額定容量下?lián)p耗。所以流經(jīng)低壓繞組的油流溫度上升很多，流出低壓繞組的熱油3 的溫度遠(yuǎn)高于流入低壓繞組的涼油溫度。涼油溫度等于冷卻器下口的油流溫度。

1.3 熱油的含量

根據(jù)各個(gè)繞組的油道，假定熱油1、熱油2、熱油3 的容量比例為1：1：1；

低壓繞組平均溫度：T2；

冷卻器下口的油流溫度也就是涼油溫度T1；

流經(jīng)低壓繞組的油流溫度上升很多，熱油比涼油溫度升高K1；

低壓繞組流出熱油溫度：T1+K1；

高壓繞組流出油溫度：T1；

中壓繞組流出油溫度：T1；

冷卻器上油管平均溫度：(T1+K1+2*T1)/3=T1+1/3*K1。

1.4 油平均溫度測(cè)量值與實(shí)際值的比較

油平均溫度的計(jì)算方法為上口溫度與下口溫度的平均值；

溫度測(cè)量值：（T1+1/3*K1+T1）/2=T1+1/6*K1；

理論計(jì)算流經(jīng)第三繞組的油平均溫度實(shí)際值：(T1+K1+T1)/2=T1+K1/2；

二者差為：T1+K1/2-（T1+1/6*K1）=1/3*K1。

1.5 第三繞組（低壓繞組）的銅油溫差的測(cè)量值與實(shí)際值的比較

溫度測(cè)量值：T2-（T1+1/6*K1）；

理論計(jì)算實(shí)際值：T2-(T1+K1/2)；

二者差為：T2-(T1+K1/2) -（T2-（T1+1/6*K1））=1/3*K1。

1.6 經(jīng)以上分析得出：

應(yīng)用常規(guī)方法測(cè)量得出的第三繞組的銅油溫差比理論計(jì)算的要高1/3*K1。

2 實(shí)例分析

以某臺(tái)電力變壓器溫升試驗(yàn)為例，測(cè)量第三繞組（低壓繞組）溫升數(shù)據(jù)如下：

比較第三繞組（低壓繞組）的銅油溫差的測(cè)量值與實(shí)際值，二者差為：1/3*K1=2.0K。

由此可知此臺(tái)變壓器低壓繞組平均溫升測(cè)量值比實(shí)際繞組平均溫升高2.0K。