王鵬　古燁

摘 要：在進(jìn)行電氣試驗(yàn)過程中，電力變壓器的繞組接線是非常關(guān)鍵的部分，如果繞組接線發(fā)生錯(cuò)誤，就會(huì)引發(fā)電流相間短路，造成電氣試驗(yàn)的失敗，嚴(yán)重情況下會(huì)造成整個(gè)電力變壓器繞組的損毀。該文主要簡要分析了電氣試驗(yàn)和電力變壓器錯(cuò)誤接線的原理，在此基礎(chǔ)上探討了電氣試驗(yàn)中電力變壓器繞組錯(cuò)誤接線的分析方法，希望能夠?qū)ο嚓P(guān)專業(yè)人士有所幫助。

關(guān)鍵詞：電氣試驗(yàn);電力變壓器;錯(cuò)誤接線

中圖分類號(hào)：TM41 ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0 引言

近些年我國電力行業(yè)有了快速發(fā)展，各種全新理論、材料以及設(shè)備的出現(xiàn)決定了需要通過電氣試驗(yàn)來驗(yàn)證其可行性。在電氣試驗(yàn)中，需要通過電力變壓器來獲得所需要的電壓和電流，所以電力變壓器是最為關(guān)鍵的部分之一。在進(jìn)行電氣試驗(yàn)時(shí)，一旦電力變壓器繞組發(fā)生了接線錯(cuò)誤就會(huì)直接影響到試驗(yàn)結(jié)果，嚴(yán)重情況下會(huì)帶來危險(xiǎn)，所以對錯(cuò)誤接線分析并提出完善的檢測方法，對于電氣試驗(yàn)的順利進(jìn)行是非常必要的[1]。

1 電氣試驗(yàn)及電力變壓器繞組錯(cuò)誤接線的基本概述

1.1 電氣試驗(yàn)

一般情況下按照完整程度可以將電氣試驗(yàn)分為“破壞性試驗(yàn)”以及“非破壞性試驗(yàn)”，非破壞性試驗(yàn)就是指在較低電壓情況下所進(jìn)行的試驗(yàn)，并不會(huì)對電氣設(shè)備性能產(chǎn)生較為嚴(yán)重的影響，同時(shí)試驗(yàn)的危險(xiǎn)程度也較低，不會(huì)對人員造成傷害，例如“泄露電流試驗(yàn)”以及“開關(guān)動(dòng)作特性試驗(yàn)”等都屬于此種試驗(yàn);破壞性試驗(yàn)就是指會(huì)對電氣設(shè)備性能、質(zhì)量造成損壞的試驗(yàn)，包括“交流耐壓試驗(yàn)”、“直流耐壓試驗(yàn)”等。這些試驗(yàn)需要通過較高電壓進(jìn)行，這也在一定程度上增加了試驗(yàn)的風(fēng)險(xiǎn)性，因此做此種試驗(yàn)時(shí)一定要做好必要的防護(hù)。

1.2 電氣試驗(yàn)中電力變壓器繞組錯(cuò)誤接線危害

在電氣試驗(yàn)中，通過電力變壓器能夠提升試驗(yàn)的可控性以及安全性，一旦繞組發(fā)生問題就會(huì)影響到試驗(yàn)的準(zhǔn)確性，嚴(yán)重情況下會(huì)造成試驗(yàn)完全失敗。一般情況下，電力變壓器繞組錯(cuò)誤接線情況較多，例如在進(jìn)行電氣設(shè)備耗電量試驗(yàn)過程中，如果變壓器繞組發(fā)生了錯(cuò)誤接線，那么試驗(yàn)中的耗電量和實(shí)際耗電量會(huì)發(fā)生偏差，試驗(yàn)得不到準(zhǔn)確結(jié)果。

1.3 電氣試驗(yàn)中電力變壓器繞組錯(cuò)誤接線的基本情況

該文主要以頻率響應(yīng)法的電氣試驗(yàn)為例分析錯(cuò)誤接線情況，試驗(yàn)的基本操作為：首先在變壓器繞組一側(cè)施加掃頻信號(hào)，然后會(huì)輸出相應(yīng)頻率的正弦波電壓。利用數(shù)字化裝置能夠測出不同掃描頻率下對地電壓信號(hào)的Ui（n以及Uo（n）的值，并且對其進(jìn)行記錄。因?yàn)檫@2組信號(hào)分別位于繞組兩側(cè)，對其進(jìn)行相應(yīng)處理后能夠得到變壓器的傳遞函數(shù)：

H（n）=20lg [Uo（n）/Ui（n）]

該試驗(yàn)主要應(yīng)用掃頻測量技術(shù)，在獲得相應(yīng)結(jié)果后，還要對其進(jìn)行比較和分析，明確不同繞組頻率響應(yīng)情況、結(jié)構(gòu)特性以及實(shí)際性能等。如果某處繞組發(fā)生接線錯(cuò)誤，就會(huì)對響應(yīng)情況以及頻譜分析等造成影響。此試驗(yàn)的錯(cuò)誤接線方式如圖1所示，此種接線方式下得到的電感值以及諧振峰頻率都會(huì)出現(xiàn)較大的提升，直接影響到試驗(yàn)的最終結(jié)果[2]。

2 電氣試驗(yàn)中電力變壓器繞組錯(cuò)誤接線的檢測方法

2.1 單相電源法

變壓器單相電源接入法一般包括2種類型。

2.1.1 Y接變壓器單相電源法

此種方法就是將對側(cè)繞組全部端子實(shí)施短接，然后將單相電源電壓分別施加到不同端子上（A—B、B—C、C—A），最終對每兩相繞組復(fù)合參數(shù)進(jìn)行測定。通過此種方式進(jìn)行檢測時(shí)一定要注意：一定要確保非被測繞組開路之后才可以進(jìn)行端子的短接。

2.1.2 D接變壓器單相電源法

此種單相電源法主要包括2種方式。

一種方式為：首先，將對側(cè)繞組全部端子實(shí)施短接，然后分別對于本側(cè)繞組的B—C、C—A、A—B端子實(shí)施短接。其次，將相應(yīng)的單相電源施加在A—B、B—C、C—A端子處，并且分別測定不同兩相繞組復(fù)合參數(shù)。

另一種方式為：首先，分別對一側(cè)繞組實(shí)施a—O、b—O、c—O的短接，之后將相應(yīng)的單相電源施加在A—B、B—C、C—A端子處，并且分別測定不同兩相繞組復(fù)合參數(shù)。

2.2 YN接變壓器三相法或者單相法

2.2.1 三相四線法

三相四線法就是將所有側(cè)繞組端子進(jìn)行短接，在此基礎(chǔ)上對三相電源進(jìn)行連接，能夠?qū)θ坷@組符合參數(shù)實(shí)施測量。此種檢測方法具有比較高的工作效率，YN接變壓器三相法的實(shí)施接線方式如圖2所示。

采用此種方法進(jìn)行檢測一定要注意的是：要確保非被測繞組處于開路狀態(tài)后才可以實(shí)施端子的短接。

2.2.2 單相電源法

此種方法就是先將對側(cè)繞組全部端子實(shí)施短接，然后將相應(yīng)的單相電源施加在A—O、B—O、C—O端子處，并且分別測定不同兩相繞組復(fù)合參數(shù)。采用此種方法進(jìn)行檢測時(shí)一定要注意的是：一定要確保非被測繞組處在開路狀態(tài)后才可以實(shí)施端子的短接。

2.3 低壓電抗法

通過此種方法進(jìn)行電力變壓器繞組錯(cuò)誤接線檢測的基本原理在于：將測量所得短路阻抗和變壓器標(biāo)準(zhǔn)額定短路阻抗實(shí)施對比分析，以此來判定電力變壓器繞組是否存在錯(cuò)誤接線的問題，一般情況下可以分為橫比以及縱比2種方式。1）所謂的橫比就是指對于同個(gè)參數(shù)3個(gè)單相值互差實(shí)施比對，正常情況下在電壓值<220kV時(shí)對于容量≤100MVA的變壓器進(jìn)行測量，3個(gè)單相參數(shù)差要≤2.5%;在電壓值≥220kV時(shí)對容量>100MVA的變壓器進(jìn)行測量，3個(gè)單相參數(shù)差要≤2%。如果是數(shù)值發(fā)生比較大的變化，就表明發(fā)生了變壓器繞組的錯(cuò)誤接線情況。2） 所謂的縱比就是對同個(gè)參數(shù)下所測數(shù)據(jù)和原始數(shù)據(jù)實(shí)施比對，以兩者之間的差值情況就能夠判定電力變壓器繞組是否存在著錯(cuò)誤接線的情況。例如在電壓值<220kV時(shí)對于容量≤100MVA的變壓器進(jìn)行測量，所得測量值和原始值的差≤2%的情況下屬于正常狀態(tài)，如果是在2%以上則表明存在電力變壓器繞組的錯(cuò)誤接線;在電壓值≥220kV時(shí)對容量>100MVA的變壓器進(jìn)行測量，所得測量值和原始值的差≤1.6%的情況下屬于正常狀態(tài)，如果是在1.6%以上則表明存在電力變壓器繞組的錯(cuò)誤接線[3]。

3 檢測方法的驗(yàn)證分析

為了明確以上檢測方法的實(shí)用性，該文選擇2018年5月生產(chǎn)的某220 kV高壓變電站的主變壓器（電壓標(biāo)準(zhǔn)值設(shè)定為220±8×1.25%/117/10.5kV）進(jìn)行分析研究。

3.1 具體驗(yàn)證方式

該驗(yàn)證由專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行，分別采用上述3種檢測方法（每種方法進(jìn)行2次）進(jìn)行檢測。因?yàn)樗鶞y變壓器連接著較高母線電壓，為了防止驗(yàn)證過程中出現(xiàn)人員傷亡的情況，在驗(yàn)證過程中增設(shè)了相應(yīng)的防護(hù)設(shè)備以及輔助變壓器，以便發(fā)生安全事故時(shí)可以有效降低主變壓器電壓，能夠防止人員以及主變的損壞。但是通過專業(yè)的操作，驗(yàn)證過程中并沒有發(fā)生意外事故，主變壓器始終處于完好狀態(tài)。

3.2 驗(yàn)證結(jié)果分析

經(jīng)過上述電氣試驗(yàn)中電力變壓器繞組錯(cuò)誤接線檢測不同方法，對每一種的檢測方法進(jìn)行試驗(yàn)分析，采取適當(dāng)?shù)尿?yàn)證方式，總結(jié)出以下3點(diǎn)。1）通過單相電源法進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，得到的參數(shù)值存在比較大的波動(dòng)，要遠(yuǎn)超正常值。兩次驗(yàn)證所得到的參數(shù)值變化幅值分別為：10.3%、9.2%，從此變化幅值就能夠判定該變壓器存在著繞組錯(cuò)誤接線的情況。2）通過三相四線法進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，得到的參數(shù)值存在比較大的變化，兩次驗(yàn)證所得到的參數(shù)值變化幅值分別為：13.2%、14.1%，從此變化幅值就能夠判定該變壓器存在著繞組錯(cuò)誤接線的情況。3）通過低壓電抗法進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，橫比情況下所得到的3個(gè)單相值測量數(shù)據(jù)和原始數(shù)據(jù)差異分別為5.8%、4.9%，縱比情況下所得到的3個(gè)單相值測量數(shù)據(jù)和原始數(shù)據(jù)差異分別為5.8%、6.1%，從此差異值就能夠判定該變壓器存在著繞組錯(cuò)誤接線的情況[4]。

4 結(jié)語

一旦電力變壓器繞組出現(xiàn)錯(cuò)誤接線就會(huì)直接影響到電氣試驗(yàn)結(jié)果，嚴(yán)重情況下會(huì)造成變壓器的損毀，所以需要加強(qiáng)其錯(cuò)誤接線的檢測，保證電氣試驗(yàn)的順利進(jìn)行。該文主要闡述了幾種電氣試驗(yàn)中電力變壓器繞組錯(cuò)誤接線的檢測方法，并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了這些方法的可行性，能夠?qū)ψ儔浩骼@組錯(cuò)誤接線檢測提供一定的參考和幫助。

參考文獻(xiàn)

[1]段次祎，田甜，葉超凡.電力變壓器繞組錯(cuò)誤接線的診斷與分析[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2019（1）：15-17.

[2]范新清，桑彥來，尹向奎.電氣試驗(yàn)中電力變壓器繞組錯(cuò)誤接線分析[J].黑龍江科學(xué)，2018（7）：18-19.

[3]甘露.關(guān)于電氣試驗(yàn)中電力變壓器繞組錯(cuò)誤接線的探討[J].低碳世界， 2017（10）：88-91.

[4]田甜，李偉力.電氣試驗(yàn)中電力變壓器繞組錯(cuò)誤接線分析[J].通信電源技術(shù)， 2017（3）：18-19.