大型电力变压器稳定性试验方法探究

电力系统

108丨电力系统装备 2020.9

Electric System

2020年第9期

2020 No.9

电力系统装备

Electric Power System Equipment

稳定性试验是变压器长期正常运行的有效保障。电力变压器稳定性测试，采用一次侧加压注流方案，在变压器一、二次侧与CT 处生成电流[1]。该试验可对变压器一二次侧CT 变比与极性进行测试，检验变压器差动保护定值设置的有效性，确保差动保护CT 二次侧接线正确，同时对变压器短路阻抗电压与变比进行复核。

在常规稳定性试验中，由保护设备读取校验电流值，或者使用钳形伏安电流表测量。但在大容量、电压等级高的大型电力变压器稳定性测试时，差动保护一次侧CT 处二次出线电流可以小到毫安级，常规相位表测量精度无法满足试验要求，读取电流值与相位值离散性大[2]。

本文以国内某变电站500 kV 主变为测试对象，进行变压器稳定性试验的探讨。理论上可以实现对无限小的电流幅值与相位的高精度测量，可应用于超／特高压大型电力变压器稳定性试验。1 电力变压器典型稳定性试验手段

1.1 二次侧三相绕组短路试验方案

以某变电站500 kV 主变稳定性试验测试为例，一次侧采用星型接法，二次侧为角接，二次侧三相绕组出线短接，并连接至接地点。将三相试验专用电源接入待测试变压器一次侧接线铜排，试验电源容量应大于被测试变压器损耗值，被测试变压器一次侧与二次侧同时存在短路电流，该测试方案可以对变压器差动保护极性与接线的正确性进行测试，接线方式如图1所示。

断路器

二次侧

一次侧

图1 二次侧三绕组短路接线方式

三相试验专用电源容量的正确与否是试验参数选取的关键。变压器一次侧与二次侧短路电流确定与变压器额定参数

和出厂报告标定损耗值、试验电源输出电压相关联。

（1）

（2）

（3）

式（1）~（3）中，

I h 为测试变压器一次侧CT 出线电流（A ）；I l 为测试变压器二次侧CT 出线电流（A ）；U t 为测试电压（V ）；U h 为测试变压器一次侧额定电压（V ）；

U l 为测试变压器二次侧额定电压（V ）；

U z %为测试变压器短路阻抗电压；n ht 为测试变压器一次侧差动保护CT 变比；

n lt 为测试变压器二次侧差动保护CT 变比；

S t 为测试电源容量（V A ）；S n 为测试变压器的额定容量（V A ）。

由式（1）、（2）可以推出试验专用电源理论容量计算公式，见式（3），高压侧短路电流为参数变量。出于安全性考虑，计入变压器自身损耗影响，试验电源容量选取一般应为理论计算值的1.5倍。

1.2 单相绕组短路试验方案

三相短路试验过程中，如果短路电流过小，便无法完成后续试验[3]，短路电流的增大可通过提升专用测试电源的电压幅值实现。接线方式如图2所示。

断路器

二次侧

A ~220V

C

一次侧

图2 单相绕组短路接线方式

变压器一次侧选用星型接法，二次侧采用角接。

（1）进行A 相差动CT 接线极性校验时，一次侧施加A 相与N 相相同。A 、C 相短接，电流由一次侧A 相生成，一

［摘 要］稳定性试验是校验变压器各项保护功能的有效手段，是已投运变压器长期正常运行的基础。对于电压等级高、大容量的电力变压器，在一次侧输入试验电流时，二次侧感应电流很小，不利于保护装置识别，常规伏安相位法测量值不精确。本文对变压器稳定性试验中加大二次侧电流方案与实施方法进行了探讨，以期提升试验精度与有效性。［关键词］电力变压器；稳定性试验；差动保护；感应电流［中图分类号］TM76 ［文献标志码］A ［文章编号］1001–523X （2020）09–0108–02

Research on Stability Test Method of Large Power Transformer

Zhang Yong-gang

［Abstract ］The stability test is an effective means to test various protection functions of the transformer, and it is the basis for the long-term normal operation of the transformer that has been put into operation. For high voltage level and large capacity power transformer, the primary side input test current, the secondary side induced current is very small, which is not conducive to the identification of protection device, and the measurement value of conventional volt ampere phase method is not accurate. This paper discusses the scheme and implementation method of increasing the secondary side current in the transformer stability test, in order to improve the test accuracy and effectiveness.

［Keywords ］power transformer; stability test; differential protection; induced current 大型电力变压器稳定性试验方法探究

张永刚

（保定天威保变电气股份有限公司，河北保定 071000）