电力变压器绕组变形

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2.844 23.77
主变的短路电抗或短路阻抗在高-中或中-低 测试中,A相和C相相差很小,但B相与A相和 C相比较, 变化较大。通过对这台主变阻抗 变化的比较,可以判定#1主变中压B相绕组 发生了变形。
2.电抗法检测原理
考虑到Zm》Z1,I1N》I0,当负载变化时,I0变化很小,可以认为 不随负载的变化而变化。这样,便可把T型等效电路进行简化处理
2.电抗法检测原理


在漏磁通回路中油、纸、铜等非铁磁性材料占磁路主要部分。 非铁磁性材料的磁阻是线性的,且磁导率仅为硅钢片的万分 之五左右,亦即磁压的99.9%以上降落在线性的非磁性材料 上。把漏电感Lk 看作线性,在本检测中所引起的偏差小于 千分之一。Lk在电流从 0 到短路电流的范围内都可以认为是 线性的。因此,测量Lk可以用较低的电流、电压而不会影响 其复验性(包括与额定电流下的测试结果相比)不大于千分之 二的要求。 由于Xk、ZKe、ZK都未涉及与电压或电流无关 的线性因素,因此均可在不同的电流(电压)下测量上述参数, 而不影响其互比性。 上述两点就是低电压电抗法判断绕组有无变形的物理基础。

2.电抗法检测原理

变压器的每一对绕组的漏电感Lk 是这两个绕组相对 距离(同心圆的两个绕组的半径 R 之差)的增函数, 而且Lk 与这两个绕组的高度的算术平均值近似成反 比。即漏电感Lk是这对绕组相对位置的函数,Lk =f(R、H)。绕组对中任何一个绕组的变形必定会引 起Lk的变化。由于绕组对的短路电抗 Xk 和短路阻 抗ZKe、ZK都是Lk的函数,因此,该绕组对中任一 绕组的变形都会引起ZKe、ZK、Xk 发生相应的变化
13.判断结论
对绕组变形的检测判断结论应具体到哪一个或哪几 个绕组的哪一相或哪几相。 对超过注意值的变压器可结合补充性判断的结果综 合分析绕组变形的严重程度而建议器身检查的紧迫 程度。

例1
湘潭电厂#1主变:
型 号:SFP-240000/220 接线方式:YNd11 电 压:242/15.75 出厂序号:876S02-1 出厂日期:1987年7月 分接位置:H(1) 生产厂家:保定变压器股份有限公司
测试时,被加压绕组和被短接绕组均应置于最高分 接位置。 外部短路故障后的检测可增加短路时绕组所在分接 位置的检测。 首次电抗法检测,还应在变压器铭牌上标有短路阻 抗值(或出厂试验报告上有实测值)的分接位置测量 单相短路阻抗ZK (Ω)或ZKe (%)。

10.接线方式

a) 绕组参数测试的接线与常规的负载试验相同
例3
永州局杨梓塘110kV变电站#1主变遭 受了一次严重的短路冲击,事故后对 该变压器进行了一系列试验,由试验 数据分析认为该主变中压侧B相存在 变形。
永州电业局杨梓塘变电站 #1 1 主变中压绕组变形测试波形 E12 =5.9 E 23=5.4 E 31=2.4 dB 0 -10
-20
-30 -40 1-AM1 2-BM1 3-CM1
12.注意值(仅适用于阻抗电压 UK>4%的 同心圆绕组对)
纵比:
a) 容量 100MVA 及以下且电压 220kV 以下的电力变压器绕组参数的相对变化 均不应大于±2.0%。 b) 容量100MVA以上或电压220kV及以上的电力变压器绕组参数的相对变化不 应大于±1.6%。
横比:
a) 容量100MVA及以下且电压220kV以下的电力变压器绕组三个单相参数 的最大相对互差不应大于 2.5%。 b) 容量100MVA以上或电压220kV及以上的电力变压器绕组三个单相参数 的最大相对互差不应大于 2.0%。
10.接线方式
测试时,先将被测绕组对的不加压侧所有接线端全 部短接。短接线及其接触电阻的总阻抗不得大于被 测绕组对短路侧等值阻抗的0.1%。 对加压侧绕组为 D 接线的三相变压器,用单相法测 试时,应参照附录 B 的 B.5 的提示做相应的短接 (参考)。 对加压侧绕组为 YN 接线的三相变压器,用三相法 测试时,变压器被加压绕组的中性点(N)、测试系统 的中性点和测试电源的中性点应良好连接。 测 100MVA以上变压器的绕组参数时,测试系统引 向被试变压器的电流线和电压线应分开。
Z ke
2 zk zk R 2 X K
3 ZK Ir 100 Ur
1.基本术语定义
短路电抗Xk (Ω):短路电抗Xk是短路阻抗ZK 的虚部。 漏磁通:仅与产生它的绕组相匝链,不与其他绕组 匝链,不完全在铁心内流动的磁通。 漏电感Lk (mH):用于表征漏磁通的一个物理量。 异常绕组对:绕组参数(ZKe、ZK、Xk、Lk)超过注 意值的绕组对。 相关绕组对:含有异常绕组对中某一侧绕组的绕组 对。如:三绕组变压器的高压对低压绕组异常,那 么高压对中压、中压对低压就是相关绕组对。
例2
型 号:S9-M-100/10 接线方式:Yyn0 电 压:10000±5%/400 V 出厂序号:0510066 短路阻抗:4.21% 试验分接位置:H(2) 出厂日期:2005年11月 生产厂家:特变电工衡阳变压器有限公司
相别 AB BC CA
相间 差 (%)
高- 低 短路电抗 (额定 (Ω ) 分接) 三相阻抗电 压(%) 备注
电力变压器绕组变形的电抗法 检测分析
相关标准:DL/T1093-2008 《电力变压器绕组变形 的电抗法检测判断导则》 电力变压器短路损坏是电网中严重的主设备损坏事 故。 通过检测变压器绕组变形以减少变压器短路损 坏事故的发生是必要的。GB 1094.5-2003《电力 变压器 第 5部分 承受短路的能力》将检测短路电抗 值作为判断变压器是否承受住短路电流冲击的规定 项目,并指出“观察测量电抗的可能变化是特别重 要的” 本标准适用于容量 2500kVA以上的电力变压器。
阻抗电压测试分析
测量部位 A相 高中 B相 C相 电压(V) 220.00 220.00 220.00 三相偏差(%) A相 高低 235.00 3.603 电流(A) 5.324 6.069 5.355 电抗(Ω ) 40.753 31.801 阻抗(Ω ) 40.826 32.107
40.635 40.778 23.72 68.706 23 68.980
2.电抗法检测原理
3.检测时机
变压器出厂试验前的全部绝缘试验通过后。 变压器经运输到现场安装就位后。 变压器在运行中经受短路电流冲击后,可根据短路 电流的大小、持续时间、 累积短路次数决定。 变压器的绕组有匝、匝层间短路的可能时。 变压器大修后。

正常运行时,一般每6年 1次。
-50
-60 -70
-80 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
kHz
35kV三相绕频响特性曲线
主变绕组相间频响特性曲线比较表 比较绕组 AM与BM BM与CM CM与AM 偏差系数
5.9 5.4 2.4
表1数据可以看出:35kV绕组AM、BM、CM相互间不相似, 相关性差,BM频响特性曲线相差最大,已发生了明显变化; 据此,通过三相频响特性曲线对比可初步认为1号主变35kV 绕组B相发生了变形。

1.基本术语定义
短路阻抗ZK
(Ω)和ZKe (%)
在额定频率和参考温度下,短路阻抗是变压器的 某一对绕组中,某一侧绕组端子之间的等值阻抗。 确定此值时,该对绕组的另一侧绕组被短路,而 其他绕组(如果有)开路。 短路阻抗可用一个复数表示: Zk R jX K 在实际测试时,只直接测其模值: 短路阻抗用百分数表示时,可用ZKe 表示:
3.检测时机
4.测试电源
变压器绕组参数测试可以使用标称为
380/220V,50Hz 的电源。测试电源的电能 质量应符合国家标准。
5.检测参数
测量变压器各绕组对的各单相的短路阻抗ZK、短路 电抗Xk、漏电感Lk之中的任意一个参数。 首次电抗法检测,还应测量短路阻抗ZKe;三相变 压器应用三相法测量其短路阻抗ZKe。 测量的参数ZKe、ZK 和Xk 应进行频率校正。 测量 100MVA以下容量变压器的短路阻抗ZK 和 ZKe还应对有功分量进行温度换算。

8.测试绕组对
先测量含高压绕组的各绕组对的绕组参数;并在绕 组对的高压侧施加测试电压。若测试结果无异常, 可不再继续测试。 测试发现异常时,除应继续测量相关绕组对的绕组 参数外,还应短接异常绕组对的高压绕组,在较低 电压侧加压测试。 首次电抗法测试,应测量所有绕组对的绕组参数。

9.分接位置

11.变形判断方法



建立包含出厂、交接和现场首次试验值的原始资料数据库。 每次检测后,均应分析同一参数的三个单相值的互差(横比) 和同一参数值与原始数据和上一次测试数据的相比之差(纵 比)。判断差值是否超过了注意值。首次低电压电抗法检测 后,可将测取的短路阻抗ZKe或ZK与铭牌(或出厂试验报告) 上的同绕组对、同分接位置的短路阻抗ZKe 或ZK相比。 分析纵、横比值的变化趋势。 分析相关绕组对参数变化与异常绕组对参数变化的对应性。 结合测量绕组的直流电阻、绕组对和绕组对地的等值电容、 变压器的空载电流、空载损耗、局部放电,进行绕组频率响 应的分析、油中气体的色谱分析,可使变压器绕组有无变形 及其严重程度的判断更为准确、可靠。
B相
C相 A相
249.00
245.00 三相偏差(%) 65.50
3.823
3.689 23.813
68.629
68.764 0.2 2.854
68.724
68.846 0.37 2.862
中低
B相
C相
59.80
58.90 三相偏差(%)
20.684
20.526
2.245
2.836 23.02
2.233
测试接线
相别 短路阻抗 (Ω)
AO 32.169
BO 32.288
CO 31.943
相间差 (%) 1.08
高- 短路电抗 低 (Ω)
三相阻抗电 压(%)
32.132
32.278
31.929
1.09
17.918
得到测试数据
结论: 由绕组短路电抗值可见,高压对低压三侧 的短路阻抗值与电抗值相间差较少,由数 据判断变压器绕组应无变形。

1.基本术语定义
动稳定状态:变压器在运行中承受设计所允许的正 常和异常机械应力的能力的状况和态势。通常用以 描述机械结构的坚固程度。 绕组对:变压器中由每两侧绕组组成一对绕组,称 之为一个绕组对。有 n侧绕组的变压器就有n(n-1)/2 个绕组对。 绕组动稳定状态参数:表征变压器绕组动稳定状态 的参数,四个能灵敏地反映变压器绕组动稳定状态 的参数:短路阻抗 ZK 和 ZKe、短路电抗Xk、漏电 感 Lk。
短路阻抗 (Ω )
91.8 20
86.3 51
92.5 41
87.0 53
91.2 80
85.5 43
1.38
1.77
4.276
阻抗电压值以换算到参考温度75℃
环境温度:30℃ 相对湿度:70% 上层油温:30℃
试验值与铭牌值偏差Δ=(4.276-4.21)/4.21*100%=1.6%。
结论:
本次试验值与铭牌值比较,其偏差满足规程 要求,故该变压器高、低压绕组无变形,试 验合格。
①检测被加压绕组为YN接线的三相变压器的绕组参数
10.接线方式
②检测被加压绕组为YN接线的三相变压器的绕组分相参数
10.接线方式
③检测被加压绕组为Y(或 D)接线的三相变压器的绕组参数
10.接线方式
④检测被加压绕组为 Y接线的三相变压器的绕组分相参数。
10.接线方式
单相电源法: 短接对侧绕组的所有端子(非被测绕组开路)后,将单 相电源电压逐次加在A-B、 B-C、C-A的端子上。测量每两相绕组 的复合参数。


所有测量值的复验性应在±0.2%以内。
ห้องสมุดไป่ตู้
7.测试方法
原则上单相参数用单相法测试。 单相法测试应依次确定:① 被测变压器;② 被测 绕组对;③ 被测绕组的分接位置;④ 被测相;⑤ 被测参数。 被加压绕组为 YN 接线的三相变压器,可用三相四 线法同时测量其的阻抗电压 ZKe和各单相参数。 三相法测试除省去选定“④ 被测相”外,其余同b)。 测试结果出现异常时,应对所有绕组对用单相法进 行复试。
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