低电压短路阻抗法在诊断变压器绕组变形中的应用
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１ Ｄ基力ｊ
低 电压 短路 阻抗法 在诊 断变压器绕组变形 中的应 用
国网天 津市 电力公 司 电力科 学研 究 院（天 津 ３００３８４） 王 伟 王 楠 杨 洪 满 玉岩
源自文库
【摘 要 】长期 实践 经验表 明 ，低 电压 短路 阻抗 法是 诊 ０到额定 电流的范围内都可以认为是线性的。因此 ，用
于短路阻抗 Ｚ 是 ＬＫ的函数 ，因此绕组对中任何一个绕 牌偏差较大【１＿ 。因此 ，交接试验时应特别注意与铭牌的
组的变形必定会引起 Ｚ 发生相应的变化。
比较 ，如果偏差超过 规程规定 ，应核对技术协议的相关
在漏磁通回路 中油 、纸、铜等非铁磁性材料 占磁路 数据 。此外 ，应加强对变压器监造工作的管理 ，特别是对
２０１３年 ，某三绕组变压器在例行试验 中发现 ，中压 和低 压侧的绕组电容量与上次试验的偏差超过规程规
一
测试仪
一 被测变 压器 一
图 ２单 相法 （Ａ相 ）测试 接线 示 意 图
定 的 ±５％注意 值 ，具体 试验 数据 见表 １。 表 １电容 量试 验数 据及 初值 差
由于铭牌或 出厂报告 中的短路阻抗值是采用三相 法测量得到的，所以单相法的结果无法与铭牌或出厂报
断 变压 器绕 组 变形的有 效 方法和 重要 手段 。本 文 总结 了 较低的电流 、电压测量不会影响其复验性不大于干分之
低 电 压 短 路 阻 抗 法 的 测 试 原 理 和 三 种 测 试 方 法 。结 合 一 二 的 要求 。
台变压 器绕 组 变形 的诊 断案例 ，介 绍低 电压短 路 阻抗 法 在 现 场 试 验 中 的 应 用 。
３检 测 方 法
【关 键词 】变压 器 ；低 电压 短路 阻抗 ；绕组 变形 ；诊 断
３．１三 相 法
性 试验
变压器从工厂运输到现场和在现场安装过程中 ，可
１引 言
能会 发生 倾斜 、跌 落等 异常 ｆ青况 。因此 ，在 变 压器投 运 前 的交接验收时 ，需要测量短路阻抗百分值 ，并和铭牌参数
主要部分。非铁磁 眭材料的磁阻是线 ｆ生的，ＺＫ在电流从 变压 器 出厂试 验 的监督 。
ｆ Ｄ息力Ｊ
３．２ 单 相 法
当三相法测试结果出现异常时 ，应用单相法测量各 绕绕对的各单相短路阻抗参数 。通过横向比较 ，可以判
ＡＢ相加压测量时 ，
ＵＡＢ￣ＩＡＢ×（ＺＡ＋ＺＢ）
（１）
其 中 ，ｕ衄、Ｉ衄是高压侧施加 电压和 电流 ，Ｚ 、Ｚ 是
近年来 ，从故 障分析情况来看 ，抗短路能 力不足已 相比较 ，以判断绕组是否发生位移或变形。此外 ，短路阻
成为变压器本体损坏的最主要原因 ，严重影响电网安全 抗还会影响到供 电电压的质量和继 电保护整定值的计
运行。为预防故障发生 ，需要诊断变压器绕组动稳定状 算，并在很大程度上反映了生产厂家工艺控制的水平。
态和变形情况。频率响应分析法作为一种有效手段已被 ＤＬ／Ｔ １０９３－２００８《电力变压器绕组变形的电抗法
广泛应用 ，但 由于受外界影响因素较多 ，在使用和诊断 检测判断导则》中提到 ，三相变压器应用三相法测量其
过 程 中受 到许 多限 制 。
短路阻抗百分值。测量时 ，高压侧施加测试 电压 ，低压侧
响法和低 电压短 路阻抗 法测试绕 组变 形 以留原始记 三
相
录 ”。阻抗法已被规定为必须进行的项 目，其有效性和重 电 要性可见一斑 。本文介绍了低电压短路阻抗法的测试原 源
理和方法 ，以及诊断变压器绕组变形的案例 。
。Ａ ：
。Ｂ ｕＩＢ。 Ｂ 。 Ｕｃ。
。Ｃ ：
９ Ａ ，、
输入端
输 出端
加 压侧 短接 侧
ＵＣ＾＝ＩｃＡ×（Ｚｃ＋ＺＡ）
其中，ｚ 是 ｃ相的短路阻抗 。
（３）
盥
相 电 源
。Ａ ：
ｏＢ ｏＣ
ＵＢ 。 ＩＢ ｏ
Ｕｃ ０ Ｉｃ 。
Ｎ
（；）Ａ 一
Ｂ ｃ 。
联立（１）（２）（３）式 ，即可求得三相的短路阻抗值 。 ４案 例 分 析
中 压 对 高 、低 压 及 地 １９ １８．Ｏ８ ５．０９％ 低 压 对 高 、中 压 及 地 ２７．８６ ２６．１２ ６．６７％
３．３ 相 间 法
绕组 电容量出现较大变化 ，说 明绕组可能存在变形
三相法需要使用 ３８０Ｖ三相电源 ，而现场试验时获 或位移。为进一步确定变压器绕组是否变形 以及变形程
取三相电源往往比单相电源困难 。为解决这一问题 ，国 度和部位 ，对该变压器进行低 电压短路阻抗测试 。结果
为弥 补频 响法 的不 足 ，低 电压短 路 阻抗 法被 提 出和 所有 端子 短接 ，其他 非被 测 绕组开 路 ，接线 如图 １所 示 。
应用 ，并取得了良好的效果。《国网公司十八项反措》明
输入端
输 出端
加压侧 短接 侧
确提 出“１ １０ｋＶ及 以上变压器在 出厂和投产前 ，应用频
测 试 部 位
电容 量 （Ｉ１Ｆ） ２０１３焦 ２０１０笠 初 值 差
告进行比对 ，只可三相之间横 向比较或与历史试验数据
高压对 中、低压及地 １３．５４ １３．８２ ．２．Ｏ３％
纵向比较 。因此 ，应建立包含交接和历次试验数据的资 料 库 ，便 于分 析绕 组变 形 的变 化趋 势 。
９ Ｂ：
９ ｃ：
９。
２ 测 试 原 理
一
测试 仪
一 被测变压器 一
变压器的每一对绕组的漏电感 ＬＫ是这两个 绕组相
图 １三 相 法 测 试 接 线 示 意 图
对距离（同心 圆的两个绕组的半径之差 ）的增函数 ，而且 个别厂家为使出厂参数尽量接近技术协议的要求 ，
ＬＫ与这两个绕组的高度的算术平均值近似成反比。由 对 出厂试 验报告 进 行 了一 些处理 ，使 得现 场 测 量值 与铭
断哪一相绕组发生变形或变形的严重程度 。测量时 ，在 Ａ相 、Ｂ相 的短路 阻抗 。
高压侧中性点和某相端子之间施加 电压 ，低压侧所有端
同理 ，ＢＣ相和 ＣＡ相加压测量时 ，
子短接 ，其他非被测绕组开路 ，接线如图 ２所示 ，图中以
ｕＢｃ＝ＩＢｃ×（ＺＢ＋Ｚｃ）
（２）
Ａ 相参数 测 量 为例 。
低 电压 短路 阻抗法 在诊 断变压器绕组变形 中的应 用
国网天 津市 电力公 司 电力科 学研 究 院（天 津 ３００３８４） 王 伟 王 楠 杨 洪 满 玉岩
源自文库
【摘 要 】长期 实践 经验表 明 ，低 电压 短路 阻抗 法是 诊 ０到额定 电流的范围内都可以认为是线性的。因此 ，用
于短路阻抗 Ｚ 是 ＬＫ的函数 ，因此绕组对中任何一个绕 牌偏差较大【１＿ 。因此 ，交接试验时应特别注意与铭牌的
组的变形必定会引起 Ｚ 发生相应的变化。
比较 ，如果偏差超过 规程规定 ，应核对技术协议的相关
在漏磁通回路 中油 、纸、铜等非铁磁性材料 占磁路 数据 。此外 ，应加强对变压器监造工作的管理 ，特别是对
２０１３年 ，某三绕组变压器在例行试验 中发现 ，中压 和低 压侧的绕组电容量与上次试验的偏差超过规程规
一
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一 被测变 压器 一
图 ２单 相法 （Ａ相 ）测试 接线 示 意 图
定 的 ±５％注意 值 ，具体 试验 数据 见表 １。 表 １电容 量试 验数 据及 初值 差
由于铭牌或 出厂报告 中的短路阻抗值是采用三相 法测量得到的，所以单相法的结果无法与铭牌或出厂报
断 变压 器绕 组 变形的有 效 方法和 重要 手段 。本 文 总结 了 较低的电流 、电压测量不会影响其复验性不大于干分之
低 电 压 短 路 阻 抗 法 的 测 试 原 理 和 三 种 测 试 方 法 。结 合 一 二 的 要求 。
台变压 器绕 组 变形 的诊 断案例 ，介 绍低 电压短 路 阻抗 法 在 现 场 试 验 中 的 应 用 。
３检 测 方 法
【关 键词 】变压 器 ；低 电压 短路 阻抗 ；绕组 变形 ；诊 断
３．１三 相 法
性 试验
变压器从工厂运输到现场和在现场安装过程中 ，可
１引 言
能会 发生 倾斜 、跌 落等 异常 ｆ青况 。因此 ，在 变 压器投 运 前 的交接验收时 ，需要测量短路阻抗百分值 ，并和铭牌参数
主要部分。非铁磁 眭材料的磁阻是线 ｆ生的，ＺＫ在电流从 变压 器 出厂试 验 的监督 。
ｆ Ｄ息力Ｊ
３．２ 单 相 法
当三相法测试结果出现异常时 ，应用单相法测量各 绕绕对的各单相短路阻抗参数 。通过横向比较 ，可以判
ＡＢ相加压测量时 ，
ＵＡＢ￣ＩＡＢ×（ＺＡ＋ＺＢ）
（１）
其 中 ，ｕ衄、Ｉ衄是高压侧施加 电压和 电流 ，Ｚ 、Ｚ 是
近年来 ，从故 障分析情况来看 ，抗短路能 力不足已 相比较 ，以判断绕组是否发生位移或变形。此外 ，短路阻
成为变压器本体损坏的最主要原因 ，严重影响电网安全 抗还会影响到供 电电压的质量和继 电保护整定值的计
运行。为预防故障发生 ，需要诊断变压器绕组动稳定状 算，并在很大程度上反映了生产厂家工艺控制的水平。
态和变形情况。频率响应分析法作为一种有效手段已被 ＤＬ／Ｔ １０９３－２００８《电力变压器绕组变形的电抗法
广泛应用 ，但 由于受外界影响因素较多 ，在使用和诊断 检测判断导则》中提到 ，三相变压器应用三相法测量其
过 程 中受 到许 多限 制 。
短路阻抗百分值。测量时 ，高压侧施加测试 电压 ，低压侧
响法和低 电压短 路阻抗 法测试绕 组变 形 以留原始记 三
相
录 ”。阻抗法已被规定为必须进行的项 目，其有效性和重 电 要性可见一斑 。本文介绍了低电压短路阻抗法的测试原 源
理和方法 ，以及诊断变压器绕组变形的案例 。
。Ａ ：
。Ｂ ｕＩＢ。 Ｂ 。 Ｕｃ。
。Ｃ ：
９ Ａ ，、
输入端
输 出端
加 压侧 短接 侧
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其中，ｚ 是 ｃ相的短路阻抗 。
（３）
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Ｎ
（；）Ａ 一
Ｂ ｃ 。
联立（１）（２）（３）式 ，即可求得三相的短路阻抗值 。 ４案 例 分 析
中 压 对 高 、低 压 及 地 １９ １８．Ｏ８ ５．０９％ 低 压 对 高 、中 压 及 地 ２７．８６ ２６．１２ ６．６７％
３．３ 相 间 法
绕组 电容量出现较大变化 ，说 明绕组可能存在变形
三相法需要使用 ３８０Ｖ三相电源 ，而现场试验时获 或位移。为进一步确定变压器绕组是否变形 以及变形程
取三相电源往往比单相电源困难 。为解决这一问题 ，国 度和部位 ，对该变压器进行低 电压短路阻抗测试 。结果
为弥 补频 响法 的不 足 ，低 电压短 路 阻抗 法被 提 出和 所有 端子 短接 ，其他 非被 测 绕组开 路 ，接线 如图 １所 示 。
应用 ，并取得了良好的效果。《国网公司十八项反措》明
输入端
输 出端
加压侧 短接 侧
确提 出“１ １０ｋＶ及 以上变压器在 出厂和投产前 ，应用频
测 试 部 位
电容 量 （Ｉ１Ｆ） ２０１３焦 ２０１０笠 初 值 差
告进行比对 ，只可三相之间横 向比较或与历史试验数据
高压对 中、低压及地 １３．５４ １３．８２ ．２．Ｏ３％
纵向比较 。因此 ，应建立包含交接和历次试验数据的资 料 库 ，便 于分 析绕 组变 形 的变 化趋 势 。
９ Ｂ：
９ ｃ：
９。
２ 测 试 原 理
一
测试 仪
一 被测变压器 一
变压器的每一对绕组的漏电感 ＬＫ是这两个 绕组相
图 １三 相 法 测 试 接 线 示 意 图
对距离（同心 圆的两个绕组的半径之差 ）的增函数 ，而且 个别厂家为使出厂参数尽量接近技术协议的要求 ，
ＬＫ与这两个绕组的高度的算术平均值近似成反比。由 对 出厂试 验报告 进 行 了一 些处理 ，使 得现 场 测 量值 与铭
断哪一相绕组发生变形或变形的严重程度 。测量时 ，在 Ａ相 、Ｂ相 的短路 阻抗 。
高压侧中性点和某相端子之间施加 电压 ，低压侧所有端
同理 ，ＢＣ相和 ＣＡ相加压测量时 ，
子短接 ，其他非被测绕组开路 ，接线如图 ２所示 ，图中以
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（２）
Ａ 相参数 测 量 为例 。