低电压短路阻抗测试在变压器交接试验中的重要性

低电压短路阻抗测试在变压器交接试验中的重要性
发表时间：2019-05-06T10:12:33.390Z 来源：《电力设备》2018年第31期作者：黄春菊
[导读] 摘要：短路阻抗是变压器的原始指纹型参数，能够帮助技术人员对变压器绕组是否存在变形问题作出准确判断，也是唯一的判断依据。

（广西桂能科技发展有限公司广西南宁 530000）
摘要：短路阻抗是变压器的原始指纹型参数，能够帮助技术人员对变压器绕组是否存在变形问题作出准确判断，也是唯一的判断依据。

而考虑到变压器短路阻抗测试对于试验设备的容量要求较大，在变电所现场的实施受到很大限制，在试验电流无法达到变压器额定电流的情况下，可以采用低电压短路阻抗测试的方法来保证测试效果。

本文分析了低电压短路阻抗测试在变压器交接试验中的重要性，结合低电压短路阻抗测试中需要注意的问题，对变压器交接试验进行了讨论。

关键词：低电压短路阻抗测试；变压器；交接试验；重要性
前言：
在不断的发展过程中，虽然风电、水电等得到了飞速发展，但是火电依然是电能供应的核心所在，在火电系统中，变压器扮演着至关重要的角色。

不过，变压器本身精密程度高，在运输和安装的过程中可能会出现损坏，为了确保其运行安全，需要做好变压器交接试验，对变压器中可能存在的问题进行处理。

1 低电压短路阻抗试验的重要性
变压器短路阻抗指负载阻抗为零时的变压器内部等效阻抗，其电抗分量通常被认为是绕组漏电抗，为两个绕组相对距离的增函数，绕组高度的算数平均值与漏电感近似为反比，考虑到绕组所对应的短路电抗与短路阻抗均为漏电感的函数，若绕组出现变形或者位移问题，上述参数都会有所反映。

开展变压器短路阻抗测试，主要是为了对其绕组是否存在变形进行判断，作为变压器并列运行的三个必要条件，短路阻抗在并列运行的变压器中发挥着平衡负荷的作用，而为了对变压器的抗短路能力进行分析，相关标准中就变压器交接试验现场测试中的各种参数指标进行了明确，不过如果在变压器安装完成后进行现场试验，试验设备并不能满足达到变压器额定运行电流的要求，在这种情况下，就需要运用低电压短路阻抗测试的方法，间接测定变压器的短路阻抗，以此来对其绕组状态进行判断。

因此，低电压短路阻抗测试在变压器交接试验中发挥着非常重要的作用[1]。

2 低电压短路阻抗试验中需要注意的问题
低电压短路阻抗测试中，主要是利用阻抗电压百分数来就变压器绕组的变形程度进行判断，现场短路阻抗百分数的测定结果可以作为变压器原始数据，为后续的变压器故障分析和预防性试验提供可供对比的对象。

在实际操作环节，需要注意几个方面的问题：一是测试电源的容量选择。

如果变压器高压侧存在有电流互感器，在进行测试前，必须将电流互感器的二次侧短接，而现场作业中通常刚都会将其低压侧单节，并在高压侧输入电流直至额定值，然后对阻抗电压进行测量，短路试验的电源容量可以依照相关公式计算：；二是降低电流的短路阻抗测试。

考虑到开展短路阻抗测试的过程中，容量相对较大，当试验电流降低时，所需容量的平方关系也会有所下降，因此可以通过降低电流的方式来进行试验；三是单相电源短路阻抗测试。

这种测试方法主要是将低压侧三相用线短接后，在高压侧设置单相电源进行测试[2]，测试一共进行三次，通过逐相对比的方式找出故障相；四是短路阻抗测试连接标准。

在开展短路阻抗试验的过程中，测试连接必须经由伏安测试的内容完成，通过伏安法进行单相变压器或者三相变压器短路，分析其运行情况，然后计算变压器短路阻抗值。

测试环节，工作人员可以将变压器一侧进行短路连接，加入其它端电压来赋予变压器电压值，电压加入后，可以利用专用的仪表来测量存在于变压器绕组中的电流以及变压器阻抗上的电压，做好测量结果的记录工作，结合两者基波分量比值，可以计算出相应的短路阻抗。

3 变压器交接试验中存在的问题和解决对策
以某城区电网改造为例，在区域变电站中新增5台220kV变压器以及13台110kV变压器，变压器交接环节，需要做好相应的交接试验，内容包括绕组变形试验和低电压短路阻抗测试。

通常来讲，如果变压器已经安装完成，但是尚未正式投入使用，则交接试验中的低电压短路阻抗数据应该与出厂测试数据基本一致，如果存在较为明显的误差，则表明变压器在运输或者安装的过程中出现了问题，需要及时进行处理[3]。

3.1异常判定
依照相关标准，对于圆形通信式变压器，短路电流冲击前后时间段内的电抗差异不能超过2%，若超过，则需要设置相应的芯体检查警戒值。

虽然其并非判断变压器短路阻抗数据异常的专用标准，但是同样能够应用与变压器交接试验中，对比短路阻抗测试值，判断变压器在运输或者安装的过程中是否出现了异常。

3.2问题分析与解决
结合测试结果分析，在新增加的18台变压器中，220kV和110kV变压器中各存在一台变压器的低电压短路阻抗测试结果与出厂值不同，而且差异较大。

对相关数据进行分析，发现两台变压器的异常状况基本一致，因此选择其中的220kV变压器进行分析。

参照三相法测试出的低电压短路阻抗结果，高对中电压阻抗的差值远远超过了2%的限值，达到了4.95%。

对此，针对高对中开展单相阻抗试验，发现三相的单相阻抗都处于正常标准，没有超过规定的要求，问题并非单相阻抗导致。

对变压器运输安装人员进行寻访，希望借此来确定是否这两个环节出现了问题。

如果上述两个原因都可以排除，则可能是变压器本身的出场数据存在问题，需要对购置协议中的相关规定进行检查，依照规定内容可知，若变压器与主变并联工作，则阻抗电压应该与等于主变铭牌规定的数值[4]，即便存在误差，也不应该超过5%。

结合两个主变的铭牌参数分析，计算结果的误差依次为高对中0%、高对低4.5%、中对低0.1%，而实际上，误差为零的现象在生产实践中基本不可能发生。

在初步确定问题原因后，与变压器生产厂商进行协商，由厂家派遣技术人员到变电站进行现场检测，最终明确异常产生的原因是出厂数据异常导致，在厂家自进行低电压短路阻抗测试后，高对中国的阻抗电压差异达到了13.51%，与协议中的数据误差虽然没有达到5%，但是也十分接近（4.6%）。

经现场沟通后，厂家承认了自身的错误，在修改实验报告的同时，更换了错误的变压器铭牌。

为了能够更好的应对上述问题，电力企业在购置变压器的过程中，应该制定具有针对性的技术协议，进一步强化对于变压器的监管力度，尤其需要重视出厂测试部分，在变压器交接试验中，做好低电压短路阻抗测试以及绕组变形测试，确认变压器不存在任何问题后，才
能正式投入使用[5]。

4 结语
总而言之，变压器在电力系统中发挥着至关重要的作用，一旦其出现问题，将会给电力系统的运行产生严重影响，基于此，在变压器安装完成后，需要做好相应的交接试验，对变压器的各项参数进行测试，对比出厂数据，如果发现其存在问题，则应该及时进行处理。

低电压短路阻抗测试作为变压器交接试验的一部分，能够确保变压器原始记录的有效保存，找出存在于变压器中的问题并进行解决，切实保证变压器的稳定安全运行。

参考文献：
[1]王勋，翁俊雄，叶晗迪，等.三相短路阻抗及变比综合测试系统的研究[J].电子测试，2018，（13）：13，11.
[2]杜浩锐.变电站变压器的短路测试分析[J].科技创新与应用，2016，（24）：204.
[3]陈光虎.低电压法测试变压器短路阻抗[J].酒钢科技，2016，（01）：66-69.
[4]杨超，薛静，李冶，等.基于扫频短路阻抗法的绕组变形测试研究[J].贵州电力技术，2015，18（09）：1-6.
[5]徐敏.变压器低电压短路阻抗测试方法分析[J].科技创新导报，2014，11（26）：65.。