摘要：作为一项十分重要的试验内容，电气试验在近期得到了有关方面的高度重视。研究电气试验中电力变压器绕组错误接线，能够更好地指导电气试验的进行，从而获得理想的试验效果。本文从介绍电力变压器的故障类型着手本课题的研究。
关键词：电气试验；电力变压器绕组；错误接线
前言：
随着我国电力行业的发展，变压器作为供电线路中的核心部件已然成为电力行业发展研究的重点内容之一，尤其是电力变压器的核心部件绕组。在供电线路中，变压器的主要作用是传递交流电能，它是利用一二次绕组数的不同和电磁感应作用来不断改变交流电能的电压和电流数值，但实际上它的频率没有发生变化。文中主要对电气试验和电力变压器错误接线的原理进行概况分析，探讨了电气实验中电力变压器错误接线的分析方法。
一、电力变压器绕组错误接线的原理
电力变压器绕组错误接线具体指的是变压器的绕组在受到机械力和电动力作用下，绕组的尺寸和形状发生了不可逆转的变化，比如轴向与径向尺寸的变化，变压器本身发生位移以及绕组扭曲，鼓包或者匝相间的电流短路等。
以频率响应法的电气试验为例，首先在变压器绕组的一端施加扫频信号Us，然后再输出不同频率的正弦波电压，根据数字化的记录装置对不同扫描频率下绕组两端的对地电压信号Ui（n）和Uo（n）进行同时检测，对检测出的数据进行处理，从而得到变压器的传递函数H（n）＝20lg［Uo（n）/Ui（n）］，其单位是dB。在此电气试验中需要应用扫频测量技术，以此来测量电力变压器各个绕组频率的具体响应情况，同时对测量结果还要在纵向或横向上进行相关比较，具体比较变压器各个绕组的结构特性。比如电力变压器在遇到短路对其造成冲击时，将其测量到的各个绕组的频率响应情况与变压器频率原始图谱进行比较，全面综合考虑变压器的运行情况，例如可以看出变压器是否遭到短路冲击，或者可以检测出短路电流的大小等，从而可以有效对变压器绕组的错误接线情况进行详细诊断。图1所示为变压器绕组错误接线的试验原理图。
图1变压器绕组错误接线的试验原理图
在上述变压器错误接线的试验中，频率响应法具有非常高的灵敏度。可以看出，电路中第一个谐振峰是由Cb和整个线圈的电感L所决定的，因此可得出具体的试验频率值的计算公式为：
二、电气试验中电力变压器绕组错误接线的检测方法
1.单相电源法
变压器单相电源法的单相电源接入法一般有两种，其均可以用于检测绕组是否存在错误接线。
第一种方法为：以短接的方式连接侧绕组的端子，之后对本侧绕组的B-C，C-A，A-B端子进行短接，完成后，将对应的单相电源电压在A-B，B-C，C-A端子处分别实现连接，建立一个封闭的电路系统，由电源提供电能，测量个个绕组的参数，根据参数的变化判断绕组接线是否正确；第二种方法为：对侧绕组对应的a-O，b-O，c-O进行短接，之后将单相电源电压施加在B-C，C-A，A-B端子处，对绕组的复合参数进行分别测量，通过判断参数的情况了解绕组接线是否正确。
2.三相四线法
三相四线法与单相电源法的主要区别是，其采取短接所有侧绕组单子的方式作为基础，之后连接三相电源，集中对所有绕组的符合参数进行测量。该方法下，检测工作的效率更高，具体的检测方式如图2所示。
采用三相法测试需要注意一个问题，即短接的端子必须是非被测的绕组开路之后才能进行。
3.低压电抗法
利用低压电抗法进行检测的基本原理是通过测量参数，将结果与标准值进行比对，根据差异情况判断是否存在错误接线的情况。比对包括横比和纵比。
横比是比较三个单相值的差异情况，三个单相值必须处于用一参数之下。容量不大于100MVA变压器，其三个单相参数的差不能大于2.5%，同时，测量需满足电压值小于220kV，而容量大于100MVA变压器，其三个单向参数的差不能大于2.0%，测量需满足电压值不小于220kV。如果出现数值变化较大的情况，即可判定变压器绕组存在错误接线。
纵比是比对原始数据与测量数据，两组数据需处于同一参数下才具备可比性。其差值的大小可以作为判定变压器绕组是否存在错误接线的依据。具体而言，容量不大于100MVA变压器，其原始数据和测量数据的差在2.0%左右为正常，大于2.0%，则存在变压器绕组错误接线，测量需满足电压值小于220kV。而容量不大于100MVA变压器，其原始数据和测量数据的差在1.6%左右为正常，大于1.6%，则存在变压器绕组错误接线，测量需满足电压值不小于220kV。
三、试验验证
为求验证上述理论，通过试验进行分析。试验选取某220kV高压变电站的主变压器作为分析对象，变压器生产于2015年2月，并于次月投入使用，其电压标准值为220±8×1.25%/117/10.5kV，接线柱别为YNyn0d11。在进行试验的过程中，为避免影响正常供电作业，选取该地电力网络改造期间进行。试验获得了当地电力部门的支持，由专业的测量人员和技术人员进行辅助，先后进行了6次，分别为低压电抗法试验两次、单相电源法试验两次、三相四线法试验两次。由于变压器所连接高压母线电压达到220kV，为避免试验过程中出现意外情况，研究人员购进了防护设备和另一个辅助变压器，辅助变压器的作用是在存在安全隐患时降低主变压器的电压，并作为主变压器损坏的替代品，但试验过程没有出现其他情况，主变压器完好，也没有发生安全事故。
6次试验中，低压电抗法试验横比情况下，三个单相值的差异分别为5.8%、4.9%，纵比情况下。原始数据和测量数据的差异分别为5.8%、6.1%，满足判定条件，变压器存在绕组错误接线的情况。单相电源法试验中，所获参数值波动明显大于正常水平，第一次所获参数值的变化幅值平均为10.3%，第二次所获参数值的变化幅值平均为9.2%，满足判定标准，可确定变压器存在绕组错误接线的情况。三相四线法试验中，所获参数值也存在明显的变化，第一次所获参数值的变化幅值平均为13.2%，第二次所获参数值的变化幅值平均为14.1%，满足判定标准，可确定变压器存在绕组错误接线的情况。
结束语：
通过对在电气试验中电力变压器绕组错误接线分析的相关研究，我们可以发现，影响变压器可靠运行的因素是多方面的。有关人员应从电气试验的客观实际情况出发，研究制定最为科学合理的绕组错误接线分析方案，从而优化试验效果。
参考文献：
[1]张来敏.在电气试验中电力变压器绕组错误接线分析[J].安徽水利水电职业技术学院学报.2011（03）：75-77.
[2]袁小蕾.高压电气试验报告管理及诊断的解决方案[J].大众科技.2010（01）：103-104.
[3]李骏.地下变电站一次设备检修和试验方法的探讨[J].华东电力.2012（11）：88-90.
论文作者:罗玉鑫,马婷,李国玉,刘阳
论文发表刊物:《电力设备》2018年第29期
论文发表时间:2019/3/29
标签：绕组论文; 变压器论文; 接线论文; 错误论文; 单相论文; 测量论文; 参数论文; 《电力设备》2018年第29期论文;