配电变压器生产中绕组直流电阻不平衡率分析论文_秦黎明

(桂林天湖水利电业设备有限公司 广西桂林 541213)

摘要:在电力变压器出厂例行试验中,绕组直流电阻不平衡率是必做的一项试验,试验中的绕组电阻值包含了引线、导电杆等部件电阻。目前,三相电力变压器大部分为三柱平面布置,三相绕组的引线长度不同,故引线的直流电阻也有差异,这一差异在小容量产品的二次侧(绕组直流电阻值较大)表现不太明显。而在较大容量产品的二次侧,因其导线截面大、导线匝数少,故电阻绝对值小,有差异的引线部分的电阻值在三相电阻中所占的比例就大大增加,从而导致三相电阻不平衡率超过标准。本文通过分析配电变压器生产过程中三相绕组电阻不平衡率产生的原因,总结了几种用于生产中的处理方法,希冀对同行们起到一定的借鉴作用。

关键词:配电变压器;绕组直流电阻;引线直流电阻;三相电阻不平衡率;

1 引言

配电变压器绕组直流电阻三相不平衡率过大,导致的直接危害是变压器的三相负荷不平衡,虽然其结果与变压器运行中实际负荷不平衡相比,影响很微小,但作为一项不可事后改善的质量指标,就要求生产厂家在生产过程中,将绕组直流电阻不平衡率控制在一定范围以内。国标GB/T6451-2015《油浸式电力变压器技术参数和要求》、GB/T10228-2015《干式电力变压器技术参数和要求》,对三相绕组直流电阻不平衡率都有要求,即线电阻不平衡率≤2%,相电阻不平衡率≤4%。根据JB/T201-2006《电力变压器试验导则》,绕组电阻以总装配完成后即成品的测试数据为记录数据,此时只能在套管的导电杆上进行测量,测得的电阻值包含了引线和导电杆的电阻。对于一次侧绕组和小容量的二次侧绕组(根据生产经验,一般为800kVA以下),因其直流电阻的绝对值较大,引线部分(含导电杆、下同)的电阻值较小,引线部分电阻对测量结果影响不大,几乎不会出现三相绕组本身电阻不平衡率合格而成品电阻不平衡率超标的现象。但在800kVA及以上容量的低压侧,出现这种现象的几率就很大了。据经验,1600kVA以上的容量几乎每一台产品都会出现这种情况。改版后的GB/T6451-2015和GB/T10228-2015,将配电变压器的最大容量扩大到2500kVA,因此对变压器生产厂家来说,研究降低引线部分直流电阻不平衡的工艺方法和经济性就很有必要了。本文选取2000kVA和2500kVA两种容量,通过在生产中运用四种控制方法进行安装、测量,分析了各种方法的效果、成本和工艺,得出了成本最低、工艺最简单的一种方法,并在生产中推广应用。

2 成品试验绕组直流电阻测量值的组成

常规低压引线结构及电阻组成

图1

Ra0=Ra+Ra1+Ra2+Ra3+R03 Rb0=Rb+Rb1+Rb2+R02+R03

Rc0=Rc+Rc1+Rc2+Rc3+R01+R02+ R03 相不平衡率计算公式:(Rmax-Rmin)/(Ra0+ Rb0+ Rc0)/3,可以看出:最大电阻值出现在c相,原因是加入较大的零线和引线铜排电阻,a、c相因以上两项阻值基本相当,电阻相差不会太大。

3 几种控制方法

3.1套管移位法

图2

将c相套管向左移至与绕组垂直位置,a、b相分别向左移至相应位置,0相保持不变,即取消c相铜排Rc3,a相Ra3适当增加,b相增加Rb3。

3.2 接线片不同截面法

将c相Rc1截面增加至2.5—3倍,Ra1、Rb1截面略减(以减至与绕组导线电流密度相同为限),0相截面不变。

3.3 铜排分段法

a相铜排Ra3与0相铜排R02不变或略减,Rc3、R01铜排截面增加至1.5—2倍。

3.4铜排补偿法

原各段铜排截面不变,在Rc3段上加焊一段长度相同、截面为2倍的铜排。

4.各种方法的计算值、测量值和成本分析

4.1 2000kVA/0.4kV分析

结束语

通过运用四种方法在两种容量使用,分析使用效果和材料成本、工艺,可以看出采用套管移位法进行控制,电阻不平衡率可以达到标准,成本最低,工艺也是最简单的,只需在设计环节做好即可。

随着箔绕工艺的日趋成熟,低压绕组采用箔绕越来越多,箔绕的引线铜排必须采用螺栓连接,连接工艺、铜排连接孔数量的选择、接触面的工艺处理等对降低接触电阻也尤为重要。根据笔者多年实践,选择紧固方式为一平垫一弹垫配双螺母,接触面采用压花和镀锡工艺,效果是很好的。

参考文献:

[1] 胡胜麟.配电变压器直流电阻不平衡率的几种调整方法 [J].上海电器技术,2002(NO.4):32-35.

论文作者:秦黎明

论文发表刊物:《电力设备》2019年第2期

论文发表时间:2019/6/4

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