關于電氣試驗中電力變壓器繞組錯誤接線的探討

許文強 吳昊

摘要：電力行業的不斷發展，使我國電力行業開始重點研究作為供電線路中的核心部件的變壓器，電力變壓器的核心部件繞組更是研究的重中之重。在供電線路中，變壓器的主要作用是傳遞交流電能，它是利用一二次繞組數的不同和電磁感應作用來不斷改變交流電能的電壓和電流數值，但實際上它的頻率沒有發生變化。文中主要對電氣試驗和電力變壓器錯誤接線的原理進行概況分析，探討了電氣實驗中電力變壓器錯誤接線的分析方法。

關鍵詞：電氣試驗;電力變壓器;繞組錯誤接線;分析方法

引言

電氣試驗隨著現代社會電力設備和系統不斷發展，各類新式理論和材料、設備不斷涌現，也在不斷進行。各類電氣試驗中，所用電源的大部分來自電力網絡交流電，為保證試驗安全、增加可控性，人員往往要應用電力變壓器作為控制設備，電力變壓器的金屬繞組是其核心構件，也是變壓器能夠進行變壓作業的關鍵。一旦出現錯誤接線的情況，可能導致試驗失敗，甚至釀成危險，因此分析其錯誤接線的情況和檢測方法有利于完善后續工作。

1電氣試驗的概況

一般情況下電氣試驗可以分為破壞性試驗和非破壞性試驗兩大類。破壞性試驗一般指的是對電氣設備的性能和質量會造成一定損壞的電氣試驗，比較常見的有直流耐壓試驗和交流耐壓試驗等。與非破壞性試驗相比，這種試驗對工作人員有更高的要求，在具體試驗時必須要用高電壓進行，這在某種程度上也增加了試驗的風險性和危害性，因此在進行這種破壞性試驗時工作人員一定要做好安全防護工作，嚴格保護好試驗人員的人身和財產安全。而非破壞性試驗通常都是在低電壓的條件下進行，對電氣設備的性能等情況不會產生較大危害，而且試驗的危險性也較低，難以對試驗人員的人身財產產生較大危害，這種試驗比較常見的有泄露電流試驗和開關的動作特性試驗等。

2電氣試驗中電力變壓器繞組錯誤接線的危害

電力變壓器的作用是在電氣試驗中增加試驗的安全性和可控性，如果其繞組出現問題，可能導致試驗精確性下降、試驗失敗甚至安全問題。具體而言，繞組接線錯誤的情況包括多種，比如變壓器受到較大外力的擠壓，繞組的形狀發生變化，造成扭曲，電阻的情況與設定標準不符，其在試驗中必然帶來不利影響，以電氣設備耗電量為例，假如變壓器繞組接線出現問題，而人員沒有察覺，試驗中耗電量為10度，而在實際使用中，耗電量達到14度的水平，那么試驗就失去了意義。此外，接線錯誤可能導致變壓器電阻驟增，引起局部發熱，甚至燒毀變壓器，這都要求人員注意繞組接線問題。

3電氣試驗的錯誤接線方式

非被試組也不短接。我們可以知道電容分布對電氣試驗的影響。這時，電流將同時穿過被試繞組和非被試繞組，并且整個來看，在被試繞組上的各個部分通過的電流并不對等，越偏離A端，電流的強度就越小，電流強度的不一樣，會在線匝間形成不一樣的電位差，并且因為經過繞組中的電流屬于電容電，經過研究得出：Uc>U，這表明產生了電容升的現象，即在X端周圍的電壓明顯要比A端附近的電壓來得高，這個時候，非被試組的狀態處于開路狀態，被試繞組存在很大的電抗。電容升不容忽視，這種情況一旦出現就需要被重視，因為它在很大程度上存在損壞X端絕緣的可能，這種方式是不規范的接線方式，是被禁止的，在試驗中，這種情況需要注意，并且加以避免。在變壓器處于穩定的工作狀況時，外加電壓要先于變壓器中鐵芯磁通大約九十度，若在其空載狀況下合閘，那么電路就會在電壓瞬時值為零時接通，那么鐵芯中的磁通就應該是-фm。但是，不會出現鐵芯中磁通的突變狀況，所以就會有另外一個值為+фm的非周期分量的磁通產生。

4電氣試驗中電力變壓器繞組錯誤接線的檢測方法

電氣試驗中，一旦出現變壓器繞組錯誤接線的情況，電感、電容等參數會受到影響，試驗的精確性也就無從談起。最初發現變壓器繞組錯誤接線問題、并分析解決方式的西方科學家提出并應用了測量變比或者電阻的方法，取得了一定效果，但這些方法的過于繁瑣，隨著現代電氣試驗內容的不斷變化，已經不再適用，吊罩檢查方法在此時被提出，該方式的精確性較高，但需要較大的投入，也可能帶來一些不利影響，如設備損壞等。本節選取一些可以快速診斷、投入較小的方式進行介紹，包括單相電源法、三相四線法、低壓電抗法等。

4.1低壓電抗法

利用低壓電抗法也可以檢測出變壓器是否存在繞組錯誤接線情況。在利用低壓電抗法檢測完畢后，可以將測量出的短路阻抗與變壓器銘牌上同繞組的短路阻抗標準值進行對比，分析對比結果可以判斷出變壓器繞組是否存在錯誤接線的情況。

（1）橫比是將同一參數的三個單相值的互差情況進行比較，容量為100 MVA或者以下的，并且電壓為220kV以下的電力變壓器繞組三個單相參數的最大相對互差小于2.5%的，以及容量為100MVA及以上的，電壓為220kV及以上的電力變壓器繞組三個單相參數的最大相對互差小于2.0%的都可以判斷出變壓器繞組是否存在錯誤接線情況。

（2）縱比是將同一參數值以及原始數據與前一次測量數據進行互相比較，分析其差值。容量為100MVA或者以下的，并且電壓為220kV以下的電力變壓器繞組參數的相對變化保持在2.0%左右的，以及容量為100MVA及以上的，電壓為220kV及以上的電力變壓器繞組參數的相對變化在1.6%左右的都可以判斷出變壓器繞組是否存在錯誤接線的情況。

4.2單相電源法

變壓器單相電源法的單相電源接入法一般有兩種，其均可以用于檢測繞組是否存在錯誤接線。第一種方法為：以短接的方式連接側繞組的端子，之后對本側繞組的B-C，C-A，A-B端子進行短接，完成后，將對應的單相電源電壓在A-B，B-C，C-A端子處分別實現連接，建立一個封閉的電路系統，由電源提供電能，測量個個繞組的參數，根據參數的變化判斷繞組接線是否正確;第二種方法為：對側繞組對應的a-O，b-O，c-O進行短接，之后將單相電源電壓施加在B-C，C-A，A-B端子處，對繞組的復合參數進行分別測量，通過判斷參數的情況了解繞組接線是否正確。

4.3三相四線法

三相四線法是將對側繞組的所有端子進行短接，然后再逐一接入三相電源，但需要注意的是進行短接的端子必須是非被測的繞組開路之后才能進行。

結語

電力變壓器繞組的接線是電氣試驗的重要一環，這個環節出現錯誤會使得整個電氣試驗出現致命的錯誤，從而使得試驗失敗。錯誤的接線方式會使得試驗數據不準確，影響到整個試驗的結果。目前來看，變壓器繞組錯誤接線會導致試驗結果失準，甚至燒毀變壓器，盡管其錯誤接線的情況各不相同，但可以通過相同的方式進行檢測，除了吊罩檢查外，還可以利用低壓電抗法、單相電源法、三相四線法進行檢查。因此，在進行電氣試驗的時候，要嚴格遵守規定，操作要規范，只有得出正確可靠的試驗結果，才能為電力設備絕緣狀況的評價實踐提供理論依據。

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