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摘要:电力变压器是电力转化与利用的基础,对于电力变压器的测量、使用已经成为当前电力工作中的重点内容。文章对电力变压器短路试验展开了研讨,在分析和描述电力变压器短路试验概念的基础上,说明了电力变压器短路试验的功能,提出了做好电力变压器短路试验的技术要点。希望能够为做好电力变压器的维护工作做出技术性的引导,在安全上进一步预防电力变压器短路试验故障的产生。
关键词:电力;变压器;短路试验
引言
变压器在传输上实现了电厂与用户的电能交换,在结构上实现了电厂与用户的分离,并且在电能传输中负有转换电压和电流等实际功能,可见变压器对电力系统的价值。在经济和建设发展的背景下,社会用电数量逐渐增大,电气种类日益丰富,这就需要电力系统加强变压器的安全与维护工作,以便在降低电能消耗的同时实现输电的安全,进而为建设与发展提供所需的电能。为了维护变压器的运行和性能,应该加强技术和管理方面的工作,特别是变压器在安装和维护工作后要做好相关的试验,以全面而准确的变压器试验来检测变压器性能,进而确保变压器工作的稳定与连续。短路试验是变压器试验中的重要环节,为了确保变压器的安全和性能,应该有针对性地开展电力变压器的短路试验,使变压器试验能够顺利地进行,以达到各类变压器试验的价值与效果。
1电力变压器短路试验概述
变压器试验的种类有很多,常见的类型有:变压器高压试验、变压器空载试验、变压器短路试验、变压器其他试验,这些试验的目的就是通过不同参数的变化来确定变压器的性能,进而为变压器的安全与维护提供相关的依据,在避免变压器故障和隐患的前提下,实现变压器在整个电力系统中的技术性能,进而确保变压器的使用寿命。
电力变压器短路试验是电力试验的一个重要组成,特别在测试变压器性能、功率、参数等方面有着重要的作用和功能。在电力变压器的维修和安装的过程中,进行短路试验已经成为一个重要的工作。变压器短路试验将变压器一侧(通常是低压侧)短路,而从另一侧绕组(分接头额定位置)加入额定频率的交流电压,使变压器绕组内的电流为额定值,测量所加电压和功率,即為变压器短路试验。电力变压器短路试验的优势在于便捷,而且电力变压器短路试验较为精确,是电力测量和维护工作中重要的一个环节。
短路损耗包括电流在电阻上的损耗与漏磁通引起的附加损耗。测量短路损耗和阻抗电压,以便确定变压器的并列运行条件、计算变压器的效率、热稳定和动稳定、计算变压器二次侧的电压变动率以及确定变压器的温升。通过变压器短路试验,可以发现以下缺陷:变压器的各结构件(屏蔽、压环和电容环、轭铁梁板等)或油 箱壁中由于漏磁通所引起的附加损耗过大和局部过热、油箱箱盖或套管法兰等附件损耗过大和局部过热、带负载调压的电抗绕组匝间短路、大型电力变压器低压绕组中并联导线间短路或换位错误。
2电力变压器短路试验的特点
2.1精确对电力变压器进行测量。通过电力变压器的短路试验可以精确测量变压器的容量、参数、能耗,在与无源电力变压器测量上相比电力变压器短路试验根据有方便性和快捷性,并可以大大提升电力变压器测量的准确率,为电力网络供电和安全创造一个精确的控制和技术空间。
2.2适于三相大功率测量。电力变压器短路试验不仅适用于电网的整体测量,也适用于三相大功率测量。并且对于测量工作条件的需要远远低于其他测量手段,有利于提高三相大功率测量的效率。
2.3测量的范围广。电力变压器短路试验可以测量空载电流负荷损耗负荷电压等基本参数,也可以测量电力变压器的荷载范围,是一种测量内容多过程简单的一种试验方法。
2.4试验的功能多。通过电力变压器短路试验可以实现波形矫正、畸变矫正、变压器电压矫正、工作电流矫正等诸多目标,只需要电力变压器短路试验人员根据试验仪器的现实,对相关器件和部位做出相应调整,就可以得出相应的功能,进而实现了对电力网络的调整,在当前大容量的变压器维护和安装工作中具有特殊的意义和功能。
2.5操作简单。电力变压器短路试验可以在仪器和设备的使用中不换档、不切换的条件下,进行不同部位的测量与试验。这不但可以提升电力变压器短路试验的精度,而且会大大提高电力变压器短路试验的效率。
3电力变压器短路试验的技术要点
3.1电力变压器短路试验的种类。根据电力变压器短路试验的经验,进行短路实践一般有两个主要的技术方式:一是预先短路法,这是预先对变压器短路线路施加电压的试验方法。具体的操作是在变压器二次侧一段进行预先的短路或闭合断路器,这时进行一次侧的励磁,通过这样的操作可以有效避免变压器铁芯柱饱和冲击和铁芯磁化涌流在变压器短路电路上的叠加作用。这一技术的要点是铁芯柱接电源要在最远的绕组之上。二是后短路法,这是对变压器预先励磁部位进行短接的短路实践类型,也是常见的电力变压器短路方法。具体的操作是在电力变压器一次绕组上施加电压,以便励磁在电力变压器二次绕组上直接短路,进而进行相关测量的技术方法。由于后短路法更加接近于电力变压器的实际运行,因此具有较高的实用性。
3.2电力变压器短路试验电源控制。电力变压器短路电源的应用与短路试验的方式有关,也与电力变压器的结构和电力网结构有直接的关系。一般来说,三相电源可以进行三相变压器的三相短路和单相对地短路试验,应该注意电力变压器短路试验的接线方式。单相电源可以模拟三相变压器的三相短路,也可以进行单相变压器的单相短路,也应该注意短路试验的接线方式。对于电力变压器联结绕组,是在一个线路端子与其余两个连在一起的线路端子之间施加电源或短路,应该注意电压的控制。对于电力变压器D联结绕组,在两个线路端子之间时应该注意连接的方式,要避免因电流强度过大而对仪器的影响,同时要避免错误电路的连接,以确保电力变压器的测试安全。
3.3电力变压器短路试验时控制短路电流的方法。调试电力变压器短路电流可以采用串联电抗器和调整电源电压两种方式,应在降低短路电流的前提下进行试验。控制最大非对称短路电流除控制选相合闸开关的合闸相角外启还可以通过调整电源电压、电路中的总阻抗以及X/R比值来控制。通常有如下几种调整方法:一种是采用电源变压器的分接开关来控制电力变压器电源电压这种方式效率高、精确度高。二时利用发电机、母线、线路的布置及联结方式来产生可以利用的试验回路的短路容量这样方便与电力变压器短路试验精确性的提高。三是利用电源电压的合闸相位角来控制短路的开始瞬间这样能够提高电力变压器短路试验的可控性。四是在电力变压器短路线路接入附加电抗,以电抗来补偿电路中的总电抗、改变试验回路的X/R比值。五是选择变压器故障分接接线方式或试验回路的中性点接线方式。
3.4变压器短路试验分析与判断。对于35kV及以下变压器,宜采用电压短路阻抗法。变压器短路试验允许短路损耗偏差为+10%,短路电压偏差为±10%。对于三相变压器,各相的电流和电压一般是相同的,当电流和电压的不平衡度超过2%时,短路电流应采用三个(指每相的读数)测量值的算术平均值。如果电流不平衡度未超过2%,允许用任一相的电流表测量电流;如电压的不平衡度未超过2%,阻抗电压可采用三个测量值中最接近于算术平均值的电压。
结束语
变压器的运用使电力网得以扩张,让电能可以更为准确而便捷地传输到电力用户端,在方便生产和生活的同时,也为电力企业获得了经济和社会效益。为了维护变压器的性能,维持电力供应的安全局面,应该重视对变压器的短路试验,要将人员技能培养、试验重点、试验要点等各主要环节加以观念、技术上的加强,给变压器试验稳定的环境和充分的保证,这样才能发挥出变压器试验的价值与功能,在稳定变压器性能的基础上,达到电力网的功能与运行安全,为电力事业发展打造技术、技能、管理、网络和体系方面的基础。
参考文献
[1] 四川电力试验研究院编.高压电气设备试验方法[M].中国电力出版社,2004.
[2]国家标准GB1094.5-85.电力变压器[S].
[3]程保权.电力变压器的检修策略[J].现代企业教育,2012(06)
[4]靳淑云,孙继成,董宝骅.变压器绕组变形的状态评估及有效预防变压器短路事故发生的措施[J].电力设备,2012(6).
[5]李建军.浅析电力变压器短路故障原因及预防办法[J].赤峰学院学报.2009(11).
[6]贺以燕.十几年来我国电力变压器短路试验的快速发展[J].电气技术.2005(10).
[7]周中明,潘博,符杨.电力变压器受短路冲击后的状态检测系统[J].上海电力.2002(03).
关键词:电力;变压器;短路试验
引言
变压器在传输上实现了电厂与用户的电能交换,在结构上实现了电厂与用户的分离,并且在电能传输中负有转换电压和电流等实际功能,可见变压器对电力系统的价值。在经济和建设发展的背景下,社会用电数量逐渐增大,电气种类日益丰富,这就需要电力系统加强变压器的安全与维护工作,以便在降低电能消耗的同时实现输电的安全,进而为建设与发展提供所需的电能。为了维护变压器的运行和性能,应该加强技术和管理方面的工作,特别是变压器在安装和维护工作后要做好相关的试验,以全面而准确的变压器试验来检测变压器性能,进而确保变压器工作的稳定与连续。短路试验是变压器试验中的重要环节,为了确保变压器的安全和性能,应该有针对性地开展电力变压器的短路试验,使变压器试验能够顺利地进行,以达到各类变压器试验的价值与效果。
1电力变压器短路试验概述
变压器试验的种类有很多,常见的类型有:变压器高压试验、变压器空载试验、变压器短路试验、变压器其他试验,这些试验的目的就是通过不同参数的变化来确定变压器的性能,进而为变压器的安全与维护提供相关的依据,在避免变压器故障和隐患的前提下,实现变压器在整个电力系统中的技术性能,进而确保变压器的使用寿命。
电力变压器短路试验是电力试验的一个重要组成,特别在测试变压器性能、功率、参数等方面有着重要的作用和功能。在电力变压器的维修和安装的过程中,进行短路试验已经成为一个重要的工作。变压器短路试验将变压器一侧(通常是低压侧)短路,而从另一侧绕组(分接头额定位置)加入额定频率的交流电压,使变压器绕组内的电流为额定值,测量所加电压和功率,即為变压器短路试验。电力变压器短路试验的优势在于便捷,而且电力变压器短路试验较为精确,是电力测量和维护工作中重要的一个环节。
短路损耗包括电流在电阻上的损耗与漏磁通引起的附加损耗。测量短路损耗和阻抗电压,以便确定变压器的并列运行条件、计算变压器的效率、热稳定和动稳定、计算变压器二次侧的电压变动率以及确定变压器的温升。通过变压器短路试验,可以发现以下缺陷:变压器的各结构件(屏蔽、压环和电容环、轭铁梁板等)或油 箱壁中由于漏磁通所引起的附加损耗过大和局部过热、油箱箱盖或套管法兰等附件损耗过大和局部过热、带负载调压的电抗绕组匝间短路、大型电力变压器低压绕组中并联导线间短路或换位错误。
2电力变压器短路试验的特点
2.1精确对电力变压器进行测量。通过电力变压器的短路试验可以精确测量变压器的容量、参数、能耗,在与无源电力变压器测量上相比电力变压器短路试验根据有方便性和快捷性,并可以大大提升电力变压器测量的准确率,为电力网络供电和安全创造一个精确的控制和技术空间。
2.2适于三相大功率测量。电力变压器短路试验不仅适用于电网的整体测量,也适用于三相大功率测量。并且对于测量工作条件的需要远远低于其他测量手段,有利于提高三相大功率测量的效率。
2.3测量的范围广。电力变压器短路试验可以测量空载电流负荷损耗负荷电压等基本参数,也可以测量电力变压器的荷载范围,是一种测量内容多过程简单的一种试验方法。
2.4试验的功能多。通过电力变压器短路试验可以实现波形矫正、畸变矫正、变压器电压矫正、工作电流矫正等诸多目标,只需要电力变压器短路试验人员根据试验仪器的现实,对相关器件和部位做出相应调整,就可以得出相应的功能,进而实现了对电力网络的调整,在当前大容量的变压器维护和安装工作中具有特殊的意义和功能。
2.5操作简单。电力变压器短路试验可以在仪器和设备的使用中不换档、不切换的条件下,进行不同部位的测量与试验。这不但可以提升电力变压器短路试验的精度,而且会大大提高电力变压器短路试验的效率。
3电力变压器短路试验的技术要点
3.1电力变压器短路试验的种类。根据电力变压器短路试验的经验,进行短路实践一般有两个主要的技术方式:一是预先短路法,这是预先对变压器短路线路施加电压的试验方法。具体的操作是在变压器二次侧一段进行预先的短路或闭合断路器,这时进行一次侧的励磁,通过这样的操作可以有效避免变压器铁芯柱饱和冲击和铁芯磁化涌流在变压器短路电路上的叠加作用。这一技术的要点是铁芯柱接电源要在最远的绕组之上。二是后短路法,这是对变压器预先励磁部位进行短接的短路实践类型,也是常见的电力变压器短路方法。具体的操作是在电力变压器一次绕组上施加电压,以便励磁在电力变压器二次绕组上直接短路,进而进行相关测量的技术方法。由于后短路法更加接近于电力变压器的实际运行,因此具有较高的实用性。
3.2电力变压器短路试验电源控制。电力变压器短路电源的应用与短路试验的方式有关,也与电力变压器的结构和电力网结构有直接的关系。一般来说,三相电源可以进行三相变压器的三相短路和单相对地短路试验,应该注意电力变压器短路试验的接线方式。单相电源可以模拟三相变压器的三相短路,也可以进行单相变压器的单相短路,也应该注意短路试验的接线方式。对于电力变压器联结绕组,是在一个线路端子与其余两个连在一起的线路端子之间施加电源或短路,应该注意电压的控制。对于电力变压器D联结绕组,在两个线路端子之间时应该注意连接的方式,要避免因电流强度过大而对仪器的影响,同时要避免错误电路的连接,以确保电力变压器的测试安全。
3.3电力变压器短路试验时控制短路电流的方法。调试电力变压器短路电流可以采用串联电抗器和调整电源电压两种方式,应在降低短路电流的前提下进行试验。控制最大非对称短路电流除控制选相合闸开关的合闸相角外启还可以通过调整电源电压、电路中的总阻抗以及X/R比值来控制。通常有如下几种调整方法:一种是采用电源变压器的分接开关来控制电力变压器电源电压这种方式效率高、精确度高。二时利用发电机、母线、线路的布置及联结方式来产生可以利用的试验回路的短路容量这样方便与电力变压器短路试验精确性的提高。三是利用电源电压的合闸相位角来控制短路的开始瞬间这样能够提高电力变压器短路试验的可控性。四是在电力变压器短路线路接入附加电抗,以电抗来补偿电路中的总电抗、改变试验回路的X/R比值。五是选择变压器故障分接接线方式或试验回路的中性点接线方式。
3.4变压器短路试验分析与判断。对于35kV及以下变压器,宜采用电压短路阻抗法。变压器短路试验允许短路损耗偏差为+10%,短路电压偏差为±10%。对于三相变压器,各相的电流和电压一般是相同的,当电流和电压的不平衡度超过2%时,短路电流应采用三个(指每相的读数)测量值的算术平均值。如果电流不平衡度未超过2%,允许用任一相的电流表测量电流;如电压的不平衡度未超过2%,阻抗电压可采用三个测量值中最接近于算术平均值的电压。
结束语
变压器的运用使电力网得以扩张,让电能可以更为准确而便捷地传输到电力用户端,在方便生产和生活的同时,也为电力企业获得了经济和社会效益。为了维护变压器的性能,维持电力供应的安全局面,应该重视对变压器的短路试验,要将人员技能培养、试验重点、试验要点等各主要环节加以观念、技术上的加强,给变压器试验稳定的环境和充分的保证,这样才能发挥出变压器试验的价值与功能,在稳定变压器性能的基础上,达到电力网的功能与运行安全,为电力事业发展打造技术、技能、管理、网络和体系方面的基础。
参考文献
[1] 四川电力试验研究院编.高压电气设备试验方法[M].中国电力出版社,2004.
[2]国家标准GB1094.5-85.电力变压器[S].
[3]程保权.电力变压器的检修策略[J].现代企业教育,2012(06)
[4]靳淑云,孙继成,董宝骅.变压器绕组变形的状态评估及有效预防变压器短路事故发生的措施[J].电力设备,2012(6).
[5]李建军.浅析电力变压器短路故障原因及预防办法[J].赤峰学院学报.2009(11).
[6]贺以燕.十几年来我国电力变压器短路试验的快速发展[J].电气技术.2005(10).
[7]周中明,潘博,符杨.电力变压器受短路冲击后的状态检测系统[J].上海电力.2002(03).