在电气试验中电力变压器绕组错误接线分析庞颖

在电气试验中电力变压器绕组错误接线分析庞颖

庞颖

（国网山东省电力公司滨州供电公司山东滨州256600）

摘要：电力变压器是传递交流电能的电气设备，其利用一二次绕组数的不同，通过电磁感应，改变交流的电压和电流、但频率不变。电力变压器的核心部位是绕组，随着我国电气试验的不断发展，研究电力变压器绕组错误接线相关内容凸显出重要意义，分析电气试验中电力变压器绕组错误接线分析对研究变压器功率损耗有很大的帮助。本文首先介绍了电力变压器的故障类型及运行的非正常状态，分析了变压器绕组错误接线产生的原因及测试方法，探讨了影响变压器可靠运行的因素，研究了提升电气试验安全性的解决方案。

关键词：电气试验；电力变压器；绕组错误接线；分析

前言

作为一项十分重要的试验内容，电力变压器的电气试验得到了供电部门的高度重视。研究在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。

一、电力变压器的故障类型及运行的非正常状态

1、电力变压器故障类型

电力变压器的故障类型一般分为两类，即油箱的内部故障与油箱的外部故障。

1.1变压器油箱内部故障

此类故障是发生在变压器的油箱内部的故障，较多的是：高低压侧的绕组间出现相间短路、轻微的匝间短路以及发生在中性点接地系统中的侧绕组单相接地短路等，另外还有发生烧坏铁芯绕组等故障。

如果发生变压器的内部故障特别危险，其在故障点所产生的电流和电弧一方面会损坏绕组的绝缘，并且会烧坏铁芯，当内部故障严重到一定程度时还会因变压器油受热分解产生的大量气体，造成油箱的爆炸。

1.2变压器油箱的外部故障

油箱外部故障最常见的是绝缘套管和引出线上发生的相间短路和接地短路。

绝缘套管和引出线上发生的相间短路和接地短路以及绕组的匝间短路是最常见的故障类型，因此一定要根据变压器的容量以及重要程度设备具有良好性能的继电保护装置。

2、变压器的不正常工作状态

常见的变压器外部非正常工作状态有变压器过电流与过电压引起过励磁故障；用电负荷超过额定容量造成的过负荷；变压器油面降低故障。另外在过电压或低频率等非正常运行状态下，对于超负荷的变压器，额定工作的磁通密度与铁心的饱和磁通密度相当接近，常常会引发变压器的过励磁故障。这些非正常运行状态往往会使绕组、铁芯等金属构件过热，从而威胁到变压器的绝缘性能。

二、变压器绕组错误接线

变压器绕组错误接线是指电力变压器绕组在机械力或电动力作用下发生的轴向或径向尺寸变化，通常表现为绕组局部扭曲、鼓包或移位等特征。

1、引起变压器绕组错误接线的因素

在遭受短路电流得冲击或着是在运输的过程中遭受到冲撞、颠簸等因素时，都有可能会发生变压器绕组错误接线现象。电力变压器在运行中不可避免的会承受各种短路电流的冲击，其中出口短路对变压器的危害尤其严重。尽管断路器能够快速的相应，将短路故障从电路中去除，但在某些情况下会造成装置不动作，在短路电流热和电动力的作用下，使得变压器线圈在很短的时间范围内错误接线，严重的会导致相间短路，绕组烧毁；同时，变压器在运输安装过程中也可能受到碰撞冲击。

2、电气试验中变压器绕组错误接线分析方法

变压器绕组发生错误接线后，其内部的电感、电容分布参数必然发生相对变化。用常规方法判断变压器绕组是否发生错误接线是很困难的，一般只能通过变压器的吊罩检查进行验证，但是电力变压器吊罩检查一方面要花费大量的时间精力，另外还对变压器本身造成一定的危害性。所以能在不吊罩检查情况下快速判断变压器绕组有无错误接线的试验方法和仪器出现后，很快便得到了广泛的运用。

一般情况下该试验所采用的方法为频率响应法。在变压器绕组的一端加入扫频信号VS，输出不同频率的正弦波电压，通过数字化记录装置同时检测不同扫描频率下绕组两端的对地电压信号V1(n)和V2(n)，并对数据进行处理，得到变压器的传递函数。

利用精确的扫频测量技术，通过测量变压器各个绕组的频率响应特性变化，并对测试结果进行纵向或横向的相关性比较，即相当于比较变压器绕组的结构特性“指纹”图，如将变压器遭受短路冲击后测得的各个绕组的频率响应特性与原始图谱比较，并综合考虑变压器的运行情况，从而诊断绕组是否存在错误接线。

2.1YN接变压器现场测试接线

这类接线形式包括两种方法，分别是三相四线法与单相电源法，三相四线法是短接对侧绕组的所有端子（非被测绕组开路）后，试验电源接入正相序的三相电，进行试验，得到输出结果频率响应特性，来判断绕组是否存在错误接线。单相电源法是短接对侧绕组的所有端子（非被测绕组开路）后，将单相电源电压逐次加在变压器的高压侧，测取各相绕组参数，之后进行判断。

2.2Y（△）接变压器现场测试接线

这类接线形式包括三种方法，分别是三相三线法、Y接变压器单相电源法以及D接变压器单相电源法。三相三线法是短接对侧绕组的所有端子（非被测绕组开路）后，试验电源接入正相序的三相电，进行试验，得到输出结果频率响应特性，来判断绕组是否存在错误接线。Y接变压器单相电源法以及D接变压器单相电源法与YN接变压器现场测试接线类似，不再赘述。

三、提升电气试验安全性的解决方案

1、严肃试验纪律，做好试验前的准备工作

要提高电力系统试验的安全可靠，必须以提升所有试验技术人员的安全意识为前提，对试验技术人员的操作行为、操作习惯进行严格规范化，对于各项试验工序进行模拟演练，要求每名试验技术人员将正确的操作规程牢记在心。

进入试验现场之前，工作负责人应当监督试验工作班成员做好安全措施，安全帽、绝缘靴以及绝缘手套等是否穿戴完整；要严肃现场的试验纪律，在试验进行的过程中，避免试验人员做一些与试验无关的事情。

2、做好试验危险点的分析及控制

在进行电气试验的过程中，必须做好试验危险点的控制，掌控试验的安全距离，认真执行并做好回检工作，以避免试验人员、人身事故的发生。在进行电气设备绝缘耐压的试验时，做好容性电流的泄流工作，并保证泄流的充分性，有序的进行接地线及引线的接线工作，试验人员应当依照式验的标准化规定，采取合理的绝缘支撑及隔离措施，确保自身与试验电压之间的安全距离，避免并杜绝触电事故的发生。

3、提升试验人员的专业素养及安全意识

要提高电气设备试验的安全性，就必须加强试验人员的专业技术培训和提高其安全意识。确保参与到试验中的工作人员对试验的原理及目的、试验过程中接线的方式、电气设备的检修试验规程等试验内容，并能够熟练应用相关的试验操作技术，确保其试验操作行为的规范性及安全性。还必须注重培养相关电力人员的应变能力，保证实现人员能够对试验现场所出现的各种突发状况进行及时、准确、有效且合理的判断及处理。

结束语：

通过对在电气试验中电力变压器绕织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。有关人以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。