电气试验中电力变压器绕组错误接线探讨 吴千荣

发表时间:2020/10/12   来源:《基层建设》2020年第16期   作者:吴千荣
[导读] 摘要:在电气试验中,电力变压器是非常重要的设备,用来控制实验中的电流,变压器的绕组一旦出现接线错误,不仅会导致无法得到正确的实验结果,如果情况严重,还会发生危险。
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        摘要:在电气试验中,电力变压器是非常重要的设备,用来控制实验中的电流,变压器的绕组一旦出现接线错误,不仅会导致无法得到正确的实验结果,如果情况严重,还会发生危险。因此,必须清楚地认识到绕组接线错误带来的危害,在工作中细心严谨,才能消除隐患,同时还要做好相应的预防工作,验证试验的安全性。文章针对电力试验中电力变压器绕组接线错误问题进行了分析,希望通过文章的研究,可以为从事电力试验相关工作的人员提供一定的参考和借鉴。
        关键词:电气试验;电力变压器;绕组;错误接线
        1电力变压器绕组错误接线的危害
        在电力系统中,各种设备的稳定性将对系统的整体产生重要的影响,即使其中的一个设备出现了问题,也会导致系统整体受到影响,出现电力故障,严重时还会危及到人们的生命和财产安全。而变压器作为电气试验中必不可少的设备,更是起到重要的作用,它的稳定运行,是电气试验能否成功的关键,利用变压器还可以控制试验中的各个环节。变压器如此重要,因此如果变压器绕组出现问题,带来的危害也是极大的。
        导致绕组接线错误的原因有很多,有时是来自于外力,变压器可以承受的外力是有限的,如果超过它的承受能力,就会在外力作用下产生变形,严重的时候还会造成扭曲。由此带来的影响,就是电阻的阻值发生变化,不能满足试验的需要,影响试验结果。而有时就是人为的疏忽和错误造成的,变压器绕组接线错误,可能会造成变压器阻值的改变,或者增加了变压器的阻值,或者减小了变压器的阻值。如果电阻值增加,就会导致局部发热,发热到一定程度的话,变压器就会被烧坏。作为电气试验的试验人员,必须增强自身的安全意识和责任感,绝不能忽视绕组接线错误的问题。
        2电力变压器绕组错误接线分析
        2.1测量介质耗损因数
        2.1.1正确的接线方式
        介质损耗因数是电力变压器电气试验中的一个很重要的参数。在相关的预防性试验规程中,对于变压器绕组的正确的接线方式有明确的规定,在进行电气试验过程中,试验人员必须严格按照规定来操作。其中的反接法规定,应加接高压输出端,准备试验的绕组要短接,至于其他的绕组,则需要短接接地,如果不接地的话,很可能导致绕组电感的产生,这对于试验结果是有害的。众所周知,变压器的绕组之间,并不是相通的,它们之间的感应电位差也是不容忽视的,电气试验的测量精度,必然会收到绕组电感的影响。
        2.1.2错误的接线方式
        在进行电气试验时,接线方式错误有很多情形,绕组不短接就是其中之一,并且十分常见。我们可以通过举例来说明,把变压器绕组看成是由电阻和电感两部分组成的回路,而这个回路是链形的。为了分析问题的需要,我们还可以把这个链形的回路作为等值电路来看待,这样问题就简化了。电阻和电感位于这个回路的两端,它们是串联在一起的,所以可以把它们当作一相绕组。
        我们把参考试验电压设为10kV,至于电压,我们把它施加到一点,这样就形成了一个等值电路,这个电路是由电容并联到其中,而电感和电阻以串联的形式连接的。介质损耗系数是一个正切值。试验表明,实际需要的介质损耗因数和试验测量的介质损耗因数,它们之间虽然存在差异,但是介质损耗因数的差值并不它。
        究其原因,是由于测量的介质损耗因数比实际的高,但是将绕组两端短接后,因为绕组的方向是不同的,这样在施加电压时,虽然会产生一定的磁通,但是由于绕组方向相反,磁通抵消,带来的直接效果就是产生的电感也很小,对介质损耗因数的影响不大。经过不断的研究和试验,人们得出结论,绕组短接或者不接,在某种程度上,影响介质损耗因数的大小。不接,则数值偏大;短接,则数值偏小。


        2.2电气试验中的工频耐压试验
        2.2.1正确接线方式
        在电力行业的相关条例中,明确规定,并不是所有的电力变压器都能够进行工频耐压试验的,必须满足条件才可以。首先,需要是全绝缘的设备;其次,如果是大修后或者新装的设备,对于电压也有一定要求,就是不能超过66kV。正确的接线方式就是,将需要试验的电阻短接,这一步非常重要,然后再同高压输出端连接,确认无误后,施加高压。至于其他绕组,需要短接接地,然后同变压器外壳连接。这样的接线方式,可以很容易地知道被试绕组主绝缘的情形,对于绝缘水平的确定也非常重要。
        2.2.2错误接线方式
        在工频耐压试验中,电力变压器绕组接线错误主要有两种,接下来详细地进行讨论。
        第一种,变压器被试绕组和非被试绕组都不短接,非被试绕组接地。这种情况下,电容的分布将发生很大的变化,对电气试验的测量结果也会造成不良影响。在被试绕组和非被试绕组中,同时会有电流通过,而且我们可以发现,被试绕组的每个部分的电流强度并不是一致的,也就是所谓的电流并不对等,离得近的一端,电流强度就大一些;离得远的一端,相应的电流强度就小一些。这样导致的后果就是,绕组匝间出现不同的电位差。
        此外,由于绕组中形成的是电容电流,在这样的条件下进行电气试验,就会出现电容升现象。也就是说,绕组的各端存在电压差。还要注意到,非被试绕组是开路状态的,而这个时候的被试绕组,其中的电抗比较大。这样就直接导致有很高的电压作用在被试绕组的没有连接的那一端。在高电压的作用下,破坏设备的绝缘性,很容易引发危险和事故,因此这种情况,在试验中必须避免。
        第二种,非被试绕组短接,但是不接地。这种接线方式下,电流通过首端和末端的方向是相反的,我们可以知道,在这种情况下,电容也是相反的。在对地电位方面,绕组各端对地的电位相差不大,而且回路中的电抗也比较小。在这一点上和试验的要求是一致的。但是,也要注意到,非被试绕组没有接地,它的电流和电容的分布是相同的,绕组是处在一个悬浮的状态。
        通过试验可知,在高压绕组的电场中,如果放置一个低压绕组,我们发现,相对地面,低压电阻会有电压产生,并且这个电压的大小,可以通过两个关键的因素来判断。其中之一,就是低压绕组对地电容的大小。而另外一个,就取决于在低压绕组和高压绕组之间产生的电场作用。电压随着被试绕组对地电容减小而增大。由此导致的后果可想而知,那就是低压绕组对地电压增加,当达到一定程度,超过设备的耐受电压时,绝缘体的绝缘性能被破坏掉,低压绕组对地放电。相较于第一种情形,这种错误的接线方式带来的危害相对小一些,但是仍然存在很大的安全隐患,在进行电气试验接线时,也是应该避免的。
        3结束语
        在电力试验中,接线错误带来的危害是非常巨大的。开展绕组错误接线的研究,其目的不仅是为了做好相应的预防工作,降低损害,更重要的是要通过研究,发现绕组出现错误的根本原因,找出问题的根源,才能提出针对性的、有效的预防措施,这样才能确保变电站的稳定运行,为人们的生产和生活提供高质量的、安全的电能,促进我国经济的发展和人们生活水平的日益提高。
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