李长红
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摘要：随着电力行业的不断发展，电力变压器作为供电线路的核心部件也成为电力行业重点研究的内容之一。电力变压器在电气试验中具有重要作用，是保证电力系统运行稳定、连接各个设备和线路的关键。变压器的核心部位是绕组，在试验过程中绕组错误接线会影响试验的结果，严重时会发生危险。因此，保证电力变压器的正常运行需要对绕组接线错误的形成原因和具体的检测方法进行深入了解。本文对电气试验中电力变压器绕组错误接线进行详细分析，并通过案例讲解绕组错误接线的多种检测方法，以期为提高电气试验的准确率提供参考。
关键词 ：电气试验 ；电力变压器 ；绕组错误接线 ；诊断方法
在进行电气试验的过程中，变压器绕组的接线是非常重要的环节，一旦发生差错，将直接导致整个电气试验的失败，因此对于电力变压器绕组的接线要严格按照规定进行，尤其是要避免绕组错误接线的情况出现，否则会造成电流相间短路，直至烧毁绕组，对整个电力变压器也会造成很严重的危害。
1. 电气试验及电力变压器绕组错误接线的基本概述
1.1 电气试验
一般情况下按照完整程度可以将电气试验分为“破坏性试验”以及“非破坏性试验”，非破坏性试验就是指在较低电压情况下所进行的试验，并不会对电气设备性能产生较为严重的影响，同时试验的危险程度也较低，不会对人员造成伤害，例如“泄露电流试验”以及“开关动作特性试验”等都属于此种试验 ；破坏性试验就是指会对电气设备性能、质量造成损坏的试验，包括“交流耐压试验”、“直流耐压试验”等。这些试验需要通过较高电压进行，这也在一定程度上增加了试验的风险性，因此做此种试验时一定要做好必要的防护。
1.2电气试验中电力变压器绕组错误接线危害
在电气试验过程中，电力变压器的稳定运行尤为重要。电力变压器运行时难免承受短路冲击，虽然内部自带的断路器可以采取应急机制，迅速切除短路故障，但是由于内外部因素等很多原因会导致自动装置不动作，使系统无法正常运行，甚至导致设备发生异常，造成短路，烧毁绕组。如果电力变压器的绕组出现故障，会直接影响电气设备试验结果的精准性，甚至会出现安全问题，威胁到试验人员的人身安全，造成试验失败。一般来说，变压器绕组接线错误的影响较多。在电气试验中，电力变压器绕组接线问题是电力行业相关人员考虑的重点，如何避免绕组错误接线是目前亟待思考和解决的问题。
1.3电气试验中电力变压器绕组错误接线的基本情况
以频率响应法的电气试验为例分析错误接线情况，试验的基本操作为：首先在变压器绕组一侧施加扫频信号，然后会输出相应频率的正弦波电压。利用数字化装置能够测出不同扫描频率下对地电压信号的 Ui（n 以及Uo（n）的值，并且对其进行记录。因为这 2 组信号分别位于绕组两侧，对其进行相应处理后能够得到变压器的传递函数 ：H（n）=20lg [Uo（n）/Ui（n）]
该试验主要应用扫频测量技术，在获得相应结果后，还要对其进行比较和分析，明确不同绕组频率响应情况、结构特性以及实际性能等。如果某处绕组发生接线错误，就会对响应情况以及频谱分析等造成影响。此试验的错误接线方式如下图所示，此种接线方式下得到的电感值以及谐振峰频率都会出现较大的提升，直接影响到试验的最终结果。
2. 电气试验中电力变压器绕组错误接线的检测方法
2.1三相四线法
三相四线法与单相电源法的主要区别是该方法将所有的绕组端子进行短接，以此作为基础连接三相电源，集中对所有绕组的复合参数进行测量，对比参数的变化情况，以此为依据判断绕组接线是否发生错误。相比单相电源法，三相四线法的工作效率明显更高。
2.2单相电源法
电力变压器单相电源法可以用于检测绕组是否存在错误接线，该方法一般有 2 种接线方式。第一种是以短接的方式连接绕组的端子，然后对本侧的绕组端子进行短接，分别为 B-C，C-A，A-B，短接完成后，将对应的单相电源分别压在 A-B，B-C，C-A 的端子处，建立封闭的电路系统，由电源提供电能，分别测量每个绕组的参数，依据参数的变化判断电力变压器绕组是否存在接线错误；若参数变化剧烈，则该变压器存在绕组错误接线；第二种是将对侧绕组的端子进行短接，分别为 a-O，b-O，c-O，短接完成后将单相电源施加在 B-C，C-A，A-B 的端子处，并分别测量绕组的复合参数，根据参数的变化情况来判断绕组接线是否正确，如果参数变化剧烈，则该变压器存在绕组错误接线。
2.3低压电抗法
通过此种方法进行电力变压器绕组错误接线检测的基本原理在于 ：将测量所得短路阻抗和变压器标准额定短路阻抗实施对比分析，以此来判定电力变压器绕组是否存在错误接线的问题，一般情况下可以分为横比以及纵比 2 种方式。1）所谓的横比就是指对于同个参数 3 个单相值互差实施比对，正常情况下在电压值 <220kV 时对于容量≤ 100MVA 的变压器进行测量，3 个单相参数差要≤ 2.5% ；在电压值≥ 220kV时对容量 >100MVA 的变压器进行测量，3 个单相参数差要≤ 2%。如果是数值发生比较大的变化，就表明发生了变压器绕组的错误接线情况。2） 所谓的纵比就是对同个参数下所测数据和原始数据实施比对，以两者之间的差值情况就能够判定电力变压器绕组是否存在着错误接线的情况。例如在电压值 <220kV 时对于容量≤ 100MVA 的变压器进行测量，所得测量值和原始值的差≤ 2% 的情况下属于正常状态，如果是在 2% 以上则表明存在电力变压器绕组的错误接线 ；在电压值≥ 220kV 时对容量 >100MVA 的变压器进行测量，所得测量值和原始值的差≤ 1.6% 的情况下属于正常状态，如果是在 1.6% 以上则表明存在电力变压器绕组的错误接线。
3. 电气试验中电力变压器绕组错误接线的检测方法验证
在某次电气试验中，电力变压器电压为 220kV，该次试验成立专门的试验组，试验组成员共 5 人，其中 1 人为总负责，2 人为测量人员，2 名为试验技术人员。为减小试验误差，保证试验结果的准确性，该次电气试验累计进行3 次试验来检查变压器绕组是否存在错误接线。三次试验所采用的方法分别为单相电源法、三相四线法和低压电抗法，试验过程中做好各项准备工作保障组员安全，并做好数据的记录工作。
在三次变压器的绕组是否存在错误接线的诊断试验中，试验数据如下：1）采用单相电源法进行诊断，可以明显发现所有测量值的波动变化都超出了正常水平，数据差值在 8%~12%，测量值的波动数值大于 5% 的相关标准，由此可得出结论，电力变压器出现了绕组接线错误。2）采用三相四线法进行诊断，测量值出现剧烈变动，差值区间在4.5%~15.2%，平均差值高于 5.8% 的标准范围，由此可以判断出该电力变压器出现了绕组接线错误。3）采用低压电抗法进行诊断，横比时，3 个单相值的差值为 4.5%~8.1%，平均差值为 6.3% ；纵比时，原始数据和测量数据的差值区间为 5.4%~7.5%，平均差值为 6.4%。横比和纵比的差值均大于标准范围，由此可判断出该电力变压器出现了绕组接线错误。
4.结束语
电力变压器绕组的接线关系到电气试验的准确性和精度，绕组接线错误会对电力变压器造成损坏，影响到试验数据和试验结果的准确性。因此，在电气试验开始前，试验人员要做好准备工作，并制定相对安全的试验方案，严格规范操作，采用 2 种及以上的方法对电力变压器的绕组进行检查，及时发现绕组接线错误及时维修更换设施，有效控制试验危险点，从而保障试验的正常进行。
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