單相變壓器空載試驗時低壓繞組沒有固定電位的危害

高永利 侯 偉

（保定天威保變電氣股份有限公司，河北 保定 071056）

1 概述單相電力變壓器進行空載試驗時低壓繞組無固定電位的危害

單相電力變壓器進行空載試驗時，如果低壓繞組無固定電位，根據電力變壓器的結構不同，其危害程度也不相同，如果懸浮電位過高，有可能造成以下嚴重后果：

1）電力變壓器低壓繞組過電壓，絕緣損傷。

2）試驗變壓器繞組過電壓，絕緣損傷。

3）測量互感器過電壓，使得測量精度降低，測量結果錯誤等。

4）測量互感器過電壓， 絕緣損傷，設備損壞。

5）由于過電壓引起套管爆炸，傷人員或設備。

2 單相電力變壓器進行空載試驗的正確試驗線路

單相電力變壓器，特別是110kV以上電壓等級的變壓器，在進行空載試驗時，其試驗線路為高壓繞組開路，尾端接地固定電位，低壓繞組勵磁，低壓繞組的某點（首端接地或者是尾端接地）接地固定繞組電位。試驗線路如下圖1所示。

圖1

3 電力變壓器進行空載試驗時，低壓繞組無固定電位的后果

1）低壓繞組無固定電位簡化示意圖如圖 2所示。

圖2

2）簡化后低壓繞組無固定電位簡化示意圖如圖3所示。

圖3

3）交流電場內懸浮體電位的計算。

在交流電場內的懸浮體的電位，是按照電容分布的。

如圖4所示，高電位點A的對地電位UA，點B是處于點 A電場內的一懸浮點。A、B點之間電容C1，點 B對地電容為 C2，因此點 B的懸浮電位是UB=UA×C1/（C1+C2）。

圖4

4）電力變壓器空載試驗時，低壓繞組無固定電位時，高、低壓繞組電位計算。

高壓繞組電位近似取高壓繞組中部電位，電位為首端電壓UA的50%。

低壓繞組懸浮電位近似取低壓繞組中部電位，中部懸浮電位UL，有

式中，C1為高壓繞組對低壓繞組電容；C2為低壓繞組、與低壓繞組相連的試驗變壓器繞組對地電容、各測量互感器對地電容之和。

低壓繞組首末兩端勵磁電壓為： Uax

低壓繞組首端電位：Ua= UL+50%Uax

低壓繞組尾端電位：Ux= UL-50%Uax

4 以一臺變壓器，實例說明電力變壓器進行空載試驗低壓繞組無固定電位時，低壓繞組的對地懸浮電位

產品：單相雙繞組變壓器（線圈排列為：鐵心-低壓繞組-高壓繞組）

產品型號 DFP-370000/500低壓電壓/kV 高壓電壓/kV 27.00 317.00高壓-地(nF)低壓（包含試驗線路和 高壓-低壓(nF)測量系統電容）-地(nF)3.41 19.52 5.59低壓繞組中部懸浮電位(kV)17.67低壓繞組 低壓繞組尾端電位(kV)首端電位(kV)31.17 4.17

由此例可以發現，低壓繞組的端部最高對地電位為31.17kV。低壓繞組對地額定電壓為27.0kV，測量互感器的額定對地電位為27kV，為低壓繞組勵磁的試驗變壓器的繞組額定對地電位為27kV，在此情況下會出現過電壓的現象。

5 結論

通過以上分析，單相電力變壓器進行空載試驗時，為了避免出現低壓繞組、測量系統過電壓故障，低壓繞組的某點（首端接地或者是尾端接地），或者是試驗變壓器繞組某個部位，必須有且僅有一個固定地接地使繞組固定電位。

[1]變壓器試驗技術.保定天威保變電氣股份有限公司編著[M].北京:機械工業出版社,2000.3.

[2]張仁豫,陳昌漁,王昌長編著.高電壓試驗技術[M].北京:清華大學出版社,2002.

[3]邱關源編著.電路[M]. 北京:高等教育出版社,1997.