單相變壓器空載試驗時,低壓繞組沒有固定電位的危害

<strong>作者介紹了單相電力變壓器進行空載試驗的方法,和在進行低壓繞組無固定電位的危害。並且詳細解釋了此危害產生的原理。


單相變壓器空載試驗時,低壓繞組沒有固定電位的危害

一、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後果:

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、由於過電壓引起套管爆炸,傷人員或設備。

二、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。


單相變壓器空載試驗時,低壓繞組沒有固定電位的危害

圖1

三、電力變壓器進行空載試驗時,低壓繞組無固定電位的後果

3.1、低壓繞組無固定電位簡化示意圖如下圖2。


單相變壓器空載試驗時,低壓繞組沒有固定電位的危害

圖2

3.2、簡化後低壓繞組無固定電位簡化示意圖如下圖3


單相變壓器空載試驗時,低壓繞組沒有固定電位的危害

圖3

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,是按照電容分佈的。


單相變壓器空載試驗時,低壓繞組沒有固定電位的危害

圖4

如上圖4所示,高電位點A的對地電位UA,點B是處於點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)。

3.4、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%。UH= UA*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,UL= UH*C1/(C1+C2)=50%* UA*C1/(C1+C2)。

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。

四、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


單相變壓器空載試驗時,低壓繞組沒有固定電位的危害

產品:單相雙繞組變壓器

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。

五、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。

(編自《電氣技術》,作者為高永利、侯偉。)


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