单相变压器空载试验时,低压绕组没有固定电位的危害

作者介绍了单相电力变压器进行空载试验的方法,和在进行低压绕组无固定电位的危害。并且详细解释了此危害产生的原理。


一、概述单相电力变压器进行空载试验时低压绕组无固定电位的危害

单相电力变压器进行空载试验时,如果低压绕组无固定电位,根据电力变压器的结构不同,其危害程度也不相同,如果悬浮电位过高,有可能造成以下严重后果:

1、电力变压器低压绕组过电压,绝缘损伤。

2、试验变压器绕组过电压,绝缘损伤。

3、测量互感器过电压,使得测量精度降低,测量结果错误等。

4、测量互感器过电压, 绝缘损伤,设备损坏。

5、由于过电压引起套管爆炸,伤人员或设备。

二、单相电力变压器进行空载试验的正确试验线路

单相电力变压器,特别是110kV以上电压等级的变压器,在进行空载试验时,其试验线路为高压绕组开路,尾端接地固定电位,低压绕组励磁,低压绕组的某点(首端接地或者是尾端接地)接地固定绕组电位。试验线路如下图1所示。


图1

三、电力变压器进行空载试验时,低压绕组无固定电位的后果

3.1、低压绕组无固定电位简化示意图如下图2。


图2

3.2、简化后低压绕组无固定电位简化示意图如下图3


图3

3.3、交流电场内悬浮体电位的计算

在交流电场内的悬浮体的电位,是按照电容分布的。


图4

如上图4所示,高电位点A的对地电位UA,点B是处于点A电场内的一悬浮点。A、B点之间电容C1,点B对地电容为C2,因此点B的悬浮电位是UB=UA*C1/(C1+C2)。

3.4、电力变压器空载试验时,低压绕组无固定电位时,高、低压绕组电位计算。

高压绕组电位近似取高压绕组中部电位,电位为首端电压UA的50%。UH= UA*50%

低压绕组悬浮电位近似取低压绕组中部电位,中部悬浮电位UL,UL= UH*C1/(C1+C2)=50%* UA*C1/(C1+C2)。

C1为高压绕组对低压绕组电容。

C2为低压绕组、与低压绕组相连的试验变压器绕组对地电容、各测量互感器对地电容之和。

低压绕组首末两端励磁电压为Uax;低压绕组首端电位Ua= UL+50%Uax;低压绕组尾端电位Ux= UL-50%Uax。

四、以一台变压器,实例说明电力变压器进行空载试验低压绕组无固定电位时,低压绕组的对地悬浮电位


产品:单相双绕组变压器

由此例可以发现,低压绕组的端部最高对地电位为31.17kV。低压绕组对地额定电压为27.0kV,测量互感器的额定对地电位为27kV,为低压绕组励磁的试验变压器的绕组额定对地电位为27kV,在此情况下会出现过电压的现象。

五、结论

通过以上分析,单相电力变压器进行空载试验时,为了避免出现低压绕组、测量系统过电压故障,低压绕组的某点(首端接地或者是尾端接地),或者是试验变压器绕组某个部位,必须有且仅有一个固定地接地使绕组固定电位。

(编自《电气技术》,作者为高永利、侯伟。)