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信平电子变压器:变压器的空载试验是什么?

2018-10-16 08:55:03 德州信平电子有限公司 阅读

变压器的空载试验,是从变压器的任一侧绕组施加正弦波额定频率的额定电压,其它绕组开路,测量变压器的空载损耗和空载电流的试验。空载电流以实测的空载电流I0占额定电流Ie的百分数来表示,记为IO。

当试验测得的数值与设计计算值、出厂值、同类型变压器或大修前的数值有显著差异时,应查明原因。

空载损耗主要是铁损耗,即消耗于铁心中的磁滞损耗和涡流损耗。空载时激磁电流流过原边绕组也要产生电阻损耗,如果激磁电流很小,可以忽略不计。空载损耗和空载电流,取决于变压器的容量、铁心构造、硅钢片的制造和铁心制造工艺等因素。

导致空载损耗和空载电流增大的原因主要有:硅钢片间绝缘不良;某一部分硅钢片短路;穿芯螺栓或压板、上轭铁以及其它部分的绝缘损坏而形成短路匝;磁路中硅钢片松动,甚至出现气隙,使磁阻增大(主要使空载电流增大);磁路由较厚的硅钢片组成(空载损耗增加而空载电流减小);采用了劣质的硅钢片(多见于小型配电变压器);各种绕组缺陷,包括匝间短路、并联支路短路,各并联支路中匝数不同及安匝数取得不正确等。此外,由于磁路接地不正确等原因,也会引起空载损耗和电流的增大。对于中小型变压器,在制造过程中,铁心接缝的大小会显著影响空载电流。

分相测量的结果按下述原则判断:

1)由于ab相与bc相的磁路完全对称,因此所测得的ab相与bc相的损耗P0ab和P0bc应相等,偏差一般不应超过3%。

2)由于ac相的磁路要比ab相或bc相的磁路长,故由ac相测得的损耗应较ab相或bc相大(35kV及以下变压器一般在30%~40%,110kV及以上变压器一般在40%~50%)。

例1:一台90MVA,220/121/38.5变压器,I0=0.23%。

单相:pab=41.3kW=pa+pbpa=28kW pc=2.35pa=4.95pb

pac=93.8kW=pa+pcpb=13kW

pbc=79.1kW=pb+papc=65kW

解体发现,C相低压绕组第一匝(出线端)有股间短路,低压绕组为2.3×10.5扁铜线10根并联,外层有两根导线形成短路,部分铜线熔化,经更换避免了一次大事故。

说明:

1)匝间短路虽发展至铜导线部分已熔化,但I0远远小于设计值,三相不平衡也不突出2)匝间短路包括导线间、匝间、层间短路。三者比较,导线间起始环流最小(假设短路处接触电阻相同)。说明空载损耗试验找出短路点是可行的。

例2:一台变压器空载数据如下:

ab励磁,bc短路,p0ab=44.6kW

bc励磁,ac短路,p0bc=44.6kW

ac励磁,ab短路,p0ac=55.2kW

当时,将此单相空载的损耗换算到三相空载损耗,与出厂数据比较相符,认为数据正常。投运后发生轻瓦斯动作。

分析各相的空载损耗的关系是:p0ac/p0ab=p0ac/p0bc=1.26,这个数据是不正常的。经验证明,对于这样大的变压器,它应大于1.4方为正常。在排除绕组及分接开关问题后,认为故障可能在B相铁心,不排除局部放电的可能性。

再作额定电压相空载试验结果如下:

bc励磁,ac短路p0bc=37.6kW,通电持续20分钟无气体,损耗数据不变;

ac励磁,ab短路p0ac=52.6kW,损耗稳定,无气体,持续14分钟后,p0ac突然上升为58.8kW,与此同时产生气体,50秒钟气体达600ml;

ab励磁,bc短路p0ab=37.2kW,持续2分钟后,p0ab突然上升为42.6kW,同时产生气体。从以上试验可以看出,凡是磁通经过A相时,损耗就增大,有气体产生,为了确定故障是否在A相,重复bc励磁,ac短路的空载试验,当达到额定电压后,持续30分钟,损耗p0ab不变,仍无气体产生。

分析:

1)故障在A相磁路(包括AB间的上下铁轭);

2)原来故障在B相,现在又到了A相,而且时隐时现,这证明故障点是可移动的,估计是个金属导体。

经检查,将下铁轭垫打掉,最后终于找到了故障点:在AB相下夹件绕组肢板下面有一片硅钢处将铁轭短路了三分之一。

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