电力变压器短路承受能力的试验方法

产品简介

短路承受能力试验是投拟运行中最严酷的短路故障，即网络容量足够大（见GB 1094.5的规定)、负载阻抗为零，而且在电压过零时获得最人的非对称电流。变压器绕组、分接开关、套管、引线及各机械紧固部件将承受来自短路电流所产生的巨大的动稳定效应与热效应的考核。从而验证结构的合理性与运行的可靠性。

1、变压器承受热稳定的能力，通常按照产品在运行温度下发生短路，对称短路电流产生的热效应全部用来提高绕组温度；其最高温度应不超过GB 1094.5的规定；GB 1094.5规定变压器承受热稳定能力可通过计算来验证。

试品的对称短路电流值及持续时间按GB 1094.5的规定。

2、承受短路的动稳定能力应通过试验或计算和设计验证其结构、工艺和制造的讨靠性；试验通常在强电流试验站进行；试验电源可以是网络，也可以是冲击发电机组，一般均需配置合适的短路试验变压器和电抗器。

3、对于三角形联结的绕组进行三相试验时，如果低压侧为星形联结，可采用测量低压电流的方法；对于三角形联结的绕组进行单相试验时，单相电压应施加在三角形的两个角上，试验时的电压应与三相试验时的相间电压相同；对于星形联结绕组，如果电源容量不足以进行上述单相试验，而中性点可以利用且能承受相关的电流时，经协商单相电源可施加于线端与中性点之间；具体的短路试验的线路原理见图1-1。

图1-1 三相变压器短路试验线路图
QF₁、QF₂、QF₃、QF₄——断路器；L——限流电抗器；T₂——中间变压器；T——试品
TA——电流互感器（接示波器电流测量回路）；TV——电压互感器（接示波器电压测量回路）

4、短路试验前变压器应具备的条件和准备工作按如下要求进行：

（1）应按照GB 1094.1中规定的例行试验项目（不包括雷电冲击试验）和要求，试验合格后方能进行短路试验；对试验没有影响的附件（如可拆卸的冷却器）可以不安装；其中负载试验应在最大分接、主分接和最小分接上进行，提供以上三个分接的短路阻抗和负载损耗。

（2）短路试验开始时，绕组的平均温度最好在10℃～40℃之间。

（3）试品运到试验站后、应在现场吊心沿线圈的轴向在高压侧和低压侧的线段和垫块上高压侧和低压侧分别画出两条、三条直线，如有可能幅向也应画对应轴向的等条数的直线作为标记；然后拍照，定为试品短路试验前的形态。

（4）试验前还应精确测量被试一对绕组试验分接的电抗值，重复测量电抗的误差应在±0.2%以内；有条件时，可进行绕组频谱分析测量。

5、短路电流非对称分量的峰值计算按GB 1094.5的规定。

6、短路试验可以采用预先短路、选相合闸，也可以采用预先送电、选相短路的方法。

对于单同心式绕组的变压器采用预先短路时，为了避免最初几个周波中由于铁心饱和产生的励磁电流叠加在短路电流上，施加电压的绕组应该选距铁心较远的那个绕组。

对于双同心式绕组（高/低/高）和交叠式绕组的变压器采用预先短路的方法试验时，制造单位需与用户协商。

7、为了在试品绕组中获得规定的初始峰值电流，应采用选相合闸装置控制在电压过零的瞬间合闸；Y联结的绕组应在相电压过零时合阐，D联结的绕组应在线电压过零时合闸。

8、三相变压器应使用三相电源进行试验，没有三相电源也可使用单相电源；使用单相电源时，D联结的绕组单相电源应施加在三角形的两个角上；试验期间该单相电源应相当于三相试验的线电压。Y联结的绕组单相电源应施加于一个线端与另外两个连在一起的线端上；试验期间单相电压应等于三相试验时线电压的√3/2倍。

分级绝缘变压器需考虑其中性点绝缘是否能够满足单相电源的试验要求；Y联结的变压器，如电源容量不足且有中性点可以利用时，经制造单位与用户协商，可在线端与中性点间使用单相电源进行试验。

9、首先施加小于70%试验电流进行调试；当合闸相角、试验电流的峰值和对称值及持续时间均达到要求时，再进行100%试验电流的正式试验；小于70%试验电流不记人试验次数。

10、对于Ⅰ类和Ⅱ类的单相变压器，试验次数为三次；如无另行规定，带有分接的变压器的试验应分别在最大、额定和最小分接位置上各进行一次；三相变压器试验次数为九次，在不同分接位置上进行，即在旁柱的最大分接、中柱的额定分接和另一旁柱的最小分接位置上分别进行三次。

对于Ⅲ类变压器，其试验程序和分接位置通常由制造单位和用户协商确定，一般与Ⅰ类和Ⅱ类变压器相同。

每次试验施加的短路电流为：峰值100(1±5%)、方均根值100(1±10%)。

每次试验的持续时间应为：对Ⅰ类变压器0.5s、对Ⅱ类和Ⅲ类变压器0.25s，其允许偏差为±10%。

11、每次试验除用示波器记录电流波形外，还应派专人监视试品；每次试验过后，应对电流波形、气体继电器进行观察，并测量该分接的电抗值。

12、短路试验后应重复全部例行试验，包括在100%规定试验电压下的绝缘试验；如果规定了雷电冲击试验，也应在此阶段中进行；低对于Ⅰ类变压器，除绝緣试验外的其他试验项目，可以不做。

13、首先外观检查油箱的几何形状有无变形、套管有无裂痕、安全气道的玻璃有无碎裂或压力释放阀有无喷油。然后吊心检査，査看分接开关有无焰焊现象、引线机械紧固及绝缘包扎有无松动、开裂及变形，绕组有无变形、垫块和各支撑件有无位移，各部位有无放电痕迹， 最后分别在高压侧与低压侧按短路试验前的部位拍照，以进行比较。

14、如果试验中短路电流峰值与稳定值、持续时间及试验次数均达到GB 1094.5的规定；试验中的波形和电抗与原始值比较，符合GB 1094.5的规定；且例行试验复试项包括100%规定试验电压下的外施、感应及雷电冲击试验（如有规定）合格；在外观及吊心检查中油箱的几何形状无变形、高低压套管与分接开关无损伤、绕组和支撑件无变形、标记无明显位移、无放电痕迹、气体继电器中无气体、压力释放阀无喷油等，则认为该产品经受住短路试验考核，试验合格；若以上任何一项超出了允许范围和规定，则认为试验不合格。

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