變壓器低壓短路阻抗測試的應(yīng)用及原理探討

1 應(yīng)用

 電力變壓器在運(yùn)行或者運(yùn)輸過程中不可避免地要遭受各種故障短路電流的沖擊或者物理撞擊，在短路電流產(chǎn)生的強(qiáng)大電動(dòng)力作用下，變壓器繞組可能失去穩(wěn)定性，導(dǎo)致局部扭曲、鼓包或移位等*變形現(xiàn)象，這樣將嚴(yán)重影響變壓器的安全運(yùn)行。為了檢測變壓器的變形程度或是否變形，國家電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T911－2004中明確規(guī)定了對變壓器變形的測試。目前檢測變壓器繞組變形的常用方法有：頻率響應(yīng)分析法，掃頻法和低壓短路阻抗法。其中短路阻抗是變壓器的重要參數(shù)，低壓短路阻抗法是判斷繞組變形的傳統(tǒng)方法，為此國標(biāo)1094.5-2003和IEC60076-5:2000曾規(guī)定：短路電抗的變化量是判斷變壓器繞組有無變形的*判據(jù)。

2 原理

 變壓器的短路阻抗是指該變壓器的負(fù)荷阻抗為零時(shí)變壓器輸入端的等效阻抗。短路阻抗可分為電阻分量和電抗分量，電抗是容抗和感抗的總和。對于110kV及以上的大型變壓器，由于感抗很大所以電阻分量在短路阻抗中所占的比例非常小，短路阻抗值主要是電抗分量的數(shù)值。變壓器的短路電抗分量，就是變壓器繞組的漏電抗。變壓器的漏電抗可分為縱向漏電抗和橫向漏電抗兩部分，通常情況下，橫向漏電抗所占的比例較小。變壓器的漏電抗值由繞組的幾何尺寸所決定的，變壓器繞組結(jié)構(gòu)狀態(tài)的改變勢必引起變壓器漏電抗的變化，從而引起變壓器短路阻抗數(shù)值的改變。

變壓器的阻抗公式 Z= R+jX  

其中 Z: 阻抗 R：電阻 X：電抗

j 是虛數(shù)單位 
當(dāng) X > 0 時(shí)，稱為感性電抗 
當(dāng) X = 0 時(shí)，電抗為0 
當(dāng) X < 0 時(shí)，稱為容性電抗 
一般應(yīng)用中，只需知道阻抗的強(qiáng)度即可：
|Z|=√R^2+X^2
對電阻為0的理想純感抗或容抗元件，阻抗強(qiáng)度就是電抗的大小。
一般電路的總電抗等于：X = XL + XC 
其中 XL 為電路的感抗, XC 為電路的容抗。

3 測量方法

　變壓器短路阻抗測量采用伏安法。該方法適用于單相和三相變壓器。測試前將變壓器的一側(cè)出線短接，短接用的導(dǎo)線須有足夠的截面積，并保持各出線端子接觸良好，以減小引線的回路電阻。變壓器的另一側(cè)施加試驗(yàn)電壓，從而產(chǎn)生流經(jīng)阻抗的電流，同時(shí)測量加在阻抗上的電流和電壓，此電壓、電流的基波分量的比值就是被試變壓器的短路阻抗。
　　變壓器短路阻抗測試時(shí)，通常在變壓器的高壓繞組側(cè)加壓，在低壓繞組側(cè)短路。為保證測試精度，電壓測量回路應(yīng)直接接在被試變壓器的出線端子上，以免引入電流引線上的電壓降。試驗(yàn)用調(diào)壓器的額定電流不能小于10A，試驗(yàn)時(shí)流經(jīng)被試變壓器繞組的試驗(yàn)電流以在其額定電流的0.5％～0.1％的數(shù)量級上或2～10A為宜，試驗(yàn)電流不能太大，否則由于電源的過載使試驗(yàn)電壓波形嚴(yán)重畸變，影響測試精度