单相变压器空载试验时低压绕组没有固定电位的危害

高永利 侯 伟

（保定天威保变电气股份有限公司，河北 保定 071056）

1 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。

2 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

3 电力变压器进行空载试验时，低压绕组无固定电位的后果

1）低压绕组无固定电位简化示意图如图 2所示。

图2

2）简化后低压绕组无固定电位简化示意图如图3所示。

图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。

如图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）。

图4

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%。

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，有

式中，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

4 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（线圈排列为：铁心-低压绕组-高压绕组）

产品型号 DFP-370000/500低压电压/kV 高压电压/kV 27.00 317.00高压-地(nF)低压（包含试验线路和 高压-低压(nF)测量系统电容）-地(nF)3.41 19.52 5.59低压绕组中部悬浮电位(kV)17.67低压绕组 低压绕组尾端电位(kV)首端电位(kV)31.17 4.17

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。

5 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。

[1]变压器试验技术.保定天威保变电气股份有限公司编著[M].北京:机械工业出版社,2000.3.

[2]张仁豫,陈昌渔,王昌长编著.高电压试验技术[M].北京:清华大学出版社,2002.

[3]邱关源编著.电路[M]. 北京:高等教育出版社,1997.