试析串级高压试验变压器的技术特性

赵祎

【关键词】串级高压试验变电器 技术特性

由几台单台试验变压器组成是串级式高压试验变压器的主要运行特点，单台试验变压器具有电压低、容量小、重量轻的特点，所以极易于进行安装和运输，也造成了串级式高压试验变压器自身的特点，而且其既可以实现单台试验变压器通过串接之后形成高几倍的状态，进而实现电压组合使用，同时也可以直接分离成几套单台试验变压器单独进行使用。

1 串级变压器的基本原理

如果出现单个变压器的电压在500kv以上，就会造成电压费用的迅速上升及增加，并且对于机械结构方面的绝缘性能产生极大地影响，另外，也会造成安装和运输的困难。基于这样的状态，我国当前所使用的单个变压器的额定功率一般情况下都不会超过750kv。所以在具体应用中，如果需要500kv、750kv以上的电压要求时，就会通过变压串接的方式来实现。通常的几台试验器进行变压器串接就是对几台变压器进行绕组操作进而实现电压的叠加，然后整体化的将单台变压器的绝缘结构进行最优化的简化处理。就目前来看，自耦式串级变压器是最为常见的串级式变压器。

2 降低试验变压器的短路电抗内部结构的有效措施

在具体的试验中，为了保证试品不会在闪络状态下出现短路电流过小的问题，就需要有效的对试验变压器的短路电抗进行一定程度的降低。单高比套管试验变压器的电压等级处于相对较低的状态，所以对其的短路电抗进行降低时，可以通过铁心的左右面杆对低压绕组进行均绕，然后从两低绕组开展并联，以有效实现对于高低压绕组之间闭合的加强。对双高压管的变压器进行串级操作主要是为了有效节省绝缘，使二次侧低压绕组同二次测电压绕组并不在同一个铁心阀上进行套装，并且如果不采取一些合理有效的方法和措施，就会造成变压器的短路电抗加大，针对于此种状态，通常可以在两个铁心柱上进行平衡绕组套装的操作。

2.1 匝数

假定左右两柱平衡绕做的组数各为NP0和NP1，且二者的匝数处于相同状态，而且在具体的操作中同一次侧低压在绕组过程中所产生的匝数相同，假定该相同额为N0，基于此，我们便可以得到NP0=NP1=N0。

2.2 连接

可以通过极性端对左右两柱的平衡绕组进行连接。如果存在两柱在平衡绕组中出现绕向不同的问题时，应该进行更正，实现头与头、尾与尾的正常对接；但是绕向处于一致状态时，则可以实现互相得到头尾连接。以确保整体的规范性和合理有效性。

2.3 电流

可能会因为某种运行中的原因，会使平衡绕组内出现某一种电流的通过。这主要是因为在整个铁心回路中，该两绕组在磁势方面，存在着大小相等但方向相反的状态，这就会造成整体铁心回路中难以产生磁通。

2.4 磁通量

在左右两侧的平衡绕组对于所交链接收到的磁通量处于不相等的状态时，二者所感应到的电动势就会存在大小不等的现象，在这样的基本条件下才会有电流流过。

3 自耦式串级变压器的短路电抗

如果在试验变压器中存在短路电抗大的现象，就会使试验设备的短路容量出现严重的降低现象，进而会对绝缘子的污闪或湿闪电压得到的测试结果产生影响。另外，如果试验变压器经常性的接触电容性负载，当电容性电流在试验调压器和变压器的短路电抗流过时，就会使所输出的电压超过变电器的两侧定额数值要求。所以，試验变压器的短路电抗值不宜出现过大的状态。

4 串级试验变压器的优缺点

4.1 串级试验变压器的优点

（1）不会出现单个变压器电压过高的现象，且对于绝缘结构的制作相对简单方便，材料用价极为便宜。另外，由于单件结构处于整体较轻的状态，所以也不会造成试验变压器得到整体过重现象，安装和运输极为方便。

（2）可以进行接线改变，以为三相试验提供方便。通过改接的实现，能够使变压器进行相互的并联，进而进行大负荷电流的供给。实现三相试验接线的改接时，能够使相应的电压进行降低。

（3）如果需要试验变压器的电压处于较低状态时，则可以只选用其中的某一两台变压器进行，能够有效的降低电压且不至于出现电源发动机激磁过小的状况，操作相对方便简单。并且在串级变压器台数减少的基础上，能够使总试验过程中回路短路的电抗有效降低。

（4）因为结构方式的问题，每一台变压器也可以单独出来实现各自具体的使用，这就会造成工作地点和范围的增多，并且如果其中的某一台出现故障时，并不会影响整体的正常操作，能够有效的实现损失的。

4.2 串级试验变压器的优点

（1）自耦式变压器是串级试验变压器的最常见装置，所以在其运行状态中，上一级的变压器功率需要由下一级进行供给，这样的状态就会造成装置整体的利用率低下。并且在进行绝缘运行和处理时，变压器提供给各级激磁的装置会因为绝缘的作用也使整体的利用率处于较低的状态。

（2）低压绕组和激磁绕组中出现的漏抗多是由绝缘变压器中所出现的现象所造成的，如果出现级数增加的状况时，则会使总的电抗不断的增加甚至是加剧，所以一般情况下的串级数不应该大于四级，但是在具体的应用中并没有有效的实现。

（3）在串级高压试验变压器中，如果出现过电压的现象时，就会使总级间的瞬态电压存在分布不均匀的状态，一定情况下甚是会发生激磁绕组或者套管闪络中的绝缘故障。

5 结束语

串级式高压试验变压器在电力系统的用户现场检测中得到广泛应用，其结构主要是由几台单台试验变压器组成的，所以继承了电压低、容量小、重量轻的特点，极易进行安装和运输。在具体应用中，需要将单个结构的电压控制在标准要求的有效范围之内，进而实现整体性的高效建设和处理。在实际应用中，自耦式串级变压器是最为常见的串级式变压器，其在具体应用中，需要尤注意短路电抗的问题，确保不会出现过大的状况。另外对串级试验高压变电器进行分析时可以从磁通量、匝数、连接方式等方面出发，并在确定其整体有效的基础上对具体的优缺点进行说明，以为具体的运行提供便利。

参考文献

[1]孟昭辉.浅谈串级高压试验变压器技术特性[J].黑龙江科技信息，2013，32：8.