非常规变压器感应耐压试验计算及分析

林坚

（汕头供电局，广东 汕头 515041）

在电网运行中变压器属于主要设备，起十分关键的作用，其安全健康运行决定电网正常运行。根据制度规定，电力系统主设备需要进行相关出厂试验项目、交接试验项目，来判断设备是否满足投入运行的要求，其中变压器感应耐压试验是用来考核其主绝缘和纵绝缘，由于该项目试验电压远高于设备额定电压，现场实施该项目难度大，但能严格考核变压器绝缘情况。基于本局非常规变压器的接线方式、设计绝缘水平及相关参数，本文将分析计算几种试验接线下各侧耐受电压，根据计算结果选择合理的试验方案，确保被试变压器能顺利进行感应耐压试验。

1 被试变压器相关参数

该变压器型号为SZ11-240000/166，端部出线的升压变压器，接线组别为YN,d11，额定电压为110kV/(166±8)×1.25%kV，绝缘水平：高压线端为275kV、低压线端为200kV、高压中性点线端为140kV。

2 试验计算及分析

2.1 非被试相支撑法

（1）试验接线一。图1所示的接线图为A相绕组的单相感应耐压接线，从低压侧施加电源，电源频率范围为100～200Hz之间，低压侧ax需施加1.8倍的额定电压，即200kV，高低压侧电压关系图如图2所示。

若高压侧采用主分接，则各侧绕组端电压计算如下：

低压绕组电压：

Uac=1.8额 定 电 压=1.8×110=200kV、Uby=Ucz=100kV、Ub-地=-100kV、Uc-地=-200kV。

图2 电压分布图

高压绕组电压：

UAO=200×((166/)/110)=174kV、UBO=UCO=87kV、UA-地=261kV、UA-a=261kV、UB-地=0V、UC-地=0V、U0-地=87kV。

由计算可知，A端对地和对a感应电压可达到261kV，接近要求值275kV，O端感应耐压值为87kV，未能达到要求值140kV，所以此接线基本满足高压A端对地及相间的绝缘考核要求，中性点O端绝缘需要另施加电压进行考核。

（2）试验接线二。将图1中接线进行调整，从高压侧施加电源，可得图3，此时高压侧CO端需施加87kV，即0.9倍的额定电压，高低压侧电压关系图如图4所示。若高压侧采用主分接，则各侧绕组端电压计算如下：

高 压 绕 组 电 压：UBO=UCO=87kV、UAO=2×UBO=174kV、UA-地=261kV、UA-a=261kV、UB-地=0V、UC-地=0V、U0-地=87kV。

低压绕组电压：

图3 A相感应耐压试验接线二

图4 电压分布图

由计算可知，A端对地和对a感应电压可达到261kV，接近要求值275kV，O端感应耐压值为87kV，未能达到要求值140kV，所以此接线基本满足高压A端对地及相间的绝缘考核要求，中性点O端绝缘需要另施加电压进行考核。

2.2 直接励磁法

试验接线三。图5所示的接线为A相绕组的单相感应耐压接线，此时低压侧三角形接线需要解开，变频电源从低压侧ax施加1.8倍的额定电压，频率范围为100～200Hz之间，由于高压侧B、C、O相接地，其中ΦB、ΦC为0，UB=UC=0，高低压侧电压关系图如图6所示。

图5 A相感应耐压试验接线三

图6 电压分布图

若高压侧采用主分接，则各侧绕组端电压计算如下：

低 压 绕 组 电 压：Uax=1.8额 定 电 压=1.8×110=200kV、Uby=Ucz=0kV、Ub-地=200kV、Uc-地=200kV。

高 压 绕 组 电 压：UAO=200×((166/)/110)=174kV、UA-地=174kV、UA-a=174kV。

由计算可知，A端对地和对a均不能达到要求值275kV，O端感应耐压值为0kV，所以此接线无法满足高压A、O端对地及相间的绝缘考核要求。

2.3 各种接线图对比分析

从上述计算结果可以看出，因高低压线端的感应倍数不同，无法使用直接励磁法使感应电压同时到达高低压线端绝缘考核要求，因此试验接线三不符合要求；试验接线一、二在满足低压侧线端绝缘考核要求的基础上，高压侧线端基本达到绝缘考核要求，只是中性点O端绝缘需要另外施加电压进行考核。另外试验接线二所需的外施电压为87kV，远低于试验接线一所需的外施电压，当试验设备的电压无法满足试验接线一的要求，可选择试验接线二，从高压侧线端施加外施电压进行感应耐压试验。

3 结语

由于被试变压器为非常规变压器，如参照常规变压器从变低三角形侧施加试验电压，所需的外施试验电压将达200kV，常规变压器感应耐压试验设备将不能提供此电压，如参照试验接线二，从高压侧施加试验电压，所需的外施试验电压为87kV，较试验接线一，试验条件比较容易满足。如有此类非常规变压器需要进行感应耐压试验，建议按照试验接线二进行试验。