电气试验中电力变压器绕组错误接线探讨

刘弋莘 蒲星

摘要：电力变压器是供电线路的核心部件，随着电力行业的不断发展，电力变压器也成为电气试验的重要研究对象。而绕组是电力变压器的核心部位，倘若在电气试验中出现错误接线的情况，不仅会影响电气试验的结果，甚至会因此引起严重的安全事故。鉴于此，本文主要对电气试验中电力变压器绕组错误接线的问题进行分析，具体对这一问题产生的原因及检测方法进行分析，以供参考。

关键词：电气试验;电力变压器;绕组;接线错误;原因;检测方法

引言

在电力系统运行管理中，电气试验发挥着重要的作用，其主要是通过对电力系统中各个设备和线路进行检测的方式，从而掌握各个设备和线路运行的状况，一旦发现有异常，可及时采取有效措施处理，以确保电力系统安全稳定运行。而电力变压器作为供电线路的核心部件，更是电气试验的重点关注对象。由于电力变压器在运行过程中，不可避免会遇到短路冲击，即便内部自带的断路器能通过启动应急机制迅速将短路故障切除，但在外部诸多因素的作用下，有时自动装置并不会有所动作，此时就会使得系统无法正常运行，甚至导致设备异常和短路，绕组烧毁。对于电力变压器而言，绕组是核心部位，如果绕组出现故障，不仅会影响电气试验的结果，还会引发安全事故，严重威胁试验人员的人身安全。因此，现阶段对于电力行业相关人员而言，需要重点加强电力变压器绕组接线问题，要深入对避免绕组错误接线问题进行研究。

1电气试验的概述

电气试验主要分为两类：一类是破坏性试验，主要是为了更加直观对被试验设备的极限性能进行测定，从而获得极限参数。但由于破坏性试验会损坏电气设备的性能和质量，加之试验风险较大，因此对试验人员的专业素养要求较高，也需要试验人员做好安全防护工作。在破坏性试验中，比较常用的是直流耐压试验和交流耐压试验这两种。而在对电力变压器进行破坏性试验时，就需要确保电力变压器具有较高的性能，如果出现绕组接线错误，就会引起设备故障;另一类是非破坏性试验，这一类试验主要是在低电压下进行，危险性较低，且不会对电气设备的性能造成太大的影响。在非破坏性试验中，比较常用的是动作特性试验和泄漏电流试验这两种。而在对电力变压器进行非破坏性试验时，如果出现绕组接线错误，就会降低试验结果的精准度。

为更好地明确电力变压器绕组错误接线带来的影响，以频率响应法为例，这一检测方法是电气试验中较为常见的检测方法，试验接线图如下图1所示。按照图1的接线情况进行电气试验中，对电力变压器绕组的一端施加扫频信号，以此输出不同频率的电压。然后通过扫频测量技术，对电力变压器绕组频率的响应情况进行测量，并所获得的测量结果进行纵向或横向的对比分析，以此对绕组结构特性及实际性能进行判断。而由于图1中为错误的接线方式，所以在电气试验中所测量的谐振频率和电感值较大，从而使得试验数据结果并不准确，并不能用于后续工作中。

图1  绕组错误接线示意图

2电力变压器绕组错误接线的原因及试验检测方法

2.1  原因

导致电力变压器绕组接线错误的原因有许多，比较常见的原因是受到机械力和电动力的影响，使得电力变压器绕组尺寸与形状出现了不可逆的变化，具体表现为轴向与径向尺寸发生变化;电力变压器发生位移;绕组扭曲、鼓包等。

2.2  检测方法

如何判断电气变压器出现绕组错误接线，就需要通过电气试验检测分析。目前在验证电力变压器是否出现错误接线时，会运用到电力变压器吊罩检查这一方法，这一方法的优势是检测准确率较高，但也有其局限性，主要表现为这一检测方法操作较为繁琐，且检测成本较高，还会对电力变压器本身造成损坏，因此并不能作为电力变压器绕组错误接线常用的检测方法。对此，以下具体介绍几种较为实用的检测方法：

（1）单相电源法。在验证电力变压器绕组是否存在错误接线的问题，可采用单相电源法进行检测。这一检测方法主要有两种接线方式：一种是以短接的方式与本侧绕组的端子连接，分别与A-B、B-C、C-A端子短接，形成封闭的电路系统。之后通过提供电源的方式对每个绕组的参数进行分别测量，最后依据测量参数的变化情况，以此对电力变压器绕组是否存在接线错误进行判断。如果参数变化较为激烈，则证明电力变压器存在绕组错误接线的问题。需要注意的是，在运用这种方式进行检测时，应确保非被绕组开路后再进行端子的短接;另一种是以短接的方式与对侧绕组的端子连接，分别与a-O、b-O、c-O端子短接，之后将单相电源施加在B-C、C-A、A-B端子处，并对各参数变化情况进行分析，以此判断绕组接线是否存在错误，若参数变化较为剧烈，则证明该电力变压器绕组接线错误。

（2）三相四线法。三相四线法也可用于判断电力变压器绕组是否接线错误，这一检测方法与单相电源法最大区别，在于其是对所有的绕组端子进行短接，并连接三相电源，从而实现对所有绕组复合参数的测量，进而通过对比参数情况来判断绕组接线是否错误。也因此要比单相电源法的检测效率要高。

（3）低压电抗法。这一检测方法主要是将测量所得的短路阻抗与电力变压器的标准定额锻炼阻抗进行对比，从而对电力变压器的绕组接线是否错误进行判断。一般情况下，可分为两种对比方式：一种是横比，即将同个参数三个单相值进行比对，正常情况下，若电压值小于220kV，在对容量小于或等于100MVA的电力变压器进行测量时，三个单相参数差在2.5%范围内;若电压值超过220kV，在对容量大于100MVA的电力变压器进行测量时，三个单相参数差在2%范围内。如果参数变化较大，则说明该变压器绕组存在接线错误的问题。另一种是纵比，即在同一参数下对所测量的数据与原始数据进行比对，通过对比二者之间的差值来对电力变压器绕组接线是否错误进行判断。正常情况下，电压值小于220kV，在对容量小于或等于100MVA的电力变压器进行测量时，测量值与原始值的差比应在2%范围内，若超出这一范围，则证明该电力变压器绕组接线错误;在对电压值超过220kV且容量大于100MVA的电力变压器进行测量时，测量值与原始值的差比在1.6%范围内属于正常状态，若超出这一范围，则说明该电力变压器存在绕组接线错误的问题。

上述这三种检测方法的优势均是成本较低，操作简单，且检测效率高。为对这三种检测方法进行验证，以某次电气试验为例，试验的电力变压器电压是220kV，为确保试验结果的准确性，此次电气试验进行了三次试验，且三次试验所采用的方法分别是单相电源法、三相四线法和低压电抗法，以此对电力变压器的绕组是否接线错误进行检测。试验结果为：①采用单相电源法后，发现所有测量值变化浮动较大，超过5%的标准水平，且超出了正常水平，由此可得知电力变压器绕组接线错误;②采用三相四线法检测测量时，测量值剧烈变动，差值在4.5～15.2%间浮动，平均值也高出标准范围5.8%，可见该电力变压器存在绕组接线错误问题;③采用低压电抗法检测测量时，横比差值在4.5～8.1%，纵比差值在5.4～7.5%范围，均超出了标准范围，由此可判定该电力变压器绕组接线错误。综合这三种检测方法的試验结果，在数据比对后，基本确定该电力变压器存有绕组接线错误的问题。

结语：

总之，电力变压器绕组接线错误会带来严重的影响，不仅会降低试验结果的准确性，还会破坏电力变压器。因此在电气试验时，要结合实际情况，采用合适的试验检测方法，建议采用多种检测方法共同检查，并规范操作，以明确变压器是否存在绕组接线错误问题，从而及时采取有效措施解决，进而确保电气试验安全稳定进行。

参考文献：

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[2]段次祎，田甜，叶超凡.电力变压器绕组错误接线的诊断与分析[J].科学技术创新，2019（03）：33-34.