用空载试验和短路试验判断变压器局部短路故障.pdf

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1、第45卷第10期Vol.45No.102008年10月TRANSFORMEROctober2008用空载试验和短路试验判断变压器局部短路故障杨斌文,梅英(湖南文理学院电气系,湖南常德415003)Uab1引言IIocclIal变压器出现铁心局部短路或绕组匝间短路的abc故障后,可以通过空载试验与短路试验测取绕组相IalIblIclIoa应的电流,然后根据电流的情况就能判断出故障所IoaIobIocIobUUbc在相。从而进一步查明是该相的铁心局部短路,还ca是该相高压绕组或低压绕组匝间短路,以避免盲目的拆卸与检查。Ibl(a)连接图(b)相量图2用空载试验判断故障相图1△型接法时空载电流情

2、况2.1判断依据由于在d接法的绕组上做空载试验时所测得的变压器空载电流的大小与铁心硅钢片的导磁是线电流,因此还必须找出相电流与线电流之间的性能、片间绝缘和装配工艺有关,还与绕组是否存变化规律,抓住变化特点进行准确判断。在匝间短路有关。一般中小型变压器的空载电流约依据图1,先假设A相电流Ioa增大,则会引起为额定电流的3%～8%,大型及低损耗变压器的空载线电流Ial与Icl增大,而Ibl不变,即有Ial>Ibl的特点;电流约为额定电流的0.5%～3%,这可以作为初步判又假设Ioc增大,则会引起Icl与Ibl增大,而Ial不变,断的依据。即有Ibl>Ial的特点;再假设Iob增大,则会引起Ib

3、l与Ial另外,由于三相变压器三相的磁路长度不同,A增大,而Icl不变,即有Ial≈Ibl,且与Icl的比值大于式相和C相的磁路较长,B相的磁路较短,使得A相(4)的值。具体情况如表1所示,由表1就能方便地和C相的磁阻大于B相的磁阻。为保证三相的磁通判断出变压器某相存在局部短路故障。大小相等,那么A相和C相的空载电流要大于B相的空载电流,即:表1d接法时空载电流与故障相的对应情况Ioa≈Ioc>Iob(1)IclIal>IblIal

4、aIoc2.2应用举例用式(1)或式(2)就可进一步判断变压器某相是否存在局部短路故障。【例1】有一台变压器,SN=160kVA,U1N>U2N=6kV>0.4kV,I1N>I2N=15.4A>231A,Yyn0接法。在低压侧对于低压侧为d型接法的变压器,在式(1)的加上额定电压进行空载试验,测得Ioa=17.3A、Iob=基础上作出连接图和相量图,如图1所示。从图110.2A、Ioc=12.9A。显然Ioa偏大,它与额定电流之比为可以看出,此时三相空载的线电流关系为:17.3>231=0.075,接近8%,且与Ioc相差较大,与式Ial≈Ibl

5、计算:Iob>Ioa=10.2>17.3=经多次试验测取与统计表明:0.59,不在0.67～0.83的范围内,因此判断A相有局Ial≈Ibl=(0.83～0.91)(4)IclIcl部短路故障。后经吊芯检查,发现铁轭底部A相内第10期杨斌文、梅英:用空载试验和短路试验判断变压器局部短路故障65侧垫脚扁铁和铁心短路。3.2应用举例【例2】有一台变压器,SN=10000kVA,U1N(U2N=对例3中小型变压器的故障相C相绕组做短35kV(6.3kV,I1N(I2N=165A(916A,Yd11接法。在低压路试验,分别按图2a和图2b分两次测取高压绕组侧额定电压下空载试验测得Ial=14.7A

6、、Ibl=15.4A、Icl=电流I1和低压绕组电流I2,同时测取正常相B相绕≈I>I,且Ial≈Ibl>1>0.91组的对应电流。为便于比较,在测量时调节自耦变压12.2A。显然存在关系Ialblcl,IclIcl器TA的输出电压,保持B、C两相短路绕组的电流所以故障原因为Iob增大,故障相是B相。在吊芯检表2短路试验电流情况查时发现B相心柱底部烧损,导致铁心局部短路。【例3】有一台小型三相变压器,SN=50kVA,低压绕组短路高压绕组短路相序U1N(U2N=10kV(0.4kV,I1N(I2N=2.9A(72.2A,Yyn0接法。I1(AI2(AI2(I1I1(AI2(AI2(I1在低

7、压侧加上额定电压进行空载试验,测得Ioa=B0.5212.824.60.8120.024.7C0.5312.824.20.8126.632.84.9A,Iob=3.7A,Ioc=6.3A。显然Ioc偏大,与额定电流之比为6.3(72.2=0.087,超出了8%的正常范围。进一步相同。试验测得的电流情况如表2所示。对照式(2)计算:Iob(Ioc=3.7(6.3=0.59,不在0.67～0.83从表2数据可知,当低压绕组短