變壓器的短路試驗(yàn)的目的及試驗(yàn)方法

變壓器的短路試驗(yàn)的目的及試驗(yàn)方法

將變壓器一側(cè)繞組(通常是低壓側(cè))短路，而從另一側(cè)繞組(分接頭在額定電壓位置上)加入額定頻率的交流電壓，使變壓器繞組內(nèi)的電流為額定值，測(cè)量所加的電壓和功率，并換算到75℃時(shí)的數(shù)值，該功率就是變壓器的負(fù)載損耗，所測(cè)電壓就是阻抗電壓，這一試驗(yàn)就稱為變壓器的短路試驗(yàn)。

變壓器負(fù)載損耗實(shí)際就是銅損，也就是電流通過變壓器繞組時(shí)產(chǎn)生的熱量損失。它將直接影響到繞組及其他部分的溫度升高。因此負(fù)載損耗的大小對(duì)變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行有很大影響。

阻抗電壓(短路電壓)就是短路試驗(yàn)時(shí)所加的電壓，它是變壓器并聯(lián)運(yùn)行的基本條件之一。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生短路時(shí)，變壓器的短路電流及由此產(chǎn)生的力取決于阻抗電壓的大小。變壓器在運(yùn)行中負(fù)荷變化比較大時(shí)，阻抗電壓直接影響網(wǎng)絡(luò)波動(dòng)。

變壓器的短路試驗(yàn)除制造廠進(jìn)行外，運(yùn)行單位在大修或事故后檢查，以及幾臺(tái)變壓器要并列運(yùn)行時(shí)都要做短路試驗(yàn)。

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通過短路試驗(yàn)，能夠發(fā)現(xiàn)變壓器是否存在下列缺陷。

(1)變壓器各活動(dòng)部件(屏蔽，夾緊環(huán)，電容環(huán)，軛鐵梁板等)及油箱壁中，由于漏磁通導(dǎo)致的附加損耗過大或局部發(fā)熱過高而達(dá)到不能容許的數(shù)值。

(2)變壓器油箱頂蓋、引出線端子附件過熱與附加損耗加大。

(3)多層螺旋式低壓繞組的的附損耗，由于繞組中并聯(lián)導(dǎo)線在特殊換位處短路，或在繞組制造中，導(dǎo)線錯(cuò)誤換位而顯著增大。

由以上分析可知，負(fù)載損耗和阻抗電壓是變壓器運(yùn)行中的主要參數(shù)，因此短路試驗(yàn)是非常重要和有必要的。

測(cè)量方法

通常，現(xiàn)場(chǎng)使用三相電源法來做短路特性試驗(yàn)。

試驗(yàn)時(shí)按圖接好各試驗(yàn)儀器儀表，將三相電源接入三相調(diào)壓器，接入被試變壓器的高壓側(cè)，將低壓側(cè)短路。檢查接線無誤后，將電壓慢慢升起，觀察儀表的指示。-切都正常時(shí)，將電壓升至額定值，讀取各儀表的指示值。如三相電流有不平衡，則以電流表指示值的算術(shù)平均值為準(zhǔn)。
試驗(yàn)要求

(1)試驗(yàn)溫度校正。短路試驗(yàn)與測(cè)量直流電阻一樣，都與溫度有關(guān)。試驗(yàn)前應(yīng)記錄溫度，并將測(cè)量結(jié)果換算到參考溫度，一般都是換算到75℃時(shí)的數(shù)據(jù)。

(2)試驗(yàn)電流校正。短路試驗(yàn)時(shí)需要較大容量的電源，一般要占被試變壓器容量的5%~20%。如果現(xiàn)場(chǎng)受條件限制，不能在額定電流下試驗(yàn)，允許在降低電流下進(jìn)行試驗(yàn)。但是不應(yīng)低于25%。應(yīng)將試驗(yàn)結(jié)果按公式換算到額定電流下的負(fù)載損耗結(jié)果。

注意事項(xiàng)

(1)當(dāng)測(cè)量儀表須經(jīng)過互感器進(jìn)行測(cè)量時(shí)，電流互感器的極性應(yīng)正確，電壓表極性也該正確。

(2)由于變壓器的直流電阻很小，因此短路線的截面要大，且接觸良好，以減少接觸電阻。

(3)在短路試驗(yàn)時(shí)，如果測(cè)出的損耗較小，應(yīng)將儀表的損耗考慮進(jìn)去，并進(jìn)行校正。

(4)短路試驗(yàn)一般在冷環(huán)境下進(jìn)行。剛退出運(yùn)行的變壓器要等到繞組溫度降到油溫時(shí)才能試驗(yàn)。試驗(yàn)時(shí)間要短，讀書要迅速，以免線圈過熱，影響準(zhǔn)確度。

(5)如果變壓器的套管內(nèi)有電流互感器，應(yīng)將其二次側(cè)短路。

試驗(yàn)結(jié)果的分析判斷

(1)短路試驗(yàn)主要測(cè)量負(fù)載損耗和阻抗電壓兩個(gè)數(shù)據(jù).根據(jù)GB1094規(guī)定：負(fù)載損耗允許偏差10%;阻抗電壓允許偏差10%。

(2)阻抗電壓與繞組的幾何尺寸有關(guān)，它與頻率成正比；與變壓器每柱安匝成正比；與總的漏磁面積成正比;與每匝電壓及繞組高度成反比。阻抗電壓的大小還于弓線排列有關(guān)系。因此，當(dāng)測(cè)得數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確時(shí)可以從這幾點(diǎn)找問題。

(3)負(fù)載損耗包括電阻損耗和附加損耗。通常主要是附加損耗，其原因在制造時(shí)繞組股間短路、換位間短路。