摘要：本報(bào)告通過(guò)對(duì)大量實(shí)測(cè)事例的對(duì)比分析，闡明了在變壓器出廠前，運(yùn)輸后和短路電流沖擊后，用低電壓電抗法檢測(cè)電力變壓器繞組和鐵芯的動(dòng)穩(wěn)定狀態(tài)參數(shù)的作用和意義。

　　關(guān)鍵詞：阻抗電壓、短路阻抗、短路電抗、漏電感、空載電流、空載損耗。

　　1 前言

　　第一、低電壓電抗法置根于經(jīng)典的理論原理。

　　由戴維南定理可知：變壓器的短路阻抗ZK就是變壓器的等效內(nèi)阻抗。

　　由于電抗就是交流頻率ω和電感L的乘積，因此，漏電感能更“純”地反映繞組位移、變形等等。

　　短路阻抗的有功分量可以由繞組的電阻值和實(shí)測(cè)的總損耗值經(jīng)溫度換算后確定，這樣ZK也就僅僅成了繞組間相對(duì)幾何位置的函數(shù)。

　　變壓器銘牌上的阻抗電壓UK值是制造廠在負(fù)載試驗(yàn)后換算得到的。UK就是試驗(yàn)時(shí)通入加壓繞組的額定電流IH和短路阻抗ZK的乘積。UK通常是用相對(duì)于額定電壓的百分?jǐn)?shù)來(lái)表示的。

　　可見(jiàn)，UK、ZK、XK、LK一脈相承。四參數(shù)的變化或差異都顯示出變壓器繞組有位移、變形或差異等。本文以下提到四參數(shù)中的任一個(gè)，無(wú)特別說(shuō)明時(shí)，即包涵泛指四參數(shù)。

　　更重要的是：負(fù)載試驗(yàn)與電抗測(cè)試的接線在原理上可以是同一回事。只是所加的激勵(lì)不同，常規(guī)的負(fù)載試驗(yàn)要求通入額定電流IH(許多制造廠只通入了50%IH，甚至20%IH)，而低壓電抗法加上的是市電(380V左右)，不必調(diào)電壓、調(diào)電流。可以證明(1)：XK和LK在測(cè)試精度0.2%的范圍內(nèi)完全可以認(rèn)為是線性的，與施加的電壓、電流值無(wú)關(guān)。這就奠定了低壓法的有效性。

　　第二、低電壓電抗法診斷變壓器動(dòng)穩(wěn)定狀態(tài)是有頂級(jí)權(quán)威的法規(guī)可遵循和所支持的。

　　(1) 國(guó)際電工委員會(huì)標(biāo)準(zhǔn)IEC60076—5：2000《電力變壓器 第5部分 承受短路的能力》中有要求、有判據(jù)。

　　(2) 中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB1094.5—××××《電力變壓器 第5部分 承受短路的能力》中的“4.2.2和4.2.7故障檢測(cè)和(短路)試驗(yàn)結(jié)果的判斷”都明確了電抗法的主裁地位和相應(yīng)的判據(jù)。

　　(3) 國(guó)家電力公司《防止電力生產(chǎn)重大事故的二十五項(xiàng)重點(diǎn)要求》中的“15.2.5認(rèn)真……對(duì)110kV及以上電壓等級(jí)變壓器在出廠和投產(chǎn)前應(yīng)做低電壓短路阻抗測(cè)試……”和“15.6…變壓器在遭受近區(qū)突發(fā)短路后，應(yīng)做低電壓短路阻抗測(cè)試…，判斷變壓器無(wú)故障后，方可投運(yùn)”。

　　第三、測(cè)試儀器和測(cè)試經(jīng)驗(yàn)已趨成熟。

　　中國(guó)最權(quán)威的國(guó)家變壓器質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心的虎石臺(tái)強(qiáng)電流高電壓試驗(yàn)站，在對(duì)受試變壓器實(shí)施短路電流沖擊前后，使用YY2816精密電感分析儀，用低壓法實(shí)測(cè)變壓器的電抗XK。

　　我國(guó)首臺(tái)(2)送往國(guó)外作變壓器承受短路能力試驗(yàn)時(shí)，世界電工行業(yè)四大試驗(yàn)中心之一的意大利CESI的專家們也認(rèn)定：IEC推薦的低壓電抗法是判斷變壓器是否經(jīng)受住了短路電流沖擊的主要方法。

　　本文所舉現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的實(shí)例(除例5之外)均為用《CD9882型變壓器動(dòng)穩(wěn)定狀態(tài)參數(shù)測(cè)試儀》(3)所測(cè)、判。該儀器是便攜式，測(cè)試電壓就直接用380/220V的市電，測(cè)試精度完全滿足并優(yōu)于IEC60076和GB1094.5的基本要求(復(fù)驗(yàn)性小于0.2%)。測(cè)試后可出示UK、ZK、XK、LK等參數(shù)，且均已換算到50HZ(精度不低于0.1%)頻率，以增強(qiáng)可比性。儀器配有專家系統(tǒng)，可指導(dǎo)專業(yè)人員檢測(cè)、查詢、診斷。確保現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)簡(jiǎn)捷、診斷結(jié)論準(zhǔn)確。

　　2 短路電流沖擊后的檢測(cè)

　　例1 GZ局SYG變電站#2主變，型號(hào)為SFZ7 -40000/110。1994年投運(yùn)。2002年6月中旬，10kV側(cè)電容補(bǔ)償裝置的真空開(kāi)關(guān)A相爆炸， 2秒后開(kāi)關(guān)柜內(nèi)三相短路，又經(jīng)2秒，主變110kV側(cè)過(guò)流保護(hù)動(dòng)作，跳高壓側(cè)開(kāi)關(guān)，主變停運(yùn)。用頻率響應(yīng)法進(jìn)行了繞組變形測(cè)試，認(rèn)為無(wú)異常。主變重新加入運(yùn)行。

　　一個(gè)月后，在作該主變的油中含氣色譜分析時(shí)發(fā)現(xiàn)C2H2超過(guò)注意值，達(dá)13.5PPm，且CO2高達(dá)12116PPm，但總烴僅68.7PPm。4天后再次將主變停電。試用低電壓電抗法診斷變壓器繞組有無(wú)位移、變形。測(cè)試結(jié)果是：高壓繞組在第一檔(最高電壓檔)時(shí)，三相電抗的最大偏差為1.999%，三相漏電感的最大偏差為2.004%;高壓繞組在第九檔(額定電壓檔)時(shí)，三相電抗的最大偏差為1.794%，三相漏電感的最大偏差為1.793%。阻抗電壓實(shí)測(cè)值與銘牌值相差7.263%。診斷意見(jiàn)是：請(qǐng)給予再次復(fù)試，若數(shù)據(jù)仍如上述，制造廠銘牌值錯(cuò)誤的幾率不大，該主變繞組發(fā)生變形位移的可能性很大。

　　三天后，再次用頻響法和低壓電抗法復(fù)測(cè)，結(jié)論依舊。且電抗法復(fù)測(cè)數(shù)據(jù)均在國(guó)標(biāo)GB1094.5要求的復(fù)驗(yàn)性不大于0.2%的范圍內(nèi)，因此判斷前述結(jié)論可確定無(wú)疑，變壓器應(yīng)進(jìn)行吊罩檢查。

　　八月該變壓器返廠、吊罩、解體檢查。發(fā)現(xiàn)：三相繞組嚴(yán)重變形。

　　例2 GZ局SH變電站#1主變，型號(hào)為SFZ8-40000/110。1994年投運(yùn)。96年11月中旬10kV母線短路，主變過(guò)流保護(hù)動(dòng)作，跳#1主變兩側(cè)開(kāi)關(guān)。之后，曾于2000年、2001年兩次用頻率響應(yīng)法診斷繞組有無(wú)位移、變形。結(jié)論相似：高壓側(cè)繞組三相圖譜重合較好，低壓側(cè)b、c兩相的相關(guān)參數(shù)0.86，略小于1。2002年8月例行預(yù)防性試驗(yàn)時(shí)，再次進(jìn)行頻響法測(cè)試，結(jié)果同前二次基本吻合。由于該局上一個(gè)月剛有了SYG站(見(jiàn)例1)的經(jīng)驗(yàn)，因此同時(shí)進(jìn)行了低電壓阻抗法測(cè)試。測(cè)試在額定檔加電壓，同時(shí)測(cè)出三相各自的UK、ZK、XK、LK，三相彼此間的偏差分別為2.39%，2.38%。阻抗電壓實(shí)測(cè)值與銘牌值相關(guān)4.58%。對(duì)此，結(jié)論與例1也是相似的：變壓器繞組發(fā)生位移和變形的可能性很大，應(yīng)予吊罩解體檢查。

　　9月上旬返廠吊罩、解體檢查。發(fā)現(xiàn)：三相繞組均有嚴(yán)重變形，A相明顯傾斜，引線位移。

　　例3 WLMQ局BHL變電站#1主變，型號(hào)為SFZ8-40000/110，96年投運(yùn)。運(yùn)行中曾多次因發(fā)生外部短路而遭受短路電流的沖擊。為此，曾先后4次用頻響法進(jìn)行繞組有無(wú)位移和變形的測(cè)試。測(cè)試結(jié)果是二次測(cè)、算后的相關(guān)系數(shù)全大于1，而另兩次有小于1的，，為審慎起見(jiàn)，2001年9月31日用低壓電抗法測(cè)試，經(jīng)二次重復(fù)試測(cè)，證實(shí)儀器測(cè)試數(shù)據(jù)的復(fù)驗(yàn)性完全滿足要求，三相阻抗和電抗彼此的最大偏差均為4.19%。結(jié)論為：繞組有明顯的變形或位移。建議、盡早安排芯體檢查。

　　一月后該變壓器在某制造廠吊芯解體檢查，三相低壓繞組均已變形，A相最甚，局部呈現(xiàn)坍塌狀。

　　例4 WLMQ局LYS變電站#1主變，型號(hào)SFZ10-31500/110。96年投運(yùn)，運(yùn)行中曾多次承受短路電流的沖擊，2001年9月對(duì)該主變用頻響法和低電壓電抗法進(jìn)行了繞組有無(wú)變形和位移的對(duì)照檢測(cè)，頻響法測(cè)試的結(jié)果是ab兩相低壓繞組的相關(guān)系數(shù)僅為0.275，bc兩相低壓繞組的相關(guān)系數(shù)也僅為0.295;電抗法測(cè)試的結(jié)果是高壓對(duì)低壓的三相阻抗和電抗的最大偏差都是4.48%。高對(duì)低阻抗電壓與銘牌值(額定檔)相差30.52%。兩種檢測(cè)方法的結(jié)論一致：繞組有嚴(yán)重的變形或位移。http://www.whtlhgdq.com/jidianqi/228.html