变压器的电压比和联接组别试验
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科技创新导报2020 NO.21Science and Technology Innovation Herald工业技术
科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald89DOI：10.16660/j.cnki.1674-098X.2005-9952-5938变压器的电压比和联接组别试验①侯春龙(济南西电特种变压器有限公司 山东济南 250300)摘 要：变压器的电压比和联接组别试验，是变压器试验当中最基础的试验项目，它主要是验证变压器是否能够达到预期的电压变换效果。该试验贯穿于变压器的半成品试验、成品试验、现场验收试验、大修后的交接试验、变压器发生故障后的检查等试验过程，决定着变压器是否能够安全正常运行。笔者主要分析了各个过程中的电压比和联接组别试验，并根据工作经验进行了总结。关键词：变压器试验 成品试验 试验方法 设备故障 安全投运中图分类号：TM406 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2020)07(c)-0089-04The Test for Voltage Ratio and Check of Phase Displacement of the Transformers HOU Chunlong(Jinan Xidian Special Transformer Co.，Ltd.，Jinan，Shandong Province，250300 China)Abstract: The test for voltage ratio and check of phase displacement of the transformers is the most basic test item in the transformer test, which mainly verifies whether the transformer can achieve the expected voltage conversion effect. This test runs through the transformer's semi-finished product test, finished product test, site acceptance test, handover test after overhaul, inspection after transformer failure and other test processes, which determines whether the transformer can operate safely and normally. The author mainly analyzes the voltage ratio and connection group test in each process, and summarizes the work experience.Key Words: Transformer test；The finished product test；Test Method；Equipment failure；Safe operation变压器是一种利用电磁感应原理，通过电压变换来传输电能的设备，电压的变换是靠原副边线圈匝数的变化来实现的，它是变压器的例行试验项目。对于三相变压器来说，电压比通常指的是铭牌上高压绕组额定线电压和低压绕组额定线电压之比，而联接组别则是高低压线圈的联接方式和高低压之间的相位关系，其与绕组的绕向和出头标志有关。1 试验目的变压器的变比和联接组别试验是验证变压器的设计与制造效果的首要项目之一，其目的是检查变压器各个绕组匝数及线圈绕向、出头是否正确，是否符合技术协议要求。半成品测试尤其要严格控制。成品的各分接电压比和联接组别必须符合标准或技术协议要求。（1）在半成品试验时，该试验主要是检查绕组匝数比是否正确，绕组各个分接引线出头是否正确，绕组的绕向是否正确，三相变比不平衡率是否符合要求，还能发现线圈在绕制过程中是否有绝缘破损严重从而导致匝间短路的情况。（2）在成品试验时，主要检查电压分接头实际位置与分接开关的指示位置是否相符，分接开关的操作机构是否安装正常能够正常工作，分接开关的触头是否有接触不良的现象，分接开关引线连接是否正确，干式变压器的外部连线是否正确，联接组别是否符合设计要求。（3）现场验收试验时，主要检查各个分接位置的电压比是否与铭牌标示值一致，符合技术协议要求，联接组别是否与铭牌相符，变比误差是否符合标准，以保证变压器满足现场电压运行要求或与其他变压器并联运行要求。（4）变压器大修后试验时，主要试验目的与成品试验一致，主要看大修后的变压器是否与当时出厂时的电压比和联接组别一致，防止维修后引线连接错误等问题出现。①作者简介：侯春龙（1982—），男，山东海阳人，本科，中级工程师，研究方向为变压器试验、变压器质量管理。Copyright©博看网 www.bookan.com.cn. All Rights Reserved.科技创新导报2020 NO.21Science and Technology Innovation Herald工业技术
科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald90（5）电压比试验还有一个作用，就是现场变压器出现故障时的试验，该试验能初步判定变压器在故障跳闸后是否存在匝间短路的情况，目前新型变比测试仪均为便携式，能在现场很方便的判断变压器的故障情况。2 试验方法变压器电压比测量需要在每相线圈的所有分接位置下进行，测量的电压比应与设计值或铭牌要求值一致，联接组别通常与电压比试验同时进行，测得的联接组别应与设计要求或铭牌要求一致。测量的方法有电压测量法和变比电桥测量法。2.1 电压测量法电压测量法是电压比测量的最原始方法，也被称为双电压表法。试验线路见图1。试验时，从高压侧施加一个单相电压，U1和U2用可用电压表测量（一般采用准确度≤0.2级的数字式电压表，可以满足电压比试验的要求）K12=U1/U2。试验时，由于电压波动，需要两个电压表同时读数，
为了确图1 电压测量法原理图变比测量参数设置时间设置17:46:51查看记录向上向下确定图2 仪器设置自动测试三相测试单相测试（PT）自动测试（Z型变）返回向上向下确定图3 仪器设置实测变比误差A：0.9999+*.**%3.15极性-分接位00打印存储翻屏重测图4 单相电压比和极性测量
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科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald91保测量的准确度，试验电源电压一般要到额定电压的1/3以上。采用单相电源时，测量步骤较多，但测量值能准确反映该相的绕组匝数比，从而很容易找到绕组匝数错误的相别。当使用单相电源测量三相变压器的电压比时，在三角形接法的绕组中，需要将非被试相短接，从而使其无励磁电流流过，所测得的电压比仅显示加压相的情况。试验中时，对测量回路应确保连线可靠，测试线应尽可能短，避免因引线过长而造成测量误差。测量三相变压器时，也可以采用三相电源，应施加对称的三相试验电源电压作用在对应绕组的相同极性端，并要求三相电源保持稳定对称，三相的不平衡率不应超过2%。如果三相电压存在不完全对称的情况，将导致线电压与相电压的关系变化，使二者的转换关系比不是，从而使变比计算时出现误差，影响试验结果判断。此试验方法原理简单、容易测量，但试验电压高、不安全、所使用仪表精度要求高，测量结果会受到电压互感器、仪表接线电阻的误差等因素影响，且不可以同时测量联接组别，因此现在基本不再采用。在用户现场，未携带电压比测试仪时，可采用一个简单的办法，测量变比，以验证变压器电压比是否正确或变压器存在问题。例如三相变压器，可在其高压侧输入一个三相380V的电源，在低压侧用万用表测量其线电压，经过计算，可简单验证变压器的电压比是否符合铭牌数据或者存在问题。2.2 变比测试仪法目前电压比试验普遍采用全自动变比组别测试仪进行，此种仪器可以同时测量电压比和连接组别，具有测试简单、精度高等特点，在使用时，首先根据技术要求或铭牌数据，将参数输入仪器，见图2，如果是单相产品，选择单相测试，见图3，测试结果将直接显示，见图4，如果是三相产品，则选择三相测试，仪器将测量结果显示出来见图5。非常简单实用。目前市场上的测试仪器大多为220V电源，测试时，根据变压器电压等级，仪器可以选择160V测试或者10V电压测试，解决了低电压变压器测试电压比时空载电流过大超过仪器额定电流的问题。近几年，厂家针对客户需要，新研发了锂电池电源的仪器，这种仪器解决了现场试验有时没有220V电源的困扰，充电后可长时间使用，体积也比传统仪器小，便于携带，测量精度满足要求，非常实用。此种仪器的原理为感应式电桥，是将变压器的原边和副边与仪器中的标准电压互感器的两个绕组连接，从而形成电桥的四个桥臂，通过调整标准电压互感器的电压比，使电桥达到平衡，这时，标准电压互感器的电压比即为变压器的电压比，而根据原副边之间的角差即可判断变压器的联接组标号。它一般采用单片机作为微处理器，接收面板键盘和开关量输入，对量程、电桥平衡进行自动跟踪控制，并对测量结果进行数据处理，最后将测量结果存储、打印，快速完成电压比的测量。该仪器操作简单、方便，是目前测量电压比最常用的方式。3 测量结果判断3.1 GB1094.1以及IEC60076-1对电压比误差的规定试验完成后，可根据表1规定的数值来判断电压比测量误差是否符合要求。特殊情况（比如原副边电压接近的隔离变等），由于产品的特殊性，在设计时，匝数比不能满足电压比误差的要求，该情况测量结果仅与设计值比较即可，联接组别要与设计值或铭牌标定一致。3.2 不合格的分析判断如果测量值与设计值不符，首先查看仪器的参数设置是否正确，检查测量线路连接是否正确，测量线路是否正常，是否存在测量线断路、测试钳故障等情况，同时配合直流电阻试验、空载试验、油浸式变压器的油色谱试验等试验结果，对变压器进行综合分析判断。3.2.1 高压线圈故障半成品电压比测量时，如果变压器某一相高压线圈匝数有误，或分接头错误，则实测电压比误差会有异常。如果变比误差三相相差较小，且所有分接档位均存在此情况，则有可能为某一相高压线圈公共段匝数错实测变比误差A：0.9999-0.01%3.15B：0.9999-0.01%3.15C：0.9999-0.01%3.15组别Yy00分接位09打印存储翻屏重测图5 三相电压比和联结组别测量
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