浅谈电力工程变电站建设中变压器的短路测试.doc

浅谈电力工程变电站建设中变压器的短路测试电流互感器接线正确是保证三相变压器各种保护、测量、计量装置工作的基础，在以往变电站投运中，由于没有合理有效的方法检查变电站投运前电流回路，投运时经常出现电流互感器二次回路开路，极性、变比错误现象，保护装置误动、烧毁事故屡有发生。通过模拟变压器一次短路，测出二次短路电流，根据二次电流相位、大小来确定各电流互感器二次回路的正确性，有效解决了电流互感器投运过程中出现的问题，为变电站的一次投运成功提供了可靠保障。2 试验前满足条件和计算2. 1 试验前满足条件(1)要求电流回路查线工作结束，保护传动完毕，电流互感器变比满足继电保护定值要求，所有电流回路的电流端子连片处于合位；(2)全站电流互感器保护级的变比试验和测量级的角比差试验结束，且在合格范围内；(3)提前编制变压器短路模拟试验专项方案，并经过审核、批准程序，试验过程中严格按方案进行；(4)做六角图测试用的钳型相位表应达到一定精度，不影响测试效果；(5)保证试验用380 V 交流电源相序正确(试验接线时应与变压器相序一致) ，根据计算的短路电流数据，配置适当容量的三相交流空开；(6)六角图测试用基准电压与户外用试验电源A、B、C 三相中的A 相为同相，且要求相线接入钳型相位表基准电压的极性端；(7)试验场地除试验人员外，其余施工人员均撤离，试验电源空开由专人操作，所有带电区域派专人监护，并保证试验时通讯畅通；(8)断开变电站内所有断路器、隔离刀闸以及接地刀闸。在试验过程中合相应断路器和刀闸，每项试验完毕后必须断开相应断路器和刀闸。2. 2 参数计算(计算中忽略激磁电流和绕组电阻)已知750 kV 变电站2 号变压器参数:额定容量: 3(500 /500 /150 ) MVA；额定电压: kV；短路阻抗: ，。本次只计算变压器330 kV 中压侧加380 V 三相交流电压，750 kV 高压侧三相对地短路情况下折算至中压侧的I中，其它方式下的计算省略，此计算不考虑2 号变压器66 kV侧，如图1 所示。图1 变压器通流实验图图中，x1、x2、x3 为变压器高、中、低绕组。标么值计算公式:(1)其中: X* 为变压器高绕组短路阻抗代入参数计算:阻抗有名值计算公式:(2)其中: Xb1为阻抗有名值；X * 为阻抗标么值；K为电压变比；Ue为额定电压；Se为额定容量。d3 点短路( 330 kV 中压侧加380 V 三相交流电压，750 kV 高压侧三相对地短路)折算至330 kV 中压侧:最后计算出中压侧短路电流为：3 试验方法和过程1) 由于本工程是750 kV 大型工程，为叙述简单只讨论局部330 kV 第四串间隔的电流互感器试验测试方法，330 kV 系统接线形式为3 /2接线。2) 根据各保护自动装置和测量计量装置对电流互感器极性的要求，绘制330 kV 第四串电流互感器极性图 (第四串为不完整串，无3342 断路器和相应电流互感器)。3) 图中从750 kV I 母处按正相序接入380V 交流电源试验线，2号变压器750 kV GIS 侧某处设置三相短路接地点，2号变压器66 kV 侧断路器和刀闸要求在分位。4) 进行变压器模拟短路试验时，首先合上一次设备3341、3340 等断路器及其相应刀闸，再合380 V 试验电源空开，实现一次负荷潮流方向为: 380 V 交流电源 330 kV I 母 3341 断路器 3341 断路器电流互感器 3340 断路器电流互感器 3340 断路器 330 kV II 母 2 号变压器330 kV 侧 2 号变压器750 kV 侧 750 kV短路点，进行3341、3340 断路器电流互感器的带负荷六角图测试工作，完毕后断开3341、3340断路器及其相应刀闸和试验电源。实际测量( 取A 相) 330 kV 一次电流值为19. 0 A，与前面理论计算值17. 8 A 基本一致，偏差的主要原因是试验电源电压比额定值380 V偏高造成。通过上述试验可进行全站其它电流互感器的试验测试工作，其方法和过程不再赘述。4 测试数据结果分析4. 1 测试数据结果3341 断路器电流互感器的六角图测试结果见表1 ( 钳型相位表参考电压取试验电源AN 相电压)。表1 3341 断路器电流互感器六角图测试值4. 2 试验结果分析1) 变比误差分析。330 kV 电流互感器一次为串并联结构，变比为2 500 5 000 /1，根据继电保护定值整定通知单要求，330 kV 第四串电流互感器变比均为2 500 /1，相应一次结构改为串联。实际测得试验时一次电流值为19. 0 A，可以计算出二次电流为19. 0 A/2 500 = 7. 6 mA，略大于测试结果平均值7. 4 mA，造成二次电流误差的主要原因是一次短路电流较小，造成电流互感器的比角差增大，还有二次电流偏小后测试仪器的精度引起的误差。通过上述计算和分析可以确定电流互感器的变比正确。2) 极性的确定。根据前面的试验过程和绘制的极性图可知，线路保护、母线保护、断路器测量和保护装置按照要求都是以330 kV I母为极性端，而计量装置按照要求是以330 kV II 母为极性端，由于变压器短路后不存在其它负荷，只有短路电流，且电流方向以330 kV I 母指向330kV II母，与保护装置要求的极性相一致。以南郊线保护为例，A相参考电压超前A相电流90，试验测试数据中A相参考电压超前A相电流87左右，造成误差的主要原因是变压器绕组有一定功率损耗，所以实测值必定小于90，此外还有二次电流较小造成的测量仪器误差。同理，计量装置A相参考电压超前A相电流266与保护装置87刚好相差180左右，通过分析测试数据后确定的极性与绘制的极性图相一致。3) 三相电流相序的确定。从上面测试数据可以看出，测试结果与理想状态下的六角图相一致，三相电流很明显是正相序，三相之间相差120左右，造成误差的原因是现场试验电源三相电压不平衡和测试电流过小。上述只列出3341 断路器电流互感器的六角图测试结果和分析结果。同理，根据3340 断路器电流互感器的六角图测试结果也可分析作出3340断路器电流互感器测试结果。5 结束语在750 kV 变电站施工中使