变压器绕组结构与感应耐压试验方法的关系

1、文章编号 :1001-1609(2001 06-0040-03技术交流变压器绕组结构与感应耐压试验方法的关系胡文斌 , 郭 诚(江西变压器科技股份有限公司 , 江西 南昌 330114RE LATIONSHIP BETWEEN TRANSFOR S AN DITS IN DUCE D (T of T rans former C o. , Ltd. , Nanchang 330114, China 摘要 : 讨论了 110kV 双绕组电力变压器内部绕组结构及 布置与感应耐压试验方法的关系 , 变压器的感应耐压试验方 法应根据变压器的结构来确定 , 同时变压器的结构布置也应 考虑到试验方法的可行性

2、以达到设计要求和试验要求 。 关键词 : 变压器 ; 结构 ; 感应耐压试验方法 中图分类号 : T M41; T M854 文献标识码 : BAbstract : T he article analy zes the relationship betw een trans form er s w inding structure and its induced v oltage test m eth od. C onsidering that the test m eth od sh ould be ch osen to be agreeable to the design o f tran

3、s 2form er.K ey w ords : trans former ; structure ; induced v oltage test1 前言如今 , 随着变压器设计制造水平的不断提高 , 变压器的内部结构也发生了一些变化 。以 110kV 双 绕组电力变压器为例 , 图 1中 (a (h 是几种典型 的绕组排列方式 。 以往 , 容量在 25M VA 以上的变收稿日期 :2001-08-13; 修回日期 :2001-10-12 04 December 2001 High Voltage Apparatus Vol. 37 No. 6压器高压绕组均为中部进线 , 而现在的设计思想认

4、 为采用端部进线更有优势 ; 以往 , 低压绕组多为螺旋 式或连续式 , 且通常是起头在上 、 末头在下 , 而现在 有多种形式出现 :有单层圆筒式或螺旋式 , 也有双层 圆筒式或螺旋式 , 双层结构又有 “ U ” 字和 “ N ” 字型连 接两种方式 。 因此 , 低压绕组起头 、 末头的布置有其 多样性 。 变压器高压进行感应耐压试验时其方法应 根据变压器的具体结构来分析确定 , 不能照搬老套 。 否则 , 就会造成无法满足设计要求的缺陷 。2 常规试验方法分析 , 线原理如图 2所示 。电压比 :(115±8 ×12. 5%10. 5kV绝缘水平 :LI480AC2

5、00-LI325AC140LI75AC35该变压器的绕组为同心式结构 , 低压绕组靠铁 心 。 与一般的常规产品不同 , 为了低压引线的方便 , b 相低压绕组与 a 、 c 相绕组的绕向相反 (出头 a 、 y 、 c 在上 ,x 、 b 、 z 在下 ; 高压绕组位于中间 , 端部出线 (出 头 A 、 B 、 C 在上 , X 、 Y 、 Z 在下 ; 调压绕组在外部 。 高 、 低压绕组排列见图 1中 (d 。从变压器结构来 看 , 最近的是 A 2a 、 B 2y 及 C -c 。按常规的非被试相支撑法对变压器进行高压感 应耐压试验 , 试验方法如下 :(1 A 相试验 :高压有载

6、开关放置于额定挡位置 (即 115kV , 高压 B 和 C 并 联接地 ,A 相悬空 , 低压 a 、 c 间送电 21kV 、 100H z ,a接地 ; (2 B 相及 C 相与 A 相试验时相似 1。 试验接线原理图和电位分布如图 3所示 , 各点 间及其对地 (G 电位差为 :(1 A 相试验U A 2O =×2110. 5=132. 8kV U O 2G =×2110. 52=66. 4kV U A 2G =U A 2O +U O 2G =199. 2kV U a 2G =0kVU A 2a =U A 2G -U a 2G =199. 2kV(2 B 相试验 U

7、 B 2O =×2110. 5=132. 8kV U O 2G =×2110. 52=66. 4kV U B 2G =U B 2O +U O 2G =199. 2kV U y 2G =-21kVU B 2y =U B 2G -U y 2G =220. 2kV(3 C 相试验U C 2O =×2110. 5=132. 8kV U O 2G =×2110. 52=66. 4kV U C 2G =U C 2O +U O 2G =199. 2kV U c 2G =0kVU C 2c =U C 2G -U c 2G =199. 2kV14 2001年 12月 高

8、压 电 器 第 37卷 第 6期由图 3及计算结果可以看出 ,A 、 C 相高压进行感应耐压试验时 , 各点间及其对地电位差能够满足 试验要求和技术要求 ; 但 B 相高压进行感应耐压试 验时 , 高压绕组 B 端与最近的低压绕组 y 端间的电 位差为 220. 2kV , 已经超过其耐受电压 (200kV 约 10%。 因而 , 用上述常规的试验方法 , 对 B 相高压进行感应耐压试验时有缺陷 。3 改进试验方法分析经分析 , 对 B 相高压进行感应耐压试验宜改为 如下方法 :115kV , 高压 A 和 C a b 间送电 21kV 、 B 相实验4所示 。计算出各点间及其对地电位差为 :

9、U B 2O=×2110. 5=132. 8kVU O 2G =×2110. 52=66. 4kV U B 2G =U B 2O +U O 2G =199. 2kV U y 2G =0kVU B 2y =U B 2G -U y 2G =199. 2kV高压绕组 B 端与最近的低压绕组 y 端间的电位 差和高压绕组 B 端对地的电位差均为 199. 2kV , 这 样既满足试验要求 , 也满足技术要求 。对图 1中绕组排列结构进行分析发现 :常规的试验方法在对图 1中 (a 、(b 、 (c 这三种常规结构 的变压器进行试验时数据较为合理 。而其它绕组排列结构的变压器 , 同

10、 (d 一样 , 在用常规的试验进行 高压感应耐压试验时 , 其高压端与距其最近的低压 绕组出线端的电位差均大于对地电位差 。为便于比 较 , 同样以上述双绕组有载调压电力变压器为例 , 按 常规的试验方法进行高压感应耐压试验时电位差分 析如表 1。可见 , 为了满足合理的试验 、 技术要求 , 试验方法必须根据变压器内部结构作调整 , 以便于找到最 佳的试验方法 。表 1所列可按表 2调整 , 以得到比 较理想的结果 。表 1 常规感应试验时的电位差低压绕组结构型式 (A 相B 相C 相(e 最近点 :A与 xU A -x =U A -G +U a -x最近点 :B与 y U B -=U B

11、 -G +U b -y最近点 :C与 z U C -z =U C -G +U c -z-a -G a -x 2与 b B -b =U B -G +U b -y 2最近点 :C与 c U C -c =U C -G +U c -z 2(g 最近点 :A与 a U A -a =U A -G +U a -x 2最近点 :B与 yU B -y =U B -G +U b -y 2最近点 :C与 c U C -c =U C -G +U c -z 2(h 最近点 :A与 a U A -x =U A -G最近点 :B与 y U B -y =U B -G +U b -y最近点 :C与 c U C -z =U C

12、-G表 2 改进试验方法的电位差低压绕组结构型式 (图 1A 相B 相C 相(e 改 为 c 接 地 U A -x =U A -G 改为 a 接地 U B -y =U B -G 改为 b 接地 U C -z =U C -G (f 改为 b 接地 U A -a =U A -G 改为 c 接地 U B -b =U B -G 改为 a 接地 U C -c =U C -G (g 改为 b 接地 U A -a =U A -G改为 c 接地 U B -y =U B -G 改为 a 接地 U C -c =U C -G(h U A -x =U A -G改为 c 接地 U B -y =U B -GU C -z =U C -G4 结论 从以上分析可以看出 :由于变压器设计的发展 , 其结构有多样性 , 在制定试验方案时必须了解变压 器的具体结构 , 进行认真比较找出最佳方法而不能 千篇一律 。 另一方面 , 在进行变压器结构设计时也 必须充分考虑到试验方法的可行性 , 以达到理想的 试验和技术要求 。参考文献 :1 沈阳变压