我国电力变压器的短路试验及探讨.pdf

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1、第 4 3 卷第 3 期 2 0 0 6 年 3 月 壹 l | I i 拗匾 V o 1 4 3 N o 3 Ma r c h 2 0 0 6 我国电力变压器的短路试验及探讨 贺以燕 ( 沈阳变压器研究所，辽宁 沈阳 1 1 0 1 7 9 ) 摘要 ： 概述了 我国电力变压器短路试验的基本情况， 探讨了短路试验的相关问题， 并对如何提高我国电力变压器抗 短路能力提出了建议。 关键词 ： 电力变压器；短路试验；建议 中圈分类号： T M4 0 6 文献标识码： A 文章编号： 1 0 0 1 8 4 2 5 ( 2 0 0 6 ) 0 3 0 0 0 1 0 3 l 莉 昌 国家变压器质量监

2、督检验 中心( 以下简 称变压器质检中心， C T Q C ) 从 1 9 9 4年投入运 行以来 ， 已走过 了 1 2年。在变压器质检中心 所做的变压器短路试验有 1 0 k V、 3 5 k V配电 变压器和 6 6 k V、 1 1 0 k V、 2 2 0 k V电力变压器 ， 其中有两台 l 8 0 MV A 2 2 0 k V电力变压器 ， 至 今共 2 0 0 o多台变压器做 了短路试验 。下面 主要介绍 l 1 0 k V及 以上 电力变 压器 的短路 试验。 2 1 1 0 k V 2 2 0 k V电力变压器的短路试 验 2 1 1 1 0 k V级 1 9 9 4年一

3、2 0 o 5年 ， 在变压器质检 中心共 做了 9 1台 1 1 0 k V级 ( 含 6 0 k V) 变压器短路 试验 ， 参见文献【 1 】 及表 1 。 其 中共试验双绕组 变压器 8 1台、 三绕组变压器 1 0台； 无励磁调 压变压器 1 0台 、有载调压变压器 8 1台。在 1 0 0多个生产 1 1 0 k V级变 压器 的生产 厂家 中，有 7 1 个变压器厂的产品做过短路试验 ， 占到总数的 7 0 左右。 2 2 2 2 0 k V级 从 2 0 0 2年 2 0 0 5年的 4年内 ， 在变压器 质检 中心共做 了 1 4台 2 2 0 k V级变压器短路 试验 ，

4、详见表 2 。其中最小容量为 2 0 MV A， 最 大容量为 1 8 0 M V A ，其中双绕组变压器 1 0 台、 三绕组变压器4台； 无励磁调压变压器 4 台、 有载调压变压器 1 0台。 计 1 0个变压器厂 衰 1 2 O D 5年在 变压器质检 中心通过短路试验的 1 1 0 k V( 含 6 0 k V) 电力变压器 T a b l e 1 6 0 1 l O k V p o we r t r a n s f o r mer s p a s s e d s h ort - c i r c u it t e s t i n C1 - QC i n 2 o o5 试验 日期 委托单

5、位 产 品型号 2 0 0 5 一 O 1 2 5 营 口电力修造 厂 S Z l 1 3 1 5 0 0， 6 6 2 0 0 5 0 6 - 1 4 张家港五洲变压器有限公司 S Z l 1 3 1 5 0 0 l 1 O 2 0 o 5 ) 8 O 1 山西临猗变压器 有限公 司 S Z 1 1 4 O 0 o O l 1 O 2 0 0 5 一 O 8 3 1 中电电气集团江苏中电输 配电设 备有限公司 S F Z 1 1 - 4 0 0 0 0 l 1 0 2 0 o 5 O 8 - 1 1 四平电力设备制造安装 有限公司 S Z l 1 3 l 5 0 0， 6 6 2 0 o 5

6、 一 O 9 一 O 1 辽宁欣泰股 份有限公司 S Zl 1 - 3 1 5 0 0 2 0 0 5 一 O 9 2 2 江苏华鹏 变压器 有限公 司 S 9 5 2 0 o 0 1 1 5 2 0 0 5 - 1 0 _ o 8 长春三鼎变压器有限公司 S F Z 9 8 O 0 o O ， l 1 0 2 0 0 5 0 9 吴江市变压器厂有限公 司 S Z l 1 - 3 1 5 O 0 l 1 O 2 0 0 5 ) 9 - 2 2 武汉华城长江电机有 限公司 S F 磁 l 1 3 1 5 O O 1 1 O 2 0 o 5 一 l 1 一 l 5 葫芦岛电力设备厂 S Zl 1

7、- 4 ( X ) 0 0 6 6 衰 2 在 变压器质检 中心通过短路试验的 2 2 0 k V电力变压器 Ta b l e 2 2 2 0 k V p o we r t r a n s f o r me r s p a s s e d s h o rt - c i r c u i t t e s t i n CT QC i n 2 o 0 5 试验 日期 委托单位 产品 号 2 0 0 2 一 O 2 D 6 沈阳变压器有 限责任公 司 S F 9 -1 2 O 0 o O 2 2 O 2 0 0 2 一 o 3 1 5 特变电工衡 阳变压器有 限公 司 S n Z 一 1 2 O 0 o

8、 O 2 2 O 2 0 o 2 - 1 2 - 3 保定天威保变电气股份有限公司 S F F Z 一 6 3 O O o 2 2 O 2 0 0 3 0 0 7 沈阳变压器有 限责任公 司 O S F P S 8 一 l 2 O 0 o O 2 2 O 2 0 0 3 一 O 7 - 1 5 杭州钱 江电气集团股份有限公司 S Z I O 一 3 1 5 O ， 2 2 O 2 0 o 4 O3 2 7 特变电工沈阳变压器有 限公 司 S 1 O 一 1 5 O 0 o O ， 2 2 O 2 O o 4 田_J 5 云南变压器 电气股份有 限公 司 D 9 一 Q Y - 2 O O O

9、O 2 2 o 2 O o 4 O 9 - 2 3 长沙顺特变压器厂 D Q Y - 2 O O O O 2 2 o 2 0 0 4 - 1 2 2 0 南通友邦变压器有 限公司 S F F Z 9 o ( ) 0 o， 2 2 O 2 0 0 5 - 0 1 - 1 8 沈阳华美变压器制造有限公司 S F Z 1 0 6 3 0 o 0 ， 2 2 O 2 0 0 5 一 o 3 - 2 6 特 变电工沈 阳变压器有限公司 0 S S 1 0 1 8 O 0 o O， 2 2 O 2 0 0 5 0 4 2 7 特变电工新疆变压器厂 D F 1 0 - Q Y J - 4 0 0 ( 2 2

10、 0 W3 2 0 o 5 D 4 2 7 银川变压器有限公 司 D F Q Y - 4 0 0 2 2 0 2 0 o 5 一 l O 一 2 4 江苏华鹏变压器有限公司 S S F Z l l 一 1 8 O 0 o O ， 2 2 O 维普资讯 http:/ 囊 廷 | 送试产品 ， 其 中特变电工送试 2台。 3 1 1 0 k V电力变压器的型式 1 1 0 k V电力变压器共有四种型式 ， 即双 、 三绕组 变压器 、 无励磁调压变压器和有载调压变压器。 这几年来 不少同仁询问： 各种型式短路试验是 否可以互代? 无励磁调压变压器一般调压线段放在高压绕组 中间 ， 而有载调压变压器

11、则另设一调压绕组 ， 放在高 压绕组外面。显然 ， 二者结构完全不同， 相互之间短 路试验后的结果不能代替。 双绕组变压器与三绕组变压器短路试验结果能 否代替未试变压器? 1 1 0 k V级双绕组变压器标准阻抗 1 0 5 ，则短 路 电流倍数为 9 5倍 ，而三绕组变压器 的阻抗分别 为 ： 高压一 低压 1 6 6 中压一 低压6 5 高压一 中压l 0 5 过去试验一般只是高压一 低压与高压一 中压 ， 而 中压一 低压不试 ，这是 由于中压为用电侧 ，即无 电 源 ， 而试 ： 高压一 低压 6倍电流 高压一 中压 9 5倍电流 显然 ，高压一 低压 的 6倍 电流 比双绕组变压器

12、的 9 5倍电流小的很多 ，而电动力与电流的平方成 正 比， 为 3 6倍与 9 0 2 5倍 ， 相差则更大。这样三绕组 变压器短路试验做过之后 ， 不能代替双绕组变压器 ， 反之亦然。 有的同仁问道，对三绕组变压器可否做中压一 低压短路试验?如 3 5 k V侧有电源， 作者认为应该做 的。且阻抗只有 6 5 ， 短路电流达 l 6倍 ， 机械力为 正常的 2 5 0倍 ， 试验方面也不会有什么问题 ， 考核是 严格的 但不清楚是否存在这种运行状态。 4 5 8 、 s 9 、 $ 1 0与 S 1 1 型变压器之间短路试验 代替( 覆盖) 关系 按行业标准2 1 规定 ， S 9型变压器

13、 比 S 8型变压器 负载损耗要小 1 0 ， 1 0型以上变压器也是如此。 型号向后增加 1 级 ，在 2 0世纪 8 0 - 9 0 年代采 取的措施一般是在变压器绕组设计上降低电流密 度 ， 即多用铜线， 这样损耗才能降下来。 但进入 2 l世 纪后 ， 随着铜材价格的大幅度上涨 ， 一般不再采取多 用铜线以降低损耗的措施，而是将着眼点放在改善 设计和工艺， 这样电流密度就不会降下来， 则在同样 的或类似的结构下 ，难以说 S 9型变压器会 比S 8型 变压器更安全 ， 或者说机械应力裕度更大。 作者认为 虽然S 8 型变压器通过了短路试验， 但还是不能覆盖 到 S 9型变压器 ， 对

14、S 1 0型以上的变压器道理也是一 样 的。无励磁调压变压器与有载调压变压器均可类 推 ， 即每个型号还是要做短路试验的。 5 容量的推论 I E C t 3 1 与 G B t4 1 均做了容量推论的规定。可见 ， 容 量可推广在 3 5 一 1 3 0 之间 ，其前提是运行类型相 同， 设计概念相 同， 绕组排列相 同， 导电材 料种类相 同。这就是我们常说的同一系列 。 6 短路试验的有效期 短路试验是一种特殊试验 ，是供需双方要求的 一种试验 ， 这对保证电力系统安全运行十分重要 ， 其 有效期应按行业习惯为 5年。 7 建议 从 文献 1 可见 ， 从 1 9 9 6年到 2 0 0

15、 0年 ， 在 变压 器质检中心已有 3 2个变压器厂家生产的 1 1 0 k V级 变压器通过了短路试验 ， 共计 4 0台， 当时 2 8台已挂 网运行 ， 效果很好 。到 2 0 0 5年 ， 已有 7 l家变压器厂 ，在变压器质检 中心做了短路试验 ，生产厂家增加 了 3 0个 ， 但还有 3 0多家变压器厂未送产品试验。希望 这一工作应引起有关变压器厂的重视 ，尽快完成短 路试验 ， 以保证 电力系统安全运行。 鉴于 l 1 0 k V各种结构 型式变压器的短路试验 不能互相代替 ，所以 l 1 0 k V级变压器的生产厂家 ， 特别是产量大的厂家，四种结构型式的变压器都应 做短路试

16、验。 据 变压器行业通讯介绍 ， 1 1 0 k V 、 2 2 0 k V 、 3 3 o k V 5 0 0 k V变压器短路事故 比例为 1 ： 1 1 7 ： 1 2 7 。 可见运行 中 2 2 0 k V级变压器 发生的短 路试验故障 比 l 1 0 k V级更为严重 ， 2 0 0 0年 以后 已引起 电力部 门 与制造厂的关注。2 0 0 2年 2 0 0 5年到变压器质检中 心送试 的变压器短路试验均一次通过 ，这为变压器 安全运行提供了保障。目 前 ， 国内生产 2 2 0 k V变压 器的厂家 已有 3 0多家 ，但大批量生产的厂家不多。 不少工厂有 2 2 0 k V设

17、备生 产能力 ， 产品不多 ， 建议 未送试的厂家尽快准备条件 ， 送试产品， 以期提高其 产品抗短路的能力 ， 提高企业的知名度 ， 以利今后生 产出更多 的深受用户欢迎的产品。希望电力部 门要 大力支持这方面的工作 ， 提高运行 的可靠性， 保证其 安全运行 。 维普资讯 http:/ 第 4 3卷第 3期 2 0 0 6年 3月 妻 珏 警 刃E l 翻F 玢品似 l j P V o 1 4 3 No3 Ma r c h 2 0 0 6 变压器油的体积效应在小型脉冲变压器中的应用 李曼苹 ， 张劲峰 2 ( 1 中国工程物理研究院电子工程研究所，四J I I 绵阳 6 2 1 9 0 0

18、 ； 2 西南科技大学计算机学院，四J I I 绵阳，6 2 1 0 0 2 ) 摘要： 介绍了变压器油的体积效应理论及其在4 、 型脉冲变压器中的应用。 关键词 ： 变压器； 油； 体积效应； 脉冲变压器 中图分类号 ： T M4 0 2 文献标识码 ： B 文章编号 ： l o01 8 4 2 5 ( 2 0 0 6 ) 0 3 0 0 0 3 0 4 I 刖 昌 变压器油的体积效应， 又称小油隙体积理论， 是 W R Wi l s o n于 1 9 5 3年提出的。对于变压器绕组间、 绕组与油箱间的均匀电场而言 ，油的击穿强度是受 应力油容积的函数 。 受应力油容积愈小时 ， 油的击穿

19、强度愈高 。受应力容积的估算方法是在电场分布的 空间内超过最大场强 9 0 的那部分容积。根据这个 设计原则 ， 就要尽可能地缩小油隙 ， 尤其是缩小高压 绕组附近第一油隙及绕组端部的油隙。 2 理论基础 0 上 - 0 上 - 0 上 - 0 上 - 舢 0 上 - 0 上 - l 上 - l 上 - l 上 - l 上 - l 上 - l 上 - l i - l i - l i - l i - l i - l i - l i - W- W- W- W- W- w- w- w- w- w- V - V - V - V - 2 0 0 4年我国变压器产量近 5 亿 k V A， 2 o 0 5

20、年 1 】贺以 燕 十几年来我国电力变压器短路试验的快速发展 我 国新增装机容量 6 0 0 0多万 k W， 变压器产量不会 电气技术 J 】 2 0 0 5 ， ( 1 0 ) ： 6 8 ( 1 1 ) ： 4 6 - 少于 6 亿 k V A。这几年正是变压器大发展的好年 2 J B T 3 8 3 7 ， 变压器 类产品型 号编制方法【s 】 头 ， 2 2 0 k V级变压器的生产厂要乘大好形势 ， 将 3 】 6 o 7 6 5 ： 2 0 o 0 电 力变压器 第5 部分 承受短路能力 2 2 0 k V电力变压器质量与产量更上一层楼 ，以满足 4 l 0 9 45 2 0 0

21、 3 , 电力变压器 第 5部分 承受短路能力 国家发展的要求。 s 】 _ 参考 文献 ： S h o r t Ci r c u i t Te s t o f P o we r Tr a n s f o r me r i n Ou r Co u n t r y a n d I t s Di s c u s s i o n HE Y i - y an ( S h e n y a n g T r a n s f o r me r R e s e a r c h I n s t i t u t e ，S h e n y a n g 1 1 0 1 7 9 ， C h i n a ) Ab s t

22、r a c t ： T h e b a s i c s i t u a t i o n o f s h o r t - c i r c u i t t e s t o f p o we r t r a n s f o r me r i n o u r c o u n t r y i s s u m ma r i e d I t s r e l a t i v e p r o b l e ms are d i s c u s s e d T h e p r o p o s a l s t o r a i s e a b i l i t y t o wi t h s t a n d s h o r t c i r 。 c u i t o f p o w e r t r a n s f o rm e r i n o u r c o u n t ry a r e o f f e r e d Ke y wo r d s ： P o w e r t r a n s f o t rue r ； D 一 c i r c u i t t e s t ；P r o p o s a l 收稿 日期 ： 2 0 0 5 1 2 1 9 作者简介： 贺12A( 1 9 3 1 一 ) ， 男。 湖北蒲圻人 ， 沈阳变压器研究所教授级高级工程师， 长期从事电压强电流试验研究工作。 维普资讯 http:/