摘要：本報告通過對大量實測事例的對比分析，闡明了在變壓器出廠前，運輸后和短路電流沖擊后，用低電壓電抗法檢測電力變壓器繞組和鐵芯的動穩(wěn)定狀態(tài)參數(shù)的作用和意義。

　　關鍵詞：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測的總損耗值經(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值是制造廠在負載試驗后換算得到的。UK就是試驗時通入加壓繞組的額定電流IH和短路阻抗ZK的乘積。UK通常是用相對于額定電壓的百分數(shù)來表示的。

　　可見，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，無特別說明時，即包涵泛指四參數(shù)。

　　更重要的是：負載試驗與電抗測試的接線在原理上可以是同一回事。只是所加的激勵不同，常規(guī)的負載試驗要求通入額定電流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在測試精度0.2%的范圍內(nèi)完全可以認為是線性的，與施加的電壓、電流值無關。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穩(wěn)定狀態(tài)是有頂級權威的法規(guī)可遵循和所支持的。

　　(1) 國際電工委員會標準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) 中華人民共和國國家標準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故障檢測和(短路)試驗結(jié)果的判斷”都明確了電抗法的主裁地位和相應的判據(jù)。

　　(3) 國家電力公司《防止電力生產(chǎn)重大事故的二十五項重點要求》中的“15.2.5認真……對110kV及以上電壓等級變壓器在出廠和投產(chǎn)前應做低電壓短路阻抗測試……”和“15.6…變壓器在遭受近區(qū)突發(fā)短路后，應做低電壓短路阻抗測試…，判斷變壓器無故障后，方可投運”。

　　第三、測試儀器和測試經(jīng)驗已趨成熟。

　　中國最權威的國家變壓器質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心的虎石臺強電流高電壓試驗站，在對受試變壓器實施短路電流沖擊前后，使用YY2816精密電感分析儀，用低壓法實測變壓器的電抗XK。

　　我國首臺(2)送往國外作變壓器承受短路能力試驗時，世界電工行業(yè)四大試驗中心之一的意大利CESI的專家們也認定：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)場測試的實例(除例5之外)均為用《CD9882型變壓器動穩(wěn)定狀態(tài)參數(shù)測試儀》(3)所測、判。該儀器是便攜式，測試電壓就直接用380/220V的市電，測試精度完全滿足并優(yōu)于IEC60076和GB1094.5的基本要求(復驗性小于0.2%)。測試后可出示UK、ZK、XK、LK等參數(shù)，且均已換算到50HZ(精度不低于0.1%)頻率，以增強可比性。儀器配有專家系統(tǒng)，可指導專業(yè)人員檢測、查詢、診斷。確保現(xiàn)場檢測簡捷、診斷結(jié)論準確。

　　2 短路電流沖擊后的檢測

　　例1 GZ局SYG變電站#2主變，型號為SFZ7 -40000/110。1994年投運。2002年6月中旬，10kV側(cè)電容補償裝置的真空開關A相爆炸， 2秒后開關柜內(nèi)三相短路，又經(jīng)2秒，主變110kV側(cè)過流保護動作，跳高壓側(cè)開關，主變停運。用頻率響應法進行了繞組變形測試，認為無異常。主變重新加入運行。

　　一個月后，在作該主變的油中含氣色譜分析時發(fā)現(xiàn)C2H2超過注意值，達13.5PPm，且CO2高達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位移、變形。測試結(jié)果是：高壓繞組在第一檔(最高電壓檔)時，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，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%。阻抗電壓實測值與銘牌值相差7.263%。診斷意見是：請給予再次復試，若數(shù)據(jù)仍如上述，制造廠銘牌值錯誤的幾率不大，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測，結(jié)論依舊。且電抗法復測數(shù)據(jù)均在國標GB1094.5要求的復驗性不大于0.2%的范圍內(nèi)，因此判斷前述結(jié)論可確定無疑，變壓器應進行吊罩檢查。

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

　　例2 GZ局SH變電站#1主變，型號為SFZ8-40000/110。1994年投運。96年11月中旬10kV母線短路，主變過流保護動作，跳#1主變兩側(cè)開關。之后，曾于2000年、2001年兩次用頻率響應法診斷繞組有無位移、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兩相的相關參數(shù)0.86，略小于1。2002年8月例行預防性試驗時，再次進行頻響法測試，結(jié)果同前二次基本吻合。由于該局上一個月剛有了SYG站(見例1)的經(jīng)驗，因此同時進行了低電壓阻抗法測試。測試在額定檔加電壓，同時測出三相各自的UK、ZK、XK、LK，三相彼此間的偏差分別為2.39%，2.38%。阻抗電壓實測值與銘牌值相關4.58%。對此，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，型號為SFZ8-40000/110，96年投運。運行中曾多次因發(fā)生外部短路而遭受短路電流的沖擊。為此，曾先后4次用頻響法進行繞組有無位移和變形的測試。測試結(jié)果是二次測、算后的相關系數(shù)全大于1，而另兩次有小于1的，，為審慎起見，2001年9月31日用低壓電抗法測試，經(jīng)二次重復試測，證實儀器測試數(shù)據(jù)的復驗性完全滿足要求，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SFZ10-31500/110。96年投運，運行中曾多次承受短路電流的沖擊，2001年9月對該主變用頻響法和低電壓電抗法進行了繞組有無變形和位移的對照檢測，頻響法測試的結(jié)果是ab兩相低壓繞組的相關系數(shù)僅為0.275，bc兩相低壓繞組的相關系數(shù)也僅為0.295;電抗法測試的結(jié)果是高壓對低壓的三相阻抗和電抗的最大偏差都是4.48%。高對低阻抗電壓與銘牌值(額定檔)相差30.52%。兩種檢測方法的結(jié)論一致：繞組有嚴重的變形或位移。http://www.whtlhgdq.com/jidianqi/228.html