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一、概述单相电力变压器进行空载试验时低压绕组无固定电位的危害
单相电力变压器进行空载试验时,如果低压绕组无固定电位,根据电力变压器的结构不同,其危害程度也不相同,如果悬浮电位过高,有可能造成以下严重后果:
1、电力变压器低压绕组过电压,绝缘损伤。
2、试验变压器绕组过电压,绝缘损伤。
3、测量互感器过电压,使得测量精度降低,测量结果错误等。
4、测量互感器过电压, 绝缘损伤,,设备损坏。
5、由于过电压引起套管爆炸,伤人员或设备。
二、单相电力变压器进行空载试验的正确试验线路
单相电力变压器,特别是110kv以上电压等级的变压器,在进行空载试验时,其试验线路为高压绕组开路,尾端接地固定电位,低压绕组励磁,低压绕组的某点(首端接地或者是尾端接地)接地固定绕组电位。试验线路如下图1所示。
图1
三、电力变压器进行空载试验时,低压绕组无固定电位的后果
3.1、低压绕组无固定电位简化示意图如下图2。
图2
3.2、简化后低压绕组无固定电位简化示意图如下图3
图3
3.3、交流电场内悬浮体电位的计算
在交流电场内的悬浮体的电位,是按照电容分布的。
图4
如上图4所示,高电位点a的对地电位ua,点b是处于点a电场内的一悬浮点。a、b点之间电容c1,点b对地电容为c2,因此点b的悬浮电位是ub=ua*c1/(c1+c2)。
3.4、电力变压器空载试验时,低压绕组无固定电位时,高、低压绕组电位计算。
高压绕组电位近似取高压绕组中部电位,电位为首端电压ua的50%。uh= ua*50%
低压绕组悬浮电位近似取低压绕组中部电位,中部悬浮电位ul,ul= uh*c1/(c1+c2)=50%* ua*c1/(c1+c2)。
c1为高压绕组对低压绕组电容。
c2为低压绕组、与低压绕组相连的试验变压器绕组对地电容、各测量互感器对地电容之和。
低压绕组首末两端励磁电压为uax;低压绕组首端电位ua= ul+50%uax;低压绕组尾端电位ux= ul-50%uax。
四、以一台变压器,实例说明电力变压器进行空载试验低压绕组无固定电位时,低压绕组的对地悬浮电位
产品:单相双绕组变压器
由此例可以发现,低压绕组的端部 高对地电位为31.17kv。低压绕组对地额定电压为27.0kv,测量互感器的额定对地电位为27kv,为低压绕组励磁的试验变压器的绕组额定对地电位为27kv,在此情况下会出现过电压的现象。
五、结论
通过以上分析,单相电力变压器进行空载试验时,为了避免出现低压绕组、测量系统过电压故障,低压绕组的某点(首端接地或者是尾端接地),或者是试验变压器绕组某个部位,必须有且仅有一个固定地接地使绕组固定电位。
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