非常規(guī)變壓器感應(yīng)耐壓試驗計算及分析

林堅

（汕頭供電局，廣東 汕頭 515041）

在電網(wǎng)運行中變壓器屬于主要設(shè)備，起十分關(guān)鍵的作用，其安全健康運行決定電網(wǎng)正常運行。根據(jù)制度規(guī)定，電力系統(tǒng)主設(shè)備需要進行相關(guān)出廠試驗項目、交接試驗項目，來判斷設(shè)備是否滿足投入運行的要求，其中變壓器感應(yīng)耐壓試驗是用來考核其主絕緣和縱絕緣，由于該項目試驗電壓遠高于設(shè)備額定電壓，現(xiàn)場實施該項目難度大，但能嚴格考核變壓器絕緣情況。基于本局非常規(guī)變壓器的接線方式、設(shè)計絕緣水平及相關(guān)參數(shù)，本文將分析計算幾種試驗接線下各側(cè)耐受電壓，根據(jù)計算結(jié)果選擇合理的試驗方案，確保被試變壓器能順利進行感應(yīng)耐壓試驗。

1 被試變壓器相關(guān)參數(shù)

該變壓器型號為SZ11-240000/166，端部出線的升壓變壓器，接線組別為YN,d11，額定電壓為110kV/(166±8)×1.25%kV，絕緣水平：高壓線端為275kV、低壓線端為200kV、高壓中性點線端為140kV。

2 試驗計算及分析

2.1 非被試相支撐法

（1）試驗接線一。圖1所示的接線圖為A相繞組的單相感應(yīng)耐壓接線，從低壓側(cè)施加電源，電源頻率范圍為100～200Hz之間，低壓側(cè)ax需施加1.8倍的額定電壓，即200kV，高低壓側(cè)電壓關(guān)系圖如圖2所示。

若高壓側(cè)采用主分接，則各側(cè)繞組端電壓計算如下：

低壓繞組電壓：

Uac=1.8額 定 電 壓=1.8×110=200kV、Uby=Ucz=100kV、Ub-地=-100kV、Uc-地=-200kV。

圖2 電壓分布圖

高壓繞組電壓：

UAO=200×((166/)/110)=174kV、UBO=UCO=87kV、UA-地=261kV、UA-a=261kV、UB-地=0V、UC-地=0V、U0-地=87kV。

由計算可知，A端對地和對a感應(yīng)電壓可達到261kV，接近要求值275kV，O端感應(yīng)耐壓值為87kV，未能達到要求值140kV，所以此接線基本滿足高壓A端對地及相間的絕緣考核要求，中性點O端絕緣需要另施加電壓進行考核。

（2）試驗接線二。將圖1中接線進行調(diào)整，從高壓側(cè)施加電源，可得圖3，此時高壓側(cè)CO端需施加87kV，即0.9倍的額定電壓，高低壓側(cè)電壓關(guān)系圖如圖4所示。若高壓側(cè)采用主分接，則各側(cè)繞組端電壓計算如下：

高 壓 繞 組 電 壓：UBO=UCO=87kV、UAO=2×UBO=174kV、UA-地=261kV、UA-a=261kV、UB-地=0V、UC-地=0V、U0-地=87kV。

低壓繞組電壓：

圖3 A相感應(yīng)耐壓試驗接線二

圖4 電壓分布圖

由計算可知，A端對地和對a感應(yīng)電壓可達到261kV，接近要求值275kV，O端感應(yīng)耐壓值為87kV，未能達到要求值140kV，所以此接線基本滿足高壓A端對地及相間的絕緣考核要求，中性點O端絕緣需要另施加電壓進行考核。

2.2 直接勵磁法

試驗接線三。圖5所示的接線為A相繞組的單相感應(yīng)耐壓接線，此時低壓側(cè)三角形接線需要解開，變頻電源從低壓側(cè)ax施加1.8倍的額定電壓，頻率范圍為100～200Hz之間，由于高壓側(cè)B、C、O相接地，其中ΦB、ΦC為0，UB=UC=0，高低壓側(cè)電壓關(guān)系圖如圖6所示。

圖5 A相感應(yīng)耐壓試驗接線三

圖6 電壓分布圖

若高壓側(cè)采用主分接，則各側(cè)繞組端電壓計算如下：

低 壓 繞 組 電 壓：Uax=1.8額 定 電 壓=1.8×110=200kV、Uby=Ucz=0kV、Ub-地=200kV、Uc-地=200kV。

高 壓 繞 組 電 壓：UAO=200×((166/)/110)=174kV、UA-地=174kV、UA-a=174kV。

由計算可知，A端對地和對a均不能達到要求值275kV，O端感應(yīng)耐壓值為0kV，所以此接線無法滿足高壓A、O端對地及相間的絕緣考核要求。

2.3 各種接線圖對比分析

從上述計算結(jié)果可以看出，因高低壓線端的感應(yīng)倍數(shù)不同，無法使用直接勵磁法使感應(yīng)電壓同時到達高低壓線端絕緣考核要求，因此試驗接線三不符合要求；試驗接線一、二在滿足低壓側(cè)線端絕緣考核要求的基礎(chǔ)上，高壓側(cè)線端基本達到絕緣考核要求，只是中性點O端絕緣需要另外施加電壓進行考核。另外試驗接線二所需的外施電壓為87kV，遠低于試驗接線一所需的外施電壓，當(dāng)試驗設(shè)備的電壓無法滿足試驗接線一的要求，可選擇試驗接線二，從高壓側(cè)線端施加外施電壓進行感應(yīng)耐壓試驗。

3 結(jié)語

由于被試變壓器為非常規(guī)變壓器，如參照常規(guī)變壓器從變低三角形側(cè)施加試驗電壓，所需的外施試驗電壓將達200kV，常規(guī)變壓器感應(yīng)耐壓試驗設(shè)備將不能提供此電壓，如參照試驗接線二，從高壓側(cè)施加試驗電壓，所需的外施試驗電壓為87kV，較試驗接線一，試驗條件比較容易滿足。如有此類非常規(guī)變壓器需要進行感應(yīng)耐壓試驗，建議按照試驗接線二進行試驗。