變壓器短路試驗(yàn)

變壓器的短路承受能力試驗(yàn)主要是考核其承受短路的機(jī)械力，并不能驗(yàn)證其熱特征(在標(biāo)準(zhǔn)中明確規(guī)定承受短路的耐熱能力由計(jì)算驗(yàn)證)。短路承受能力試驗(yàn)通常是在試驗(yàn)室完成的。國際電工委員會(huì)(IEC)和我國國家標(biāo)準(zhǔn)(GB)都對(duì)變壓器承受短路的能力進(jìn)行了明確的規(guī)定，并且對(duì)短路承受能力試驗(yàn)的方法箱要求進(jìn)行了闡述。

變壓器和不帶第三繞組的自耦變壓器,由于二次側(cè)(低壓側(cè))的短路能最嚴(yán)密地反映系統(tǒng)的短路故障狀態(tài)，因此應(yīng)優(yōu)先考慮二次側(cè)短路。短接時(shí)應(yīng)采用低電阻的銅排或斷路器進(jìn)行短接。對(duì)三繞組變壓器(包括自耦變壓器)，必須根據(jù)每臺(tái)特定的變壓器來決定短路的方式和施加短路的端子，每個(gè)繞組的最大故障電流可以根據(jù)故障的類型計(jì)算出來。

因它是由不同的故障類型、故障位置和系統(tǒng)數(shù)據(jù)來決定的，在試驗(yàn)時(shí)應(yīng)至少在一種試驗(yàn)中受到最大故障電流的作用。通常是通過幾種不同的接線方式進(jìn)行短路承受能力試驗(yàn)，從而保證所有繞組的短路承受能力都得到驗(yàn)證。

短路試驗(yàn)可采用兩種方式：

(1)預(yù)先短路法：也稱對(duì)預(yù)先短路的變壓器施加電壓的短路試驗(yàn)，即在變壓器的二次側(cè)預(yù)先短路或合上斷路器，,然后在一次側(cè)進(jìn)行勵(lì)磁。這種方法要求離鐵心柱最遠(yuǎn)的繞組接電源，目的是為了盡可能地避免鐵心飽和以及在最初的幾個(gè)周期內(nèi)的磁化涌流疊加到短路電流上。

(2)后短路法：也稱對(duì)預(yù)先勵(lì)磁變壓器進(jìn)行短接的短路試驗(yàn)，即變壓器一次繞組施加勵(lì)磁電壓，二次繞組利用短路裝置進(jìn)行短路的方式。這種方式更接近實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)。

將變壓器一側(cè)繞組(通常是低壓側(cè))短路，從另一側(cè)繞組(分接頭在額定電壓位置上)加入額定頻率的交流電壓，使變壓器繞組內(nèi)的電流為額定值，測(cè)量所加電壓和功率。

將測(cè)得的有功功率換算至額定溫度下的數(shù)值，稱為變壓器的短路損耗。所加電壓Uk，稱為阻抗電壓，通常以所占加壓繞組額定電壓的百分?jǐn)?shù)表示。

三繞組的變壓器，應(yīng)對(duì)每兩繞組進(jìn)行一次短路試驗(yàn)(非被試線圈開路)。如兩繞組容量不等，應(yīng)通入容量較小繞組的額定電流，并注明測(cè)得的阻抗電壓所對(duì)應(yīng)的容量。

阻抗電壓包括有功分量和無功分量，兩分量的比值隨容量而變，容量越大，電抗電壓(無功分量)對(duì)電阻電壓(有功分量)的比值也越大。

短路損耗包括電流在繞組電阻上產(chǎn)生的損耗和漏磁通引起的各種附加損耗(在交變磁場(chǎng)作用下的繞組中的渦流損失和漏磁通穿過繞組壓板、鐵心夾件、油箱等結(jié)構(gòu)件所形成的渦流損耗)。容量為6300kVA及以下的電力變壓器，附加損耗所占比重較小;容量為8000kVA以上的電力變壓器及自耦變壓器等，附加損耗所占比重較大(常大于參考溫度下電阻損耗的一半，有時(shí)甚至等于或大于電阻損耗)。因此，應(yīng)按不同情況進(jìn)行計(jì)算。

通過變壓器短路試驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)以下缺陷：

(1)變壓器各結(jié)構(gòu)件(屏蔽、壓環(huán)和電容環(huán)、軛鐵梁板等)或油箱箱壁中由于漏磁通所致的附加損耗過大或局部過熱;

(2)油箱箱蓋或套管法蘭等附件損耗過大并發(fā)熱;

(3)帶負(fù)載調(diào)壓變壓器中的電抗繞組匝間短路;

(4)大型電力變壓器低壓繞組中并聯(lián)導(dǎo)線間短路或換位錯(cuò)誤。這些缺陷均可能使附加損耗顯著增加。