电力变压器绕组股间短路的试验判定法.pdf

电力变压器绕组股间短路的试验判定法 姚缨英 !， 常 挥 "， 谢德馨!， 孙立时" （!#沈阳工业大学电气工程学院，辽宁 沈阳!!""#$；#%沈阳供电公司试验所，辽宁 沈阳!!"""!） 摘要：应用场路耦合有限元分析法建立了变压器空载试验和短路试验数值分析模型。对绕组存在股间短路时的电 磁场进行了计算。给出了判定股间短路的计算机仿真结果。 关键词： 电力变压器；绕组；有限元分析；短路 中国分类号：$%7<78相励磁、9相短路（8<89相励磁、7相短路 ;9<97相励磁、8相短路 图!高低压绕组同时存在股间短路时的磁场分布 ;7<;8<;9< 图6变压器短路且在高低压绕组中存在不同类型股间短路 情况下的磁场分布 ;7<低压绕组有股间短路;8<高压绕组有股间短路 ;9<高低压绕组有股间短路 !" 万方数据 姚缨英、 常挥、 谢德馨， 孙立时： 电力变压器绕组股间短路的试验判定法 第!期 收稿日期："##$%#4%3/-+3 ??4’ 90@?(@%-+3(4 (&(4’.+. @0A%4. 10- /-(&.10-@%- &0B40(A /%./ (&A .$0-/ 3+-3>+/ /%./ (-% .%/ >?5+& =$+3$ /$% 1+%4AB3+-3>+/ 30>?4%A 1+&+/%B%4%@%&/ (&(4’.+. +. >.%A"2$% %4%3/-0@()&%/+3 1+%4A5 +& =$+3$ .+/>(/+0& /$% =+&A+&) $(. ./-(&AB/0B./-(&A .$0-/ 3+-3>+/5 +. 3(43>4(/%A" 2$% 30@?>/%- %@C >4(/+0& -%.>4/. 01 D>A)+&) ./-(&AB/0B./-(&A .$0-/ 3+-3>+/. (-% )+,%&" ="> 7-0’#：!"#$% &%’()*"%+$%, -.(/.(0, 1.(.2$3$4$+$(2 ’(’45).), 67"%2 8.%89.2 从图E和表7可以发现绕组股间短路对短路试 验结果有较大影响： （!） 存在股间短路时， 漏磁场集中在短路环的附 近， 高低压绕组中的电流略有增加； （7） 短路环中的电流很大， 因此， 绕组局部过热 情况严重； （8） 两个绕组中同时存在股间短路时， 负载损耗 很大， 并出现严重过热。如果只有一处股间短路， 则 高压绕组中的股间短路所引起的损耗增大和过热现 象要比低压绕组中的股间短路稍微明显一些。 F结论 本文利用场路耦合有限元分析对三相三柱变压 器试验进行了计算机仿真，完成了对股间短路现象 的有关研究， 得出如下结论： （!） 不可能利用变压器的空载试验结果判定绕 组是否存在股间短路。 通过对变压器空载试验情况下电磁场的分析和 计算发现： 变压器绕组所在位置的磁场非常弱， 其磁 密不到铁心磁密的百万分之一，绕组中的股间短路 对空载试验时得到的绕组电流和损耗没有任何影 响。 （7） 可以利用变压器的短路试验结果判定股间 短路现象。 变压器短路试验的有限元分析结果表明：股间 短路对损耗的影响很大， 这是因为股间短路时， 变压 器漏磁场会在短路环中产生很大的电流，因此损耗 迅速增加， 造成绕组局部过热。 精确量化股间短路对绕组电流、损耗乃至过热 的影响十分复杂， 不仅与短路的位置、 短路的方式， 而且与绕组绕制的工艺密切相关。真正准确地模拟 应该是三维的。 因此， 进一步判定股间短路的类型和 位置还有待于更深入地研究电磁场逆问题分析计算 方法， 以获得量化结果和精确的故障定位。 !" 万方数据