1,原理
變壓器的短路阻抗是指該變壓器的負(fù)荷阻抗為零時(shí)變壓器輸入端的等效阻抗。短路阻抗可分為電阻分量和電抗分量,電抗是容抗和感抗的總和。對(duì)于110kV及以上的大型變壓器,由于感抗很大所以電阻分量在短路阻抗中所占的比例非常小,短路阻抗值主要是電抗分量的數(shù)值。變壓器的短路電抗分量,就是變壓器繞組的漏電抗。變壓器的漏電抗可分為縱向漏電抗和橫向漏電抗兩部分,通常情況下,橫向漏電抗所占的比例較小。變壓器的漏電抗值由繞組的幾何尺寸所決定的,變壓器繞組結(jié)構(gòu)狀態(tài)的改變勢(shì)必引起變壓器漏電抗的變化,從而引起變壓器短路阻抗數(shù)值的改變。
變壓器的阻抗公式 Z= R+jX
其中 Z: 阻抗 R:電阻 X:電抗
j 是虛數(shù)單位 當(dāng) X > 0 時(shí),稱為感性電抗 當(dāng) X = 0 時(shí),電抗為0 當(dāng) X < 0 時(shí),稱為容性電抗 一般應(yīng)用中,只需知道阻抗的強(qiáng)度即可: |Z|=√R^2+X^2 對(duì)電阻為0的理想純感抗或容抗元件,阻抗強(qiáng)度就是電抗的大小。 一般電路的總電抗等于:X = XL + XC 其中 XL 為電路的感抗, XC 為電路的容抗。
2,應(yīng)用
電力變壓器在運(yùn)行或者運(yùn)輸過(guò)程中不可避免地要遭受各種故障短路電流的沖擊或者物理撞擊,在短路電流產(chǎn)生的強(qiáng)大電動(dòng)力作用下,變壓器繞組可能失去穩(wěn)定性,導(dǎo)致局部扭曲、鼓包或移位等永久變形現(xiàn)象,這樣將嚴(yán)重影響變壓器的安全運(yùn)行。為了檢測(cè)變壓器的變形程度或是否變形,國(guó)家電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T911-2004中明確規(guī)定了對(duì)變壓器變形的測(cè)試。目前檢測(cè)變壓器繞組變形的常用方法有:頻率響應(yīng)分析法,掃頻法和低壓短路阻抗法。其中短路阻抗是變壓器的重要參數(shù),低壓短路阻抗法是判斷繞組變形的傳統(tǒng)方法,為此國(guó)標(biāo)1094.5-2003和IEC60076-5:2000曾規(guī)定:短路電抗的變化量是判斷變壓器繞組有無(wú)變形的唯一判據(jù)。
3,測(cè)量方法
變壓器短路阻抗測(cè)量采用伏安法。該方法適用于單相和三相變壓器。測(cè)試前將變壓器的一側(cè)出線短接,短接用的導(dǎo)線須有足夠的截面積,并保持各出線端子接觸良好,以減小引線的回路電阻。變壓器的另一側(cè)施加試驗(yàn)電壓,從而產(chǎn)生流經(jīng)阻抗的電流,同時(shí)測(cè)量加在阻抗上的電流和電壓,此電壓、電流的基波分量的比值就是被試變壓器的短路阻抗。 變壓器短路阻抗測(cè)試時(shí),通常在變壓器的高壓繞組側(cè)加壓,在低壓繞組側(cè)短路。為保證測(cè)試精度,電壓測(cè)量回路應(yīng)直接接在被試變壓器的出線端子上,以免引入電流引線上的電壓降。試驗(yàn)用調(diào)壓器的額定電流不能小于10A,試驗(yàn)時(shí)流經(jīng)被試變壓器繞組的試驗(yàn)電流以在其額定電流的0.5%~0.1%的數(shù)量級(jí)上或2~10A為宜,試驗(yàn)電流不能太大,否則由于電源的過(guò)載使試驗(yàn)電壓波形嚴(yán)重畸變,影響測(cè)試精度
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