变压器短路实验

变压器短路试验

变压器的短路承受能力试验主要是考核其承受短路的机械力，并不能验证其热特征(在标准中明确规定承受短路的耐热能力由计算验证)。短路承受能力试验通常是在试验室完成的。国际电工委员会(IEC)和我国国家标准(GB)都对变压器承受短路的能力进行了明确的规定，并且对短路承受能力试验的方法箱要求进行了阐述。

变压器和不带第三绕组的自耦变压器,由于二次侧(低压侧)的短路能最严密地反映系统的短路故障状态，因此应优先考虑二次侧短路。短接时应采用低电阻的铜排或断路器进行短接。对三绕组变压器(包括自耦变压器)，必须根据每台特定的变压器来决定短路的方式和施加短路的端子，每个绕组的最大故障电流可以根据故障的类型计算出来。

因它是由不同的故障类型、故障位置和系统数据来决定的，在试验时应至少在一种试验中受到最大故障电流的作用。通常是通过几种不同的接线方式进行短路承受能力试验，从而保证所有绕组的短路承受能力都得到验证。

短路试验可采用两种方式：

(1)预先短路法：也称对预先短路的变压器施加电压的短路试验，即在变压器的二次侧预先短路或合上断路器，,然后在一次侧进行励磁。这种方法要求离铁心柱最远的绕组接电源，目的是为了尽可能地避免铁心饱和以及在最初的几个周期内的磁化涌流叠加到短路电流上。

(2)后短路法：也称对预先励磁变压器进行短接的短路试验，即变压器一次绕组施加励磁电压，二次绕组利用短路装置进行短路的方式。这种方式更接近实际运行状态。

将变压器一侧绕组(通常是低压侧)短路，从另一侧绕组(分接头在额定电压位置上)加入额定频率的交流电压，使变压器绕组内的电流为额定值，测量所加电压和功率。

将测得的有功功率换算至额定温度下的数值，称为变压器的短路损耗。所加电压Uk，称为阻抗电压，通常以所占加压绕组额定电压的百分数表示。

三绕组的变压器，应对每两绕组进行一次短路试验(非被试线圈开路)。如两绕组容量不等，应通入容量较小绕组的额定电流，并注明测得的阻抗电压所对应的容量。

阻抗电压包括有功分量和无功分量，两分量的比值随容量而变，容量越大，电抗电压(无功分量)对电阻电压(有功分量)的比值也越大。

短路损耗包括电流在绕组电阻上产生的损耗和漏磁通引起的各种附加损耗(在交变磁场作用下的绕组中的涡流损失和漏磁通穿过绕组压板、铁心夹件、油箱等结构件所形成的涡流损耗)。容量为6300kVA及以下的电力变压器，附加损耗所占比重较小;容量为8000kVA以上的电力变压器及自耦变压器等，附加损耗所占比重较大(常大于参考温度下电阻损耗的一半，有时甚至等于或大于电阻损耗)。因此，应按不同情况进行计算。

通过变压器短路试验可以发现以下缺陷：

(1)变压器各结构件(屏蔽、压环和电容环、轭铁梁板等)或油箱箱壁中由于漏磁通所致的附加损耗过大或局部过热;

(2)油箱箱盖或套管法兰等附件损耗过大并发热;

(3)带负载调压变压器中的电抗绕组匝间短路;

(4)大型电力变压器低压绕组中并联导线间短路或换位错误。这些缺陷均可能使附加损耗显著增加。