030 变压器零序阻抗的实测与计算
变压器试验计算公式汇总

T :温度,指绕组温度(℃)
t:温度,指测量时绕组的温度(℃)
3.绕组相电阻与线电阻的换算
Y接
RAB=RAN+RBN
(R线=2R相)
RBC=RBN+RCN
RAC=RAN+RCN
Ra=1/2(Rab+Rac-Rbc)
Rb=1/2(Rab+Rbc-Rac)
Rc=1/2(Rbc+Rac-Rab)
第六部分零序阻抗的计算
第七部分温升试验的计算
第八部分声级测定的计算
第九部分计算案例
一、直流电阻的计算
1.电阻(Ω)=电阻率(Ω/m)×长度(m)/截面积(mm2)
2.电阻温度的换算
铜RT=Rt×(235+T)/(235+t)
铝RT=Rt×(225+T)/(225+t)
RT:需要被换算到T℃的电阻值(Ω)
n :匝数
7.测量直阻对所需充电稳定时间的计算
T=L/R
T :充电时间常数(S)当I1=IO时,t≥5T时才能稳定
L :试品测量绕组电感(L)I1:测量充电电流(A)
R:试品测量绕组电阻(R)IO:试品空载电流(A)
8.试品磁场强度的计算
H=nI/l
H :磁场强度(A/m)I :流经绕组的电流(A)
C:试品电容
Xd:发电机的同步阻抗(Ω)
X2:发电机的逆序阻抗(Ω)
Xk:试验变压器的短路阻抗(Ω)
2.同步发电机带电抗器不自激的计算
Xc>(Xd+X2)XL/(Xd+X2+XL)+Xk
XL:并联补偿电抗器的感抗(Ω)
3.试验变压器容升的计算
变压器零序电流保护整定计算公式

变压器零序电流保护整定计算公式一、介绍变压器是电力系统中的重要设备,它承担着电能的传输和分配任务。
在变压器运行过程中,零序电流保护起着非常重要的作用。
通过合理的整定计算公式,能够有效地保护变压器,防止因零序电流问题导致的设备损坏甚至事故发生。
本文将深入探讨变压器零序电流保护整定计算公式,并对其进行全面评估和详细阐述,以帮助读者更好地理解和运用这一重要的保护措施。
二、零序电流保护的重要性在电力系统中,零序电流是指电流的另一种形式,它代表了系统中存在的对称性故障,比如地线故障、对称性短路故障等。
变压器作为电力系统的重要组成部分,一旦发生零序电流问题,将会对系统稳定运行产生不利影响,甚至给设备造成严重损害。
合理设置零序电流保护的整定值就显得尤为重要。
三、零序电流保护整定计算公式的基本原理在变压器保护中,零序电流保护是一项常用的保护手段。
它的基本原理是通过测量各相零序电流,当出现故障时,保护装置能够根据预先设定的整定值,及时地采取保护动作,切断故障点,从而保护设备的安全运行。
而整定计算公式则是用来根据具体的情况,计算出合理的保护整定值。
一般来说,零序电流保护整定计算公式包括定时整定和电流整定两部分。
四、零序电流保护的整定计算公式1. 定时整定在变压器零序电流保护的定时整定中,常用的计算公式为:$t_{Th} = K \times \frac{L}{f} + T_d$其中,$t_{Th}$为定时整定值,$K$为系数,$L$为变压器对称故障电流,$f$为变压器额定频率,$T_d$为延时时间。
2. 电流整定在变压器零序电流保护的电流整定中,常用的计算公式为:$I_0 = K_u \times I_t$其中,$I_0$为电流整定值,$K_u$为系数,$I_t$为变压器零序电流。
五、个人观点和理解零序电流保护的整定计算公式是保护变压器安全运行的重要工具,它能够帮助我们根据实际情况,科学合理地设置保护参数,从而保证设备的安全性和可靠性。
接地变压器零序阻抗的计算与测量

【 b tatT ecluao n aue n o eo sq e c mpd neo at-rnfr e sit d cd hi r ut aecmprd ad A s c]h aclt na dmesrmetfrZr -eu nei e a c fer t s m ri nr ue . er e l r o ae n r i h a o o T s s
O 前 言
在 小 电 流接 地 的 电力 系 统 中 , 系统 电 容 电流 大 到 一 定 程 度 时 , 对
1 . 可 带 二次 负 荷 供 站 用 变 .2 2
1 - 可适 当调 整 不 平 衡 .3 2
接 地 故 障 所产 生 的接 地 电 流 及其 弧 光 间隙 过 电 压 将 最 终 不 能 t熄 , l 危 2 零 序 阻抗 的计 算 及系统安全, 因此 必 须 加 以 控 制 。 目前 对 接 地 电 流 及 其 弧 光 间 隙 过 电 压 的 限 制 主要 有 2种 措 施 : 一种 是 在 变 电站 中的 电源 变 压 器 中性 点 直 接 经 消 弧 线 圈 接 地 . 接 地 电流 进行 电 感 性 补 偿 . 接 地 电 弧 瞬 间 熄 对 使 灭 , 到 限 制 弧 光 间 隙 过 电压 的 目的 ; 一 种 是 在 变 电站 中 的 电 源 变 达 另 压 器 中性 点 经 接 地 电 阻 接 地 。 接地 点 注入 电 阻 性 电流 . 变 接 地 电 在 改 流 相 位 , 速 泄 放 回路 中 的残 余 电荷 , 使 接 地 电 弧 自熄 , 到 限 制弧 加 促 达 光间隙过电压的 目的。同时, 这种措施还可提供足够的零序电流和零 序 电 压 。 接 地保 护 可靠 动作 。但 在 6 1k 使 - 0 V小 电 流 接 地 的 电力 系统 中, 由于 变 电站 中 的 电 源 变 压 器 6 1k 侧绕 组 为 三 角形 接 线 , 以 —OV 所 无 中性 点 引 出接 消 弧 线 圈或 接 地 电 阻 。 而 需 要 采 用 专 用 接 地 变 压 器 因 做 一个 人 为 中性 点 连 接 消弧 线 圈 或 接 地 电 阻 . 在 系统 发 生 接 地 故 障 并 时 . 消弧 线 圈 或 接地 电阻 所 产 生 的 接地 补 偿 电流 送 入 电 网 。 将 接 地 变 压 器 的最 大 功能 就 是 传 送 接 地补 偿 电流 。 接 地 补 偿 电 流 而 实 际上 是 一 种 零 序 电流 , 只 能 在 零 序 阻抗 非 常小 的 网 络 中 畅通 。要 它 使 消弧 线 圈 或 接地 电 阻所 产 生 的 补偿 电 流能 够 顺 利 通 过 接 地 变 , 须 必 零 序 阻抗 是 中性 点 接 地 方 式 中 的一 个 基 本 物 理 概 念 , 电 网 不 对 在 称运行的状态下 , 回路 电流和电压等运行参数呈 现不平衡 状况 , 用对 称 分 量 原 理 可 将 该 电 流 和 电 压 分 解 为 正 序 、 负序 和 零 序 三 个 对 称 系 统 . 序 电 流 所 流 经 的 回路 阻抗 相 应 地 称 为 正 序 、 序 、 序 阻 抗 , 各 负 零 与 正 序 、 序 的 电 流 电 压 相 比 , 序 电 流 和 电 压 的特 征 是 三 相 的 相 位 完 负 零 全相同。 在 电力 变 压 器 的计 算 中, 于对 变 压 器 的 短 路 阻 抗 要 求 很 严 格 , 由 对 零序阻抗不做要求, 所以在电力变压器的设计程序中未对零序阻抗的 设 计 给 出 明确 的 计 算 公 式,而零 序 阻 抗 与 线 圈 的 排 布 关 系 密 切,铁 心 ( 的 计 算及 线 圈 的排 布 与 电 力变 压 器 完 全 相 同 . 里 不再 赘 述 ) 们 通 这 . 我 常在线圈排完后进行零序阻抗 的计算, 公式如下:
变压器试验计算公式汇总

变压器试验计算版第一部分直流电阻的计算第二部分绝缘特性的计算第三部分工频外施耐压试验的计算第四部分空载试验的计算第五部分负载试验与短路阻抗的计算第六部分零序阻抗的计算第七部分温升试验的计算第八部分声级测定的计算第九部分计算案例一、直流电阻的计算1.电阻(Ω)=电阻率(Ω/m)×长度(m)/截面积(mm2)2.电阻温度的换算铜 R T=R t×(235+T)/(235+t)铝 R T=R t×(225+T)/(225+t)R T:需要被换算到T℃的电阻值(Ω)R t:t℃下的测量电阻值(Ω)T :温度,指绕组温度(℃)t :温度,指测量时绕组的温度(℃)3.绕组相电阻与线电阻的换算R a=1/2(R ab+R ac-R bc)R b=1/2(R ab+R bc-R ac)R c=1/ 2(R bc+R ac-R ab)D接,且a-y、b-z、c-xR a=(R ac-R p)-(R ab R bc)/(R ac-R p) R b=(R ab-R p)-(R ac R bc)/(R ab-R p)R c=(R bc-R p)-(R ab R ac)/(R bc-R p)R p=(R ab+ R bc + R ac)/2R ab=R a(R b+R c)/(R a+R b+R c)R L=2R p/3R AB、R BC、R AC、R ab、R bc、R ac、:绕组线电阻值(Ω)R a、R b、R c、 R AN、R BN、R CN:绕组相电阻值(Ω)R p:三相电阻平均值(Ω)4.三相绕组不平衡率计算β=(R MAX-R min)/R(三相平均值)β:三相绕组电阻值的不平率(%)R MAX:测量电阻的最大值(Ω)R min:测量电阻的最小值(Ω)5.测量直阻时所需的直流电流计算I Y =1.41×K×i oI D =1.22×K×i oK :系数,取3-10i o :空载电流,A6.试品电感的计算L=ф/I=K×I×n×S/(l×I)=K×n×S×μ/lL:试品电感(H)K:k=0.4π×10-6 (H/m)S:铁心截面(cm2)l:铁心回路长度(m)μ:导磁系数n :匝数7.测量直阻对所需充电稳定时间的计算T=L/RT : 充电时间常数(S)当I1=I O时,t≥5T时才能稳定L : 试品测量绕组电感(L) I1 :测量充电电流(A)R :试品测量绕组电阻(R) I O :试品空载电流(A)8.试品磁场强度的计算H=nI/lH :磁场强度(A/m) I :流经绕组的电流(A)n :匝数 l :铁心回路长度(m)二、绝缘特性的计算1.吸收比的计算吸收比=R60s/R15S S:秒2.极化指数的计算极化指数=R10min/R1min min:分3.位移电流衰减时间的计算T d=RC×10-6T d :衰减时间(S)R :绝缘电阻值,MΩC :变压器的几何电容值(PF)4.吸收电流的估算I a(t)=BCUt-nI a(t):吸收电流(A)B :因数,与绝缘材料的性质、状态、温度有关C :绝缘体的等效电容n :常数,0<n<15.绝缘电阻值不同温度的换算R2=R1×1.5(t1-t2)10R2 : 温度为t2℃时的绝缘电阻值R1:温度为t1℃时的绝缘电阻值6.绝缘介质损耗的计算P=UIcosφ=ωCU2tanσP :绝缘内部消耗的功率U :施加于绝缘介质两端的电压C :绝缘介质的等效电容7.介质损耗不同温度下的换算tanσ2=tanσ1×1.3(t2-t1)/10tanσ2 :温度为t2℃时的tanσ值tanσ1 :温度为t1℃时的tanσ值三.工频外施耐压试验的计算1.同步发动机组未带电抗器不自激的计算X c>X d+X2+X kX c :折算到发电机端的负载容抗Xc=1/ωc (Ω)C :试品电容X d :发电机的同步阻抗(Ω)X2 :发电机的逆序阻抗(Ω)X k :试验变压器的短路阻抗(Ω)2.同步发电机带电抗器不自激的计算X c>(X d+X2)X L /(X d+X2+ X L) + X kX L :并联补偿电抗器的感抗(Ω)3.试验变压器容升的计算△U=I1/I N[e r cosφ1±e x sinφ1+1/2(e x cosφ1±e r sinφ1)2]△U :电压变化%值I1 :试验变压器低压侧电流(A)I N :试验变压器低压侧额定电流(A)e r :试验变压器短路阻抗的有功分量 e r=P kt/10S N (%)e x :试验变压器短路阻抗的无功分量 e x=U xt2 - e r2 (平方根)cosφ1:电压与电流的功率因数,等同于变压器介损测量值tanφsinφ1 :sinφ=1-tanφ(cosφ1)2 (平方根)4.补偿电抗器容量选择的计算S C<S X≤S G+S CS X :补偿电抗器50HZ的容量(KVA)S C :被试变压器在工频耐压时的试验容量,S C=U2ωcS G :发电机容量(KVA)5.电容分压器分压比的计算K c=(C2+C1)/C1K c :分压比C1 :高压臂电容(F)C2 :低压臂电容(F)6.变压器漏抗的计算X S=(U H/I H)×U K%X S :变压器漏抗(Ω)U H :变压器额定电压(V)U H :变压器额定电流(A)U K :变压器短路阻抗(%)四.空载试验的计算1.空载损耗的计算P o1=P o〃- P WV - P sP o1:空载损耗(W)P o〃:实测损耗(W)P WV :仪表损耗(W)P s :测量电缆损耗(W)2.空载电流的计算I o=(I ao+I bo+I co)/3I rI o :空载电流(%)I ao、I bo、I co :三相实测空载电流(A)I r :励磁绕组额定电流(A)3.空载损耗校正的计算P o =P o1[1+(U1- U r)/U1]P o :校正后的空载损耗值(W)P o1 :校正前的空载损耗值(W)U1 :平均值电压表测量值(V)U r:有效值电压表测量值(V)4.空载试验电源容量的计算S o=0.01× K ×i o ×S nS o :试验电源容量(KVA)K :系数,1≤K≤10,基本取K≥5可满足波形要求。
变压器零序电阻计算

变压器零序电阻计算引言:变压器是电力系统中常用的电力设备之一,它用于改变电压的大小。
在变压器的运行过程中,为了保证其正常工作,需要考虑到各种因素,其中一个重要的因素就是变压器的零序电阻。
本文将从计算变压器零序电阻的角度出发,介绍相关的知识和方法。
一、变压器零序电阻的概念变压器零序电阻是指变压器在零序故障情况下,通过其零序电流所产生的电压降与电流之比。
在电力系统中,零序电流是指在三相不平衡故障或地故障情况下,通过变压器的额定中性线或中性点的电流。
零序电阻是变压器内部参数之一,它的大小与变压器的结构、工作状态以及接地方式等因素有关。
二、变压器零序电阻的计算方法变压器零序电阻的计算方法有多种,下面将介绍其中两种常用的方法。
1. 短路试验法短路试验法是一种常用的计算变压器零序电阻的方法。
具体步骤如下:(1)将变压器的低压侧短路,并使高压侧空载;(2)通过低压侧加入一组对称的三相电压,使其产生一个对称的零(3)通过测量低压侧的电流和电压,计算得出变压器的零序电阻。
2. 电压比法电压比法也是一种常用的计算变压器零序电阻的方法。
具体步骤如下:(1)在变压器的低压侧接入一组对称的三相电压,使其产生一个对称的零序电流;(2)通过测量变压器高压侧和低压侧的电压,计算得出变压器的零序电阻。
三、变压器零序电阻的影响因素计算变压器零序电阻时,需要考虑到各种影响因素,主要包括以下几个方面:1. 变压器的结构:不同结构的变压器,零序电阻的计算方法和数值可能存在差异。
2. 变压器的工作状态:变压器的负载率、变比和电压等工作状态对零序电阻的计算有一定的影响。
3. 变压器的接地方式:变压器的中性点接地方式不同,零序电阻的计算方法也会有所差异。
四、变压器零序电阻的作用变压器零序电阻在电力系统中起到了重要的作用,主要体现在以下1. 限制零序电流:变压器零序电阻的存在可以限制零序电流的大小,从而减小对设备的影响。
2. 保护设备安全:在电力系统中,零序故障会对设备造成损害,通过合理设置变压器的零序电阻可以提高设备的安全性。
变压器零序阻抗测试方法

变压器零序阻抗测试方法变压器的零序阻抗测试是为了评估变压器的对称性和保护系统的可靠性。
以下是变压器零序阻抗测试的几种常见方法:1. 电压法测试,这是最常用的方法之一。
在测试中,通过施加对称的三相电压,测量变压器的零序电流。
根据欧姆定律,可以计算出变压器的零序阻抗。
这种方法需要使用特殊的测试设备,如电压源和电流互感器。
2. 电流法测试,这种方法是通过施加对称的三相电流来测试变压器的零序阻抗。
在测试中,通过测量变压器的零序电压来计算零序阻抗。
这种方法需要使用特殊的测试设备,如电流源和电压互感器。
3. 双电压法测试,这种方法结合了电压法和电流法。
在测试中,首先施加对称的三相电压,测量变压器的零序电流。
然后,施加对称的三相电流,测量变压器的零序电压。
通过这两组测量结果,可以计算出变压器的零序阻抗。
4. 双电流法测试,这种方法也结合了电压法和电流法。
在测试中,首先施加对称的三相电流,测量变压器的零序电压。
然后,施加对称的三相电压,测量变压器的零序电流。
通过这两组测量结果,可以计算出变压器的零序阻抗。
在进行变压器零序阻抗测试时,需要注意以下几点:1. 测试前应确保变压器处于正常运行状态,并断开与电网的连接。
2. 测试时应按照相关的测试标准和规程进行操作,确保测试结果的准确性和可靠性。
3. 在测试过程中,应注意保护自身安全,采取必要的安全措施,如穿戴绝缘手套和鞋子。
4. 测试结果应与变压器的额定数值进行比较,以评估变压器的性能和可靠性。
综上所述,变压器的零序阻抗测试可以通过电压法、电流法、双电压法或双电流法进行。
在测试前应确保变压器正常运行,并按照相关标准和规程进行操作。
测试结果可用于评估变压器的对称性和保护系统的可靠性。
零序阻抗的计算(仅供参考)

唐工:您好1.明确您要提的问题是什么?如是否计算500KV单相接地电流?单相接时接地点的零序电压? 500KV单相接地经主变压器耦合至机端的零序电压?2.我无系统内电话,请提供其他电话?有时只能用电话交谈.3.我很愿同您们讨论技术方面的问题,并尽我能力满足您们的要求,同时请您和涌能王冬奕打声一招呼为好!谢谢合作4.计算500KV单相接地时零序阻抗的计算和22KV单相接地时零序电流的计算回复如下,高春如零序阻抗的合算一、秦山三厂的主接线图二、秦山三厂的主接线图等效零序阻抗图a)计算500kV侧单相接地短路时,因为22kV侧零序阻抗断开,所以不考虑500kV侧零序阻抗,如计算d1点单相接地短路时,接地点0.125580.19210.36311//X X X 0T 0S 0Σ=+==2. 计算22kV 侧单相接地短路,因为22kV 为小接地电流系统,所以单相接地电流为发电机单相对地电容电流和电阻电流相量和。
22kV 侧计算单相接地时不必考虑零序电抗,只要考虑发电机每相对地电容和中性点侧接地电阻。
(1)发电机每相对地电容:Cg=0.3μF ;(2)机端每相外接设备对地电容(包括主变低压侧绕组,主厂变、励磁变高压侧绕组,PT 高压侧及母线):Ct=0.010909+0.0064882+0.0052+0.002=0.0245972μF ;(PT 高压侧及相关封闭母对地电容之和最大相0.0052μF ,励磁变为干式变,假设其高压侧绕组对于电容0.002μF)。
(3)发电机相对地总容抗Xc=1/ω(Cg+Ct)=1)0246.03.0(314106+⨯-=9811Ω计算时可能缺少断路器对地固定电容,所以偏大了.(4)接地变二次侧所接电阻为:Rn=0.24(22/0.24)2=2016.7Ω;(5) 22kV 侧单相接地电容电流A 884.3=9811×322000×3=(1)CI可能缺少断路器对地固定电容???要计入断路器对地固定电容后按电阻电流=电容电流原则计算(6) 22kV 侧单相接地电阻电流A 298.6=7.2016×322000=(1)RI由此电阻电流>电容电流,要求电阻电流=电容电流要求Rn=9811/3=3270 Ω;R=3270/(22/0.24)2=0.389 Ω取0.4 Ω, Rn=0.4(22/0.24)2=3361 Ω,22kV 侧单相接地电阻电流A 78.3=3361×322000=(1)RI(7) 单相接地电流 A 4.5=78.3+88.3=I +I =I 222)1(R 2)1(C)1(K (8)22kV 侧单相接地零序电压.7kV 12=322=U 0零序阻抗的合算三、 秦山三厂的主接线图唐工:您好5. 明确您要提的问题是什么?如是否计算500KV 单相接地电流?单相接地点的零序电压?500KV单相接地经主变压器耦合至机端的零序电压?6.我无系统内电话,请提供其他电话?有时只能用电话交谈.7.我很愿同您们讨论技术方面的问题,并尽我能力满足您们的要求,同时请您和涌能王冬奕打声一招呼为好!谢谢合作高春如四、秦山三厂的主接线图等效零序阻抗图五、秦山三厂的主接线零序阻抗的归算1)d1点(主变输出500KVGIS及连接回路短路)单相接地短路:✷ 最大运行方式下:1#发电机正常满功率运行:X 1Σmax =0.1256;✷ 最小运行方式下:1#发电机停运:X 1Σmax =0.363;2) d2点(22KV 母线连接回路短路) 单相接地短路:✷ 最大运行方式下:1#发电机正常满功率运行:①发电机每相对地电容:Cg=0.3μF ;②机端每相外接设备对地电容(包括主变低压侧绕组,主厂变、励磁变高压侧绕组,PT 高压侧及母线):Ct=0.010909+0.0064882+0.0052+0.002=0.0245972μF ;(PT 高压侧及相关封闭母对地电容之和最大相0.0052μF ,励磁变为干式变,假设其高压侧绕组对于电容0.002μF )。
简析变压器零序阻抗的实测及计算

简析变压器零序阻抗的实测及计算发表时间:2016-07-07T12:17:43.560Z 来源:《基层建设》2016年6期作者:罗和海[导读] 文章阐述了变压器零序电抗的实测方法并给出了折算成标幺值的公式,同时分析了常用的变压器零序电抗与正序阻抗之间的关系。
阳西海滨电力发展有限公司 529800摘要:文章阐述了变压器零序电抗的实测方法并给出了折算成标幺值的公式,同时分析了常用的变压器零序电抗与正序阻抗之间的关系,为简化计算提供了方便。
关键词:变压器;零序阻抗;实测;简化目前电网普遍采用三相三柱式变压器,这种型式的变压器,由于各相零序磁通不能在铁心内形成回路,而必须通过铁心外的空间和变压器铁壳才能闭合,导致零序磁阻增大,零序励磁阻抗减小,使其零序励磁电流不可忽略。
因此,在零序阻抗计算中,不能象单相变压器和三相五柱式变压器那样,取与正序阻抗值相等的方法,而应该通过实测方法求取零序阻抗。
1、变压器零序阻抗及等值电路图电力系统中为了对接地性质的系统短路故障采用相应的有效的保护措施,需要确定系统中各电气设备的零序参数,变压器的零序阻抗便是其中之一。
变压器零序阻抗是指零序电流流过变压器三相对称电路时遇到的阻抗。
变压器的零序等值电路可以用三端T型电路来表示,见图1。
XG0、XZ0相当于零序漏电抗,Xm0为零序激磁电抗。
2、零序阻抗的测量及计算绕组排列形式为铁芯—低压—中压—高压,接线方式为YN,yn,d的变压器,有两个绕组具有引出的中性点,这种接线方式的三绕组变压器零序阻抗测量一般进行4次,即通常所说的两开两短法。
零序阻抗的等值图见图2,测量结果见表1。
依据测量结果,可列出以下2组计算公式。
式中Z10、Z20、Z30———高压、中压、低压侧的零序阻抗3、变压器零序阻抗与正序阻抗的关系及简化根据零序阻抗实测及计算结果表明,变压器零序阻抗与正序阻抗之间存在经验关系式。
3.1三柱芯式变压器普通的三相变压器广泛采用三柱铁芯式结构和Y0/y0/Δ型、Y0/y/Δ接线型式。
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变压器零序阻抗的实测与计算
袁凌
(武汉大学电气工程学院,湖北武汉430072)
摘要:文章阐述了变压器零序电抗的实测方法并给出了折算成标幺值的公式,同时分析了常用的变压器零序电抗与正序阻抗之间的关系,为简化计算提供了方便。
关键词:变压器;零序阻抗;实测;简化
1变压器零序阻抗及等值电路图
电力系统中为了对接地性质的系统短路故障采用相应的有效的保护措施,需要确定系统中各电气设备的零序参数,变压器的零序阻抗便是其中之一。
变压器零序阻抗是指零序电流流过变压器三相对称电路时遇到的阻抗。
变压器的零序等值电路可以用三端T型电路来表示,见图
1。
X G0、X Z0相当于零序漏电抗,X m0为零序激磁电抗。
2 实测与计算目的
三相变压器的零序阻抗特性与绕组的连接方式有关。
在有三角形接线绕组时,在三角形接线绕组形成的平衡安匝作用的情况下,电压与电流间的关系是线性的,也就是说,零序阻抗是个定值。
但对于没有三角形接线绕组的变压器,例如全星形三相三芯式自耦变压器来说,其零序阻抗由于油箱外壳磁化作用的影响,是一个变化的数值。
图2所示为全星形三相三芯式自耦变压器做零序开路试验的特性曲
线,Z1,0(%)、Z2,0(%)、Z3,0(%)代表从高、中、低三侧加压时,Z0(%)
随着外施零序电压U0(%)的变化而呈现的非线性变化关系。
因此其零序阻抗的稳定饱和值要实测确定。
零序阻抗还取决于绕组和铁芯之间的结构布置,因此在不同绕组上测量时就会有差异。
零序阻抗也与铁芯结构型式有关。
三相三柱式铁芯结构的变压器,零序磁通必须通过铁芯与油箱之间的空气隙和油箱形成回路,其零序阻抗较小。
而三相五柱式铁芯结构的变压器,零序磁通则可通过旁轭形成回路,因此其零序阻抗较大。
即使2台相同规格,但绕组排列方式不同的变压器,例如Y0/y0/Δ型接线与Y0/Δ/y0接线的变压器零序阻抗也有差别。
因此,在实际计算中,变压器零
序阻抗最好取实测值。
3不同类型变压器零序阻抗实测、计算与等值电路图
根据变压器接线组别、中性点引出线的不同,零序阻抗的测试方法有所不同,下面对电网中应用广泛的几种变压器的零序阻抗的测量、计算方法逐一论述。
3.1Y0/y0/Δ和Y0/Δ型接线变压器
Y0/Δ接线双绕组变压器与Y0/y0/Δ接线三绕组变压器,只有一个中性点引出线,其Y、Δ绕组中零序电流无法流通,零序阻抗的测量只需在带有中性点的Y0绕组上进行,将单相电压U0施加于Y0绕组中接在一起的
三相端子与中性点端子之间,其余绕组的外部连接可以开路,也可以短路。
测量其输入三相绕组的电流I,得到零序阻抗 X0=3U0/I0其零序阻抗实验接线见图3、图4,实测数据结果见表1。
3.2Y0/y0/Δ型接线变压器
Y0/y0/Δ型接线变压器具有2个中性点引出线,由于2个Y0绕组的中性点都引至箱盖上。
因此在实测时采取分别从2个绕组的三相连在一起的线路端和中性点端之间施加电压,而另一绕组的三相连在一起的线路端和中性点端之间开路和短路的方法,共做4次测量。
a. 高压方加零序电压,中压方开路(低压除Δ绕组封闭外,对外永远开路),得:
X G0 +X m0=A
b. 高压方加零序电压,中压方三相对中性点短路(低压同上),得:
X G0+X Z0∥X m0=B c. 中压方加零序电压,高压方开路(低压同上),得:
X Z0+X m0=C
d. 中压方加零序电压,高压方三相对中性点短路(低压同上),得
X Z0+X m0∥X G0=D
根据4个实测数据A、B、C、D可推出:
其零序阻抗实验接线见图5。
实测数据结果见表2。
4变压器零序阻抗与正序阻抗的关系及简化
根据零序阻抗实测及计算结果表明,变压器零序阻抗与正序阻抗之间存在经验关系式。
4.1三柱芯式变压器
普通的三相变压器广泛采用三柱铁芯式结构和Y0/y0/Δ型、Y0/y/Δ接线型式。
三柱芯式变压器的零序磁通在铁芯中不能构成回路,它必须逸出铁芯,经绝缘油,最后由变压器油箱返回,因此变压器油箱成为零序磁路的组成部分,零序磁通在油箱中将感应产生涡流,这些涡流与三相绕组零序电流反向,使变压器油箱表现为一个附加“Δ”绕组的作用。
这种作用加上零序磁路磁阻大的特点,使三柱芯式变压器不论从哪一绕组供电,其零序阻抗均比正序阻抗小。
根据实测结果约为X0≈0.8X1,即2绕组间零序阻抗为相应绕组间正序阻抗的80%。
4.2三相五柱芯式变压器
容量很大的普通变压器,为了改善零序磁路,同时降低本身高度,采用三相五柱芯式结构。
三相五柱芯式变压器的铁芯由于零序磁通可以通过旁轭在铁芯内形成回路,因此当中压绕组在高、低压绕组之间,即最广泛应用的YN/yn/d11接线时,高压供电的开路零序阻抗与高—低运行的短路阻抗(正序阻抗)相同,短路零序阻抗与高—中运行的短路阻抗(正序阻抗)也相同,根据实测结果有X0≈X1,即2绕组间零序阻抗等于相
应绕组间正序阻抗。
同样是五柱芯式变压器,如果低压绕组在高、中压绕组之间即Y0/Δ/y0接线时,高压和中压供电时的开路、短路零序阻抗相同,且开路零序阻抗与变压器高—低运行及中—低运行时的短路阻抗(正序阻抗)相同,但高压供电时的零序阻抗由于受到低压绕组的影响远小于高—中运行时的短路阻抗(正序阻抗)。
因此其零序阻抗与正序阻抗无特定关系式。
4.3三相变压器组
特高压变压器或特殊要求的变压器一般设计成三相变压器组。
在三相变压器组中,各相磁路彼此无关,各相零序主磁通沿各自的铁芯闭合,磁路的磁导很大,因此零序激磁阻抗Z0m与正序激磁阻抗X1m几乎相等。
5实用计算举例
5.1零序阻抗试验报告及计算
变压器型号:CUP-120000/220
额定容量:高:120 000 kVA中:120 000 kVA低:60 000 kVA 额定电压:220 kV/121 kV
电流:35 A/573 A/3 300 A
厂家:日本三菱
三柱芯式结构铁芯绕组排列:铁芯→DY→ZY→GY
额定分接头:5
试验项目:零序阻抗测试温度:14 ℃
将中压侧电阻折算到高压侧(折算系数K=2202/1102=4):
5.2正序阻抗与零序阻抗对比
正序阻抗与零序阻抗的对比见表4。
6小结
变压器的零序阻抗作为继电保护整定计算的重要参数,与变压器组的连接型式、铁芯结构等各种因素有关。
因此在计算中建议取实测值。
对于220 kV及以下电网内广泛应用的的YN/yn/d11接线型式的三柱芯式变压器,根据实测结果其零序阻抗的经验公式为X0≈0.8X1,可以作为整定计算的参考公式。