一种热效应对变压器抗短路能力影响的试验方法与流程

本发明涉及变压器短路试验技术领域，尤其涉及一种热效应对变压器抗短路能力影响的试验方法。

背景技术：

变压器是电力系统中十分重要的设备之一，它的运行状况不仅影响其本身的安全，而且影响着整个电力系统运行的稳定性和可靠性。电网经常由于雷击、继电保护误动或拒动等造成短路，短路电流的强大冲击可能使变压器受损，因此，需要通过短路试验研究变压器的抗短路能力。

目前的变压器短路试验是按照gb1094.5-2008标准在变压器上直接施加一定的电压进行试验，测量变压器的最大短路电流，最大短路电流的越大，变压器的抗短路能力越强。

但是，变压器在实际运行过程中由于带有一定的负载，变压器绕组存在热效应，当变压器发热时，其抗短路能力将发生变化，上述短路试验是在不考虑变压器热效应的情况下进行的，导致测试的最大短路电流不准确。因此，有必要研究热效应对变压器抗短路能力的影响。

技术实现要素：

本发明提供了一种热效应对变压器抗短路能力影响的试验方法，所述方法包括：

对待测变压器高压端施加总损耗、低压端短路，其中，所述总损耗为待测变压器的空载损耗和负载损耗之和；

测试所述待测变压器的油温；

如果所述待测变压器的油温稳定，对所述待测变压器的高压端停止施加总损耗；

对升温后的所述待测变压器进行短路试验，测量升温后所述待测变压器的最大短路电流i1；

将所述待测变压器降至环境温度，对降至环境温度的所述待测变压器进行短路试验，测量环境温度下所述待测变压器的最大短路电流i2；

对比所述i1和i2，获得热效应对所述待测变压器抗短路能力的影响。

优选地，所述待测变压器的油温稳定包括：

计算所述待测变压器每个小时的油温变化；

当连续三个小时所述油温变化均小于1k时，则所述待测变压器的油温稳定。

优选地，所述对升温后的所述待测变压器进行短路试验，测量升温后所述待测变压器的最大短路电流i1，包括：

对升温后的所述待测变压器的任一相进行短路试验，获取升温后所述待测变压器的最大短路电流i1。

优选地，所述对降至环境温度的所述待测变压器进行短路试验，测量环境温度下所述待测变压器的最大短路电流i2，包括：

对降至环境温度下的所述待测变压器的任一相进行短路试验，获取环境温度下所述待测变压器的最大短路电流i2。

优选地，所述对所述待测变压器高压端施加总损耗、低压端短路包括：

通过发电机的调压器和功率表获得所述总损耗，并将所述总损耗施加到所述待测变压器的高压端，将所述低压端的任一相短路。

本发明提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本发明实施例提供的热效应对变压器抗短路能力影响的试验方法，包括：对待测变压器高压端施加总损耗、低压端短路，其中，所述总损耗为待测变压器的空载损耗和负载损耗之和；测试所述待测变压器的油温；如果所述待测变压器的油温稳定，对所述待测变压器的高压端停止施加总损耗；对升温后的所述待测变压器进行短路试验，测量升温后所述待测变压器的最大短路电流i1；将所述待测变压器降至环境温度，对降至环境温度的所述待测变压器进行短路试验，测量环境温度下所述待测变压器的最大短路电流i2；对比所述i1和i2，获得热效应对所述待测变压器抗短路能力的影响。本发明实施例提供的热效应对变压器抗短路能力影响的试验方法，适用于任意类型的变压器，通过对待测变压器高压端施加总损耗、低压端短路，模拟待测变压器实际运行工况，测量升温后的待测变压器的短路电流和环境温度下的待测变压器的最大短路电流，根据这两个最大短路电流对比得到热效应对变压器抗短路能力的影响。本方法测试结果准确、简单易操作。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种变压器温升测试装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种变压器短路电流测试装置的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种热效应对变压器抗短路能力影响的试验方法的流程示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供的热效应对变压器抗短路能力影响的试验方法，基于热效应对变压器抗短路能力的影响试验系统来实现，热效应对变压器抗短路能力的影响试验系统包括变压器温升测试装置和变压器短路电流测试装置。在具体实施过程中，如图1所示，所示变压器温升测试装置包括第一发电机g1、第一中间变压器d1，第一发电机g1与第一中间变压器d1的低压端电连接，第一中间变压器d1的高压端与待测变压器y任一相的高压端电连接，待测变压器y中相对应的一相的低压端短路连接。在具体实施过程中，第一中间变压器d1的高压端与待测变压器y的a相高压端电连接，待测变压器y的a相低压端短路连接。

当然，在具体实施过程中，第一中间变压器d1的高压端可以与待测变压器y的b相高压端电连接，待测变压器y的b相低压端短路连接；或者，第一中间变压器d1的高压端可以与待测变压器y的c相高压端电连接，待测变压器y的c相低压端短路连接。

为了方便调节第一发电机g1给待测变压器y施加的功率为待测变压器y的总损耗，所述待测变压器y的高压端还接入功率表，第一发电机g1还与调压器连接。功率表用于显示第一发电机g1给待测变压器y施加的功率，调压器用于调节第一发电机g1发出的电源大小，用户可通过调节调压器，使发电机给待测变压器y施加的功率为待测变压器y的总损耗，其中，待测变压器y的总损耗为待测变压器的空载损耗和负载损耗之和。

另外，所述变压器温升测试装置还包括测温器件，所述测温器件用于测试待测变压器y的油温。

在本发明实施例中，第一中间变压器d1用于将第一发电机g1输出的电压进行升压。

为了补偿待测变压器y的感性无功，第一中间变压器d1的高压端还通过一补偿电容器c接地，在具体实施过程中，第一中间变压器d1的高压端与补偿电容器c的一端电连接，补偿电容器c的另一端接地。在本发明实施例中，补偿电容器c可以采用额定电压为11kv，额定容量为3×334kvar的电容器，补偿电容器c可以为一个电容器，也可以是多个电容器的串联。

变压器短路电流测试可以采用gb1094.5中规定到短路电流测试方法，变压器短路电流测试装置具体可以如图2所示，包括第二发电机g2、第一电压互感器p1、第二电压互感器p2、第三电压互感器p3、电抗器l、第一断路器k1、第二断路器k2、第三断路器k3、电流互感器a和第二中间变压器d2。

其中，第一电压互感器p1的两端、第一断路器k1的两个输入端分别与第二发电机g2的两个输出端电连接；电抗器l的两端分别与第一断路器k1的两个输出端电连接；第二断路器k2的两个输入端分别与第一断路器k1的两个输出端电连接、两个输出端分别与第二中间变压器d2的低压端电连接，第二中间变压器d2的高压端电连接第二电压互感器p2的两端；第三断路器k3的两个输入端也与第二中间变压器d2的高压端电连接，其中一个输出端通过电流互感器a与第三电压互感器p3的一端电连接，另外一个输出端直接与第三电压互感器p3的另一端电连接；待测变压器y的高压端分别与第三电压互感器p3的两端电连接、低压端短接。第一电压互感器p1用于测量第二发电机g2输出的电压；第二电压互感器p2用于测量经第二中间变压器d2升压后的电压；第三电压互感器p3用于测量加到待测变压器y高压端的实际电压。

在具体实施过程中，第一发电机g1和第二发电机g2可以采用同一个发电机，第一中间变压器d1和第二中间变压器d2可以采用同一个中间变压器，在此不做具体限定。

本发明实施例提供一种热效应对变压器抗短路能力影响的试验方法，适用于任意类型的变压器，如图3所示，所述方法包括：

步骤s100：对待测变压器高压端施加总损耗、低压端短路。

其中，所述总损耗为待测变压器的空载损耗和负载损耗之和。在具体实施过程中，温升测试可采用如图1所示的变压器温升测试装置进行测试。

为了模拟待测变压器实际运行工况，在所述待测变压器的高压端施加总损耗、低压端短路，使待测变压器升温。

在具体实施过程中，对所述待测变压器高压端施加总损耗、低压端短路包括：

通过第一发电机的调压器和功率表获得所述总损耗，并将所述总损耗施加到所述待测变压器的高压端，将所述低压端的任一相短路。

第一发电机的输出电压经第一中间变压器升压，经第一中间变压器升的高压加到待测变压器高压端的两端，通过功率表测加到待测变压器高压端的功率，通过第一发电机的调压器调整发电机的输出电压，至功率表的示数为待测变压器的总损耗时，停止调压。

步骤s200：测试所述待测变压器的油温。

通过测温器件实时测试所述待测变压器的油温，在具体实施过程中，所述待测变压器的油温可以为待测变压器y的顶层油温。

步骤s300：如果所述待测变压器的油温稳定，对所述待测变压器的高压端停止施加总损耗。

在一种可能的实施例中，所述待测变压器的油温稳定包括：

步骤s301：计算所述待测变压器每个小时的油温变化。

根据实时测量的所述待测变压器的油温，计算每个小时的油温变化。

步骤s302：当连续三个小时所述油温变化均小于1k时，则所述待测变压器的油温稳定。

当所述待测变压器油温稳定时，对所述待测变压器的高压端停止施加总损耗。在具体实施过程中，关闭第一发电机，拆掉待测变压器的高压端与中间变压器的连接。

步骤s400：对升温后的所述待测变压器进行短路试验，测量升温后所述待测变压器的最大短路电流i1。

在本发明实施例中，对所述待测变压器的高压端停止施加总损耗后，迅速进行短路试验，测量所述待测变压器的短路电流。对所述待测变压器的高压端停止施加总损耗后，按照如图2所示的变压器短路电流测试装置组装电路，按照gb1094.5-2008标准规定，对所述待测变压器进行短路试验，测量升温后待测变压器的最大短路电流i1，其中，所述升温后待测变压器的最大短路电流为升温后所述待测变压器可承受的最大短路电流。

在一种可能的实施方式中，步骤s400的具体实施方式，包括：

对升温后的所述待测变压器的任一相进行短路试验，获取升温后所述待测变压器的最大短路电流i1。

在具体实施过程中，闭合第一断路器k1、第二断路器k2、第三断路器k3，可通过第二发电机g2的调压器调节第二发电机g2输出的电压，对待测变压器进行短路试验，当待测变压器的短路阻抗超过至gb1094.5-2008标准规定时，从电流互感器a上读取升温后所述待测变压器的最大短路电流i1。

当然，在具体实施过程中，也可对升温后的所述待测变压器的三相逐相进行短路试验，获取每相的最大短路电流，用户可根据实际情况具体设定，在此不再做具体限定。

步骤s500：将所述待测变压器降至环境温度，对降至环境温度的所述待测变压器进行短路试验，测量环境温度下所述待测变压器的最大短路电流i2。

在一种可能的实施方式中，所述对降至环境温度的所述待测变压器进行短路试验，测量环境温度下所述待测变压器的最大短路电流i2的具体实施方式，包括：

对降至环境温度的所述待测变压器的任一相进行短路试验，获取环境温度下所述待测变压器的最大短路电流i2。

在具体实施过程中，待所述待测变压器冷却至环境温度后，闭合第一断路器k1、第二断路器k2、第三断路器k3，可通过第二发电机g2的调压器调节第二发电机g2输出的电压，对待测变压器进行短路试验，当待测变压器的短路阻抗超过至gb1094.5-2008标准规定时，从电流互感器a上读取环境温度下所述待测变压器的最大短路电流i2。

当然，在具体实施过程中，也可对环境温度下的所述待测变压器的三相逐相进行短路试验，获取每相的最大短路电流，用户可根据实际情况具体设定，在此不再做具体限定。

步骤s600：对比所述i1和i2，获得热效应对所述待测变压器抗短路能力的影响。

在具体实施过程中，可以计算δi/i2，其中，所述δi＝i2-i1，δi/i2为升温后变压器可承受最大短路电流减小的比例，即热效应对所述变压器抗短路能力的影响。

本发明实施例提供的热效应对变压器抗短路能力影响的试验方法，包括：对待测变压器高压端施加总损耗、低压端短路，其中，所述总损耗为待测变压器的空载损耗和负载损耗之和；测试所述待测变压器的油温；如果所述待测变压器的油温稳定，对所述待测变压器的高压端停止施加总损耗；对升温后的所述待测变压器进行短路试验，测量升温后所述待测变压器的最大短路电流i1；将所述待测变压器降至环境温度，对降至环境温度的所述待测变压器进行短路试验，测量环境温度下所述待测变压器的最大短路电流i2；对比所述i1和i2，获得热效应对所述待测变压器抗短路能力的影响。本发明实施例提供的热效应对变压器抗短路能力影响的试验方法，适用于任意类型的变压器，通过对待测变压器高压端施加总损耗、低压端短路，模拟待测变压器实际运行工况，测量升温后的待测变压器的短路电流和环境温度下的待测变压器的最大短路电流，根据这两个最大短路电流对比得到热效应对变压器抗短路能力的影响。本方法测试结果准确、简单易操作。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里发明的公开后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

以上所述的本发明实施方式并不构成对本发明保护范围的限定。