用兩短路一開路法測試全星形自耦變壓器零序參數(shù)

1、用兩短路一開路法測試全星形自耦變壓器零序參數(shù)41-刖B該種變壓器的低壓繞組電壓為35千伏級(jí)，在系統(tǒng)中級(jí)為經(jīng)35千伏消弧線圈接地或不接地系統(tǒng)，變壓器該側(cè)的零序阻抗可按無窮大處理。因此只要測220千伏和H0千伏繞組間的零序阻抗，方法可采用兩開路兩短路法，分別在高中壓側(cè)進(jìn)行，如按表一所示。把測得的ZOOLZ002、ZKOKZK02歸算到變壓器的同一側(cè)，或用標(biāo)么值表示后，從表一中的四個(gè)方程任取三式聯(lián)解方程，可求得Zio、Z20及ZOC值。當(dāng)利用兩短路一開路的試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，即利用表一中的(1)(2)(3)公式，聯(lián)解得：或利用表中的(1)(2)(4)公式，聯(lián)解得：不論用公式(5)還是公式(6)進(jìn)行計(jì)算

2、，計(jì)算結(jié)果應(yīng)一致。兩開路一短路法在實(shí)際試驗(yàn)中的困難利用兩開路一短路的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，在實(shí)際現(xiàn)場試驗(yàn)工作中，對試驗(yàn)電源的要求存在以下困難：電壓等級(jí)的限制由于Zuo的飽和特性，計(jì)算中一般取飽和值，在測試時(shí)外加電壓應(yīng)達(dá)2030%左右，且在運(yùn)用公式（5）或（6）計(jì)算時(shí)，開路阻抗Z001、Z002應(yīng)取同一U0%勺數(shù)據(jù)進(jìn)行。因此必須外加不同電壓，測取不同的Z001和Z002值，作出Z001和Z002對U0%的變化曲線，然后在曲線上取同一U0%勺飽和值進(jìn)行計(jì)算。短路阻抗ZK01和ZK02受磁路飽和的影響很小，可認(rèn)為與UO%e關(guān)，測試時(shí)外加低電壓即可。然后水平延長至同一U0%lo由表一的1）（2）式可知曲線Z0

3、02與Z001之間勺距離為：Z002-Z001=Z20-Z10常數(shù)（7）在實(shí)際測試時(shí)利用安裝該種變壓器的變電站現(xiàn)有各級(jí)電源就近的電源進(jìn)行實(shí)驗(yàn)較為方便。但是，當(dāng)前安裝該種變壓器的220千伏變電站中，除去220千伏和110千伏電壓級(jí)外，一般具備的電源電壓等級(jí)為0.4千伏、10千伏（或6千伏）、20.2千伏（35千伏級(jí)相電壓）和35千伏。其中10千伏等級(jí)為連接；0.4千伏等級(jí)的相電壓0.23千伏，由于u0%土低，無使用價(jià)值；又10千伏和6千伏兩種電壓等級(jí)對一個(gè)變電站往往只具備一種，因此實(shí)際具備的實(shí)驗(yàn)電壓，一般僅為上述四種，對于被試變壓器高中壓側(cè)額定電壓百分?jǐn)?shù)如表二所示：表二由表二可見，高壓側(cè)開路試驗(yàn)

4、，加壓35千伏;低壓側(cè)開路試驗(yàn)，加壓20. 2千伏，u0%即已滿足要求，曲線基本飽和。同時(shí)0.4千伏一級(jí)，高側(cè)uO%J、于5%處于曲線最大值之前，不起作用。因此，Z001變化曲線的測試僅有三點(diǎn)，Z002變化曲線的測試僅有兩點(diǎn)至三點(diǎn)，對此兩曲線的正確求得，存在困難。當(dāng)然，兩曲線之間具有一定的關(guān)系，利用下面所述的第（8）式，可以相互補(bǔ)充和校驗(yàn)。電源容量的限制實(shí)驗(yàn)電源的容量，根據(jù)某變電站90兆千伏安自耦變壓器較低的實(shí)測參數(shù)，可估算出該種容量的變壓器須要單相試驗(yàn)電源的容量如表三所示：表三最大所須容量達(dá)6800和6120千伏安。其中最為嚴(yán)重的是20.2千伏中壓側(cè)開路試驗(yàn)，對電源來說為單相負(fù)載，需要的實(shí)際

5、三相電源容量為6120X3=18400千伏安。而35千伏高壓側(cè)開路試驗(yàn)，對于電源來說為兩相負(fù)載，須要的實(shí)際三相電源容量為6800X3=H750千伏安。在某些試驗(yàn)條件下，例如我們在對某變電站的該種變壓器進(jìn)行測試時(shí)，作為試驗(yàn)電源的主變壓器容量為1000千伏安,不能滿足中壓側(cè)20.2千伏開路試驗(yàn)的要求。同時(shí)在實(shí)際試驗(yàn)中，為了獲得該級(jí)電壓,不僅要使主變停電，而且增加倒閘操作以及改變接線的工作量。為了創(chuàng)造實(shí)驗(yàn)條件，簡化試驗(yàn)項(xiàng)目、試驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理等工作量,對該種變壓器零序的測試,我們采用兩短路一開路法進(jìn)行O兩短路一開路法的基本原理比較（1） X （ 4）式和（2）X （ 3）式，或?qū)τ谌我?U0%,按（5）

6、式和（6）式計(jì)算出的ZuO必須相等，令（5）式等于（6）式，可得:Z001ZK02=Z002-ZK01（8）由上式可知，只要測得兩開路兩短路阻抗中的任意三個(gè)數(shù)值，便可計(jì)算得第四個(gè)數(shù)值，且此四個(gè)數(shù)值具有相同的uO%根據(jù)前面分析的試驗(yàn)條件，測試兩短路參數(shù)ZKO1和ZK02以及一開路參數(shù)Z001較為方便，前者可用0.4千伏電源測試，后者用35千伏測試（u0=27.5%已達(dá)飽和值）。從表一的原始計(jì)算公式中取（1）、（3）、（4）式聯(lián)立解之，即把（1）式中減（3）式后用（3）式相除，再用（1）式與4）式之積乘之，或由（8）式先計(jì)算得Z002=Z001-ZK02/ZK01,代入(5)式或(6)式，即可求得

7、變壓器的零序參數(shù)為：Z10=Z00ZuO(9)Z20=Z002-ZuO同理，如果用兩短路一開路參數(shù)ZK01,ZK02和Z002,則零序參數(shù)的計(jì)算公式為：Z10=Z001-Zu0（10）Z20=Z002-Zu0可見用兩短路一開路法測試時(shí)，試驗(yàn)項(xiàng)目只須進(jìn)行三項(xiàng)，簡化了試驗(yàn)條件，減少了試驗(yàn)和計(jì)算工作量，而對于測試結(jié)果具有足夠的準(zhǔn)確度，只需要保證測量數(shù)據(jù)的可靠，以及開路試驗(yàn)時(shí)外加u0%達(dá)20%30%兩開路兩短路法（或兩開路一短路法）雖然由試驗(yàn)點(diǎn)做出曲線后取值，實(shí)際上Z001和Z002已處于飽和區(qū)的水平直線上，基本上是用測試所得的飽和值直接計(jì)算零序參數(shù)。現(xiàn)對某全星形自耦變壓器的實(shí)測數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算比較。型號(hào)

8、OSFPSL12000/220；額定容量：120000/120000/60000千伏安;定額電壓:220±2X2.5%/121/38.5千伏;額定電流:315/575/900安；連接組別：0Y0/Y-12-12o用兩開路兩短路法測得的開路阻抗及短路阻抗值，以及由此用（5）（6）（9）（10）式計(jì)算出的ZuO值如表四所示：表四由表四可見，由于存在誤差，Z001ZK02和Z020-ZK01并不完全相等，但相差不大。假定如表所示，Z002-ZK01>Z001ZKOZ則有，當(dāng)按（5）式、（6）式計(jì)算時(shí)，兩者根號(hào)內(nèi)的前項(xiàng)都為較大的兩個(gè)開路阻抗的乘積Z001Z002,而后向則為較小的開路阻抗與短路阻抗的乘積，Z002-ZK01及Z001ZK02,其偏差對ZuO的影響較小，因此按（5）式、（6）（10）式根號(hào)式計(jì)算出的ZuO偏差較小。當(dāng)按（9）式、（10）式計(jì)算時(shí),內(nèi)的兩個(gè)因子都較（9）式為大，因此計(jì)算出的ZuO偏差稍大。但用兩開路一短路法及兩短路一開路法計(jì)算出的ZuO之間，偏差僅為4%左右。結(jié)束語三相三鐵芯柱全星形自藕變壓器的兩開路兩短路阻杭之間存Z001ZK02=Z002-ZkOl的關(guān)系，對試驗(yàn)、數(shù)據(jù)處理和校核等工作帶來了