1、1 大 型变压器 温升试验补偿计算 1 引言 在变压器试验中,被试品为感性负载,尤 其是大型变压器温升试验往往导致试验设备容量不够、设备利用率不高、不节能等问题。通 过理论计算来指导试验的方法可减少许多盲目性的工作,为试验的顺利进行提供了便利。 被试变压器名牌数据:SZ12500/22-6.6, 冷却方式为 ONAN,联结组标号:Dyn11,额定电压组合:22000/6600V, 额定电流: 328/1093.5 A,P0=12500 W,PK=86361W,P 总=988 61W,UK=9.3%。按标准规定,此变压器 的温升试验在-7.5%分接上进行,该分接电压为 20350V,UK=8.2
2、6%,即实际施加的电压、电流分别为 1680.9V、354.6A。 2 根据变压器(简化)等值电路图,求出温升试验分 接参数 rK , XK , ZK 的值,计算如下: I1 为温升试验分接相电流。 图1 2 由于温升试验加的是总损耗(忽略激磁电 流、变压器附加、试验线路等损耗、)引起的变压器电阻、电感误差,通过上面求出的参数 计算出试验所需的电流和功率因数角: P 为施加的总损耗。 通过上述计算可估算出电源容量: 由于功率因素较低,电源需提供较大的无 功,从而经常导致发电机(中间变压器、调压器)过电流, 无法进行温升的试验,因此, 采用电容进行无功补偿是有效的解决办法。 3 在被试变压器一次
3、侧采用并联电容的方法 试验所用发电机容量:900kVA,额定电压为 6.3/3.15kV,额定电流为 82.5/165A。 图2 3 发电机选择额定电压 3.15kV 位置,诺达到发电机的额定电流和所需的试验电压,则此时发电机的功率因数应为: 按发电机长期允许电流 165A 计算, 提供负载功率 100kW 则功率因数角应从1 = 85.2 减少至2 = 78.83 ,此时需要补偿的电容量: 由于电容器无功功率的补偿量 与施加到电容器的电压平方成正比: 由该式所知,如果试品施加的电压较低, 电容器的利用率就较低,所以电容器的选择就很困难,从上式可知,采用中间变压器以提高 电容器的端电压的方法是
4、有效的途径。 图3 4 4 采用中间变压器两侧并联电容的方法 假设中间变压器容量为 1000kVA、额定电压比 5.196 /1.72kV、额定电流比 111.1/335.6A 连结组别:Yd11。在中间变压器一、二次侧同 时加电容补偿,定义中间变压器二次侧为一级电容补偿,一次侧为二级电容补偿。温升试验 的前题是,在满足试品所需电压、电流的条件下,中间变压器不能过负荷运行的原则,这里 忽略了漏阻抗引起的相角误差及损耗,从而计算出一、二级电容补偿,一级电容补偿计算如下: 二级电容补偿: 通过两级补偿,发电机电流减少至: 5 结论 选择电容器的额定电压尽量接近于被试品 的试验电压,求出每相实际补偿的电容量(实际补偿的电容量要大于理论计算值),并将电 容器连接成三角形,并联在中间变压器的一、二次侧。 通过上述的公式和实际配置的电容器可计算出实 际施加的电流及功率因数的理论值。