【测试】国家电网公司变电检测管理规定试行第26分册短路阻抗测试细则

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国家电网公司变电检测管理规定（试行）

第26分册 短路阻抗尝试细则

国家电网公司 二〇一七年三月

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目 录

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前 言

为进一步提升公司变电运检管理水平，实现变电管理全公司、全过程、全方位标准化，国网运检部组织26家省公司及中国电科院全面总结公司系统多年来变电设备运维检修管理经验，对现行各项管理规定进行提炼、整合、优化和标准化，以各环节工作和专业分工为对象，编制了国家电网公司变电验收、运维、检测、评价、检修管理规定和反事故措施（以下简称“五通一措”）。经反复征求意见，于2017年3月正式发布，用于替代国网总部及省、市公司原有相关变电运检管理规定，适用于公司系统各级单位。

本细则是依据《国家电网公司变电检测管理规定（试行）》编制的第26分册《短路阻抗尝试细则》，适用于35kV及以上变电站的变压器、电抗器。

本细则由国家电网公司运维检修部负责归口管理和解释。 本细则起草单位：国网重庆电力。

本细则主要起草人：逄凯、熊浩、杨扬、李勇、籍勇亮、周孟戈、陈伟、蒋浩、刘超君、杨华忠、陈正宇。

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短路阻抗尝试细则

1 试验条件 1.1 环境要求

除非另有规定，试验均在以下大气条件下进行，且试验期间，大气环境条件应相对稳定。 a) 环境温度不宜低于5℃。 b) 环境相对湿度不宜大于80%。 c) 被测设备温度：-5℃～+135℃ d) 现场区域满足试验安全距离要求。 1.2 待试设备要求

a) 待试设备处于检修状态，按试验要求拆开变压器所有引线(包括架空线、封闭母线和电缆)，并

使这些引线远离变压器套管, 保证引线与变压器套管之间有足够的安全距离。。 b) 设备外观清洁、无异常。 c) 设备上无各种外部作业。 1.3 人员要求

试验人员需具备如下基本知识与能力：

a) 现场作业人员应身体健康、精神状态良好。 b) 熟悉现场安全作业要求，并经《安规》考试合格 c) 了解多种电力设备的型式、用途、结构及原理。

d) 熟悉短路阻抗尝试的基本原理及检测方法,短路阻抗尝试的试验设备、仪器、仪表的原理、结

构、用途及使用方法，并能排除一般故障。

e) 具备必要的电气知识和高压试验技能，能正确完成短路阻抗试验项目的接线、操作及测量，了

解被试设备有关技术标准要求，能正确分析试验结果。 f) 熟悉影响短路阻抗试验结果的因素及消除方法。 g) 经过上岗培训,考试合格。 1.4 安全要求

a) 应严格执行国家电网公司《电力安全工作规程（变电部分）》的相关要求。

b) 高压试验工作不得少于两人。试验负责人应由有经验的人员担任，开始试验前，试验负责人应

向全体试验人员详细布置试验中的安全注意事项，交待邻近间隔的带电部位，以及其他安全注意事项。

c) 试验现场应装设遮栏或围栏，遮栏或围栏与试验设备高压部分应有足够的安全距离，向外悬挂

“止步，高压危险！”的标示牌，并派人看守。

d) 应确保操作人员及试验仪器与电力设备的高压部分保持足够的安全距离，且操作人员应使用绝

缘垫。

e) 应有专人监护，监护人在测试期间应始终行使监护职责，不得擅离岗位或兼职其他工作。

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f) g) h) i) j) k) l) m) n) o)

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试验装置的金属外壳应可靠接地，高压引线应尽量缩短，并采用专用的高压试验线，必要时用绝缘物支挂牢固。

加压前必须认真检查试验接线，使用规范的短路线，确保短路线与被试设备充分紧固并有足够的接触面，表计倍率、量程、调压器零位及仪表的开始状态，均应正确无误。 因试验需要断开设备接头时，拆前应做好标记，接后应进行检查。

试验装置的电源开关，应使用明显断开的双极刀闸。为了防止误合刀闸，可在刀刃上或刀座上加绝缘罩。

试验前，应通知有关人员离开被试设备，并取得试验负责人许可，方可加压。加压过程中应有人监护并呼唱，并尽量缩短加压时间。

变更接线或试验结束时，应首先断开试验电源，放电，并将升压设备的高压部分放电、短路接地。

试验现场出现明显异常情况时（如异音、电压波动、系统接地等），应立即停止试验工作，查明异常原因。

高压试验作业人员在全部加压过程中，应精力集中，随时警戒异常现象发生。 未装接地线的大电容被试设备，应先行放电再做试验。 试验结束时，试验人员应拆除自装的接地短路线，并对被试设备进行检查，恢复试验前的状态，经试验负责人复查后，进行现场清理。

1.5 试验相关要求 试验电流

阻抗电压的测量，应在试品的一个绕组的线端施加额定频率，且近似正弦的电流，另一个绕组短路，宜在最大分接位置和相同电流下测量，试验电流可用额定电流，亦可低于额定值，若不能满足要求，则试验后应将结果换算至额定值;但试验电流不宜小于5A, 如制造厂提供了较低电流下的值，可在相同电流下进行比较。 测试电源要求

a) 电源质量

变压器绕组参数测试可以使用标称380/220V，50Hz的电源，测试电源的电能质量符合国家标准： 电压总谐波畸变率不大于5.0%，其中奇次谐波不大于4%，偶次谐波不大于2.0%。频率偏差不大于±0.5Hz。三相电压不平衡度不大于2%。 b) 电源容量和视在频率

在测试前，需要估算试验电流和视在功率，并核对现场电源的额定容量SH和额定电流IH，应保证 SH>2SS,IH>2IS

试验电流：IS =UKS*Ir/10*Ur*ZKe 视在功率：

三相法测试时：Ss=√3 UKS *Is/1000 单相法测试时：Ss= UKS *Is/1000 式中; Is 试验电流估算值，A; Ss 视在功率，kVA;

UKS 试验电压，V。通常三相测试用380V左右，单相测试用220V左右。 Ur 变压器被加压绕组在测试分接位置时，对应的标称电压，kV。 Ir 变压器被加压绕组在测试分接位置时，对应的标称电流，A。 ZKe 变压器被测绕组对在测试分接位置时，对应的短路阻抗百分值。

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对测量仪器的要求

a) 检测量：电压、电流、有功功率（或无功功率）、频率 b) 仪表量程及允许误差

电压：15-450V <±0.2% 电流：0.5A-50A <±0.2%。 有功功率：当功率因数在0.1~1.00时， <±0.5%。 当功率因数在0.02~0.1时， <±1.0%。 无功功率： <±0.2%。 互感器：在量程内 <±0.2%。 电源频率：在45Hz~55Hz范围内 0.1级（精度）

c) 单相法测试时，应在同一瞬间测取电流、电压、有功功率（或无功功率）和电源频率四个量。

三相法测试时，应在同一瞬间测取三相电流、三相电压、三相有功功率（或无功功率）和电源频率。

d) 测试系统应配置专用测试线和具备自保护功能等。 2 试验准备

a) b) c) d) e) f)

现场试验前，应详细了解设备的运行情况，据此制定相应的技术措施。 应配备出厂交接试验报告或出厂说明书、历次试验报告、标准作业卡、 现场具备安全可靠安全的试验电源。

检查环境、人员、仪器满足试验条件、配备适用的工具和连接导线等。 按相关安全生产管理规定办理工作许可手续。

试验开始前应核对现场电源的额定容量和额定电流，确保满足试验要求。否则，应使用调压器降低试验电压以限制试验电流。

3 试验方法 3.1 一般规定

a) 试验前准确测量或计算绕组平均温度。试验测量应迅速进行，试验时绕组所产生的温升应不引

起明显的误差。 g) 三绕组变压器，短路阻抗应在成对的绕组间进行测量。如:在绕组1与绕组2间;在绕组2与绕组3

间;在绕组3与绕组1间。多于三绕组的变压器，绕组应成对的选取，其原则与三绕组相同。试验时，非被试绕组开路。

h) 对于分接范围超过±5%的变压器，应对主分接、极限正/负分接进行短路阻抗测量。 i) 不同容量的绕组间测量时，施加电流应以较小容量的额定电流基准，短路阻抗应折算到大容量

一侧。

j) 测试结果出现异常时，应对所有绕组对用单相法进行复测。 3.2 试验接线

检测被加压绕组为YN接线的三相变压器的绕组参数现场测试接线

a) 三相四线法：

短接对侧绕组的所有端子（非被测绕组开路）后，按下图1所示接入三相电源。

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图1 YN接变压器三相法测试接线示意图

b) 单相电源法

短接对侧绕组的所有端子（非被测绕组开路）后，将单相电源电压逐次加在A-0、B-0、C-0的端子上, 测取各相绕组参数。下图2所示为仅对应于测B相绕组参数的接线示意图。

图2 YN接变压器单相法测试接线示意图 检测被加压绕组为Y（或D）接线的三相变压器的绕组参数现场测试接线 a) 三相三线法：

短接对侧绕组的所有端子（非被测绕组开路）后，按下图3所示用三相三线法接入三相电源。 图3 Y(或D)接变压器三相法测试接线示意图

b) 被加压绕组为Y接的三相变压器绕组参数用单相电源法：

短接对侧绕组的所有端子（非被测绕组开路）后，将单相电源电压逐次加在A-B、B-C、C-A的端子上，测取每两相绕组的复合参数。下图4所示为仅对应于测试BC两相绕组复合参数的接线示意图。

图4 Y接变压器单相法测试接线示意图

c) 被加压绕组为D接的三相变压器绕组参数用单相电源法： 短接对侧绕组的所有端子（非被测绕组开路）后，还需逐次短接本侧绕组的B-C、C-A、A-B端子，然后相对应地将单相电源电压逐次加在A-B、B-C、C-A端子上，测取每两相绕组的复合参数。下图5所示仅对应于测BC或AB两相绕组复合参数的接线图。

图5 D接变压器单相法一测试接线示意图

逐次短接对侧绕组相应的a-o、b-o、c-o，然后相对应地将单相电源电压逐次加在C-A、A-B、B-C端子上，测取各相绕组参数。下图6所示仅对应于测量C相绕组参数的接线图。

图6 D接变压器单相法二测试接线示意图

3.3 试验步骤

a) b) c) d)

对被试设备进行放电，正确记录分接开关的位置和绕组平均温度。

应将被测绕组对的不加压侧所有接线端全部短接，被试品试验接线并检查确认接线正确。 按选定的接线方式进行短路阻抗测量。 记录试验数据，拆除试验接线并断电。

3.4 注意事项

a) 在短路试验前，应将变压器本体的电流互感器二次短路。

b) 测试时，被加压绕组和被短接绕组均应置于最高分接位置。首次电抗法检测，还应在变压器铭

牌上标有短路阻抗值(或出厂试验报告上有实测值)的分接位置测量短路阻抗。 c) 测试时，先将被测绕组对的不加压侧所有接线端全部短接，短接线及其接触电阻的总阻抗不得

大于被测绕组对短路侧等值阻抗的0.1%。

d) 外部短路故障后的检测可增加短路时绕组所在分接位置的检测。

e) 对加压侧绕组为D接线的三相变压器，用单相法测试时，应做好相应的短接。

f) 对加压侧绕组为YN接线的三相变压器，用三相法测试时，变压器被加压绕组的中性点（Ν）、

测试系统的中性点和测试电源的中性点应良好连接。

g) 测100MVA以上容量变压器的绕组参数时，测试系统引向被试变压器的电流线和电压线应分

开。

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3.5 试验验收

a) 检查试验数据与试验记录是否完整、正确。 b) 恢复被试设备和试验仪器设备到试验前状态。 4 试验数据分析和处理 4.1 短路阻抗测试试验标准

a) 容量 100MVA及以下且电压等级 220kV 以下的变压器，初值差不超过±2% b) 容量 100MVA以上或电压等级 220kV 以上的变压器，初值差不超过±1.6%

c) 容量 100MVA及以下且电压等级 220kV 以下的变压器三相之间的最大相对互差不应大于

2.5%

d) 容量 100MVA以上或电压等级 220kV 以上的变压器三相之间的的最大相对互差不应大于2% 4.2 判断分析

a) 建立包含出厂、交接和现场首次试验值的原始资料数据库。

b) 每次检测后，均应分析同一参数的三个单相值的互差（横比）和同一参数值与原始数据和上一

次测试数据的相比之差（纵比），判断差值是否超过了注意值，并分析纵、横比值的变化趋势。 c) 分析相关绕组对参数变化与异常绕组对参数变化的对应性。

d) 结合测量绕组的直流电阻、绕组对和绕组对地的等值电容、变压器空载电流、空载损耗、局部

放电，进行绕组频率响应的分析、油中气体的色谱分析等结果综合分析，可使变压器绕组有无变形及其严重程度的判断更为准确可靠。 5 试验报告

现场试验结束后，应在15个工作日内完成试验记录整理并录入PMS系统，报告格式见附录A。

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附 录 A （规范性附录） 短路阻抗试验报告

A.1 短路阻抗试验报告

表A.1 短路阻抗试验报告

一、基本信息 变电站 试验性质 报告日期 试验天气 二、设备铭牌 生产厂家 设备型号 接线组别 电压组合 空载电流（%） 委托单位 试验日期 编写人 试验单位 试验人员 负责人 环境相对湿度（%） 运行编号 试验地点 审查人 环境温度（℃） 高—中 出厂日期 额定电压(kV) 相数 电流组合 空载损耗(kW) 负载损耗(kW) 出厂编号 额定电流(A) 额定容量(MVA) 容量组合 高—中 高—低 中—低 短路阻抗值(Ω) 短路阻抗初值差 阻抗电压（%） 高—低 中—低 三、试验数据 测试部位 AB 高对中 BC CA AB 高对低 BC CA AmBm 中对低 BmCm CmAm 检测档位 仪器型号 结论 备注 电压（V） 电流（A） 损耗（W） 阻抗电压 （折算后） 阻抗电压互差（%） 高压侧 中压侧 低压侧 6文档收集于互联网，如有不妥请联系删除.

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附 录 B （资料性附录）

短路阻抗试验计算及影响因素校正

a) 当施加电流为额定值时，高压侧为Y型连接的变压器，测得的数值可按下式换算成三相短路阻

抗电压，即：

(1)

UkAB，UkBC，UkCA—每次测得的阻抗电压。

高压侧为△型接线的变压器可按下式换算成三相短路阻抗电压，即：

UKABUKBCUKCAUK (2)

3Ue当施加电流小于额定值时，可按照上式(1)(2)折算成额定电流下的数值，再换算至三相短路的Uk%值。

b) 试验电流校正

在试验电流I’下的短路损耗和阻抗电压应按下式换算为额定电流下的短路损耗和阻抗电压。

(3)

I’--试验电流

Uk’--在电流I’下测得的阻抗电压值

c) 由于阻抗电压包括有功分量Ur%和无功分量Ux%，前者与温度有关，随温度增加而增加，后

者与温度无关。但Ur%≤0.15Uk%时，阻抗电压可不必进行温度校正，但Ur%>0.15Uk%时，应进行换算。有功分量和无功分量按下式计算：

(4)

(5)

75℃下阻抗电压的换算公式为：

(6)

(7)

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(8)

a— 铜或铝的电阻温度系数，铜为235，铝为225。 Ukθ—温度为θ℃时测得的短路阻抗。 θ—测试温度值。

Pk—温度为θ℃时额定电流时的短路损耗（w）。

d) 非额定条件下的测试，由于现场的实际情况，受条件的限制，无法对被测试变压器施加以额定

频率的额定电压，特别是对大中型变压器试验，在现场更难以做到。非标准频率下阻抗电压的换算公式为：

(9)

f—试验电源频率。 ‘

Ux%—在试验频率下的短路阻抗无功分量。

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