模块6 变压器零序阻抗

对Yyn接法变压器，只有低压绕组中有零序电流，其零序等值电路中，一次侧开路，二次侧通过中性点构成回路。它的零序阻抗是空载零序阻抗，零序阻抗呈非线性，随施加电流的增大而减小。因此，需要测量一组的阻抗值，一般不少于5点，如20%、40%、60%、80%、100%额定电流的零序阻抗值。

对YNyn接法变压器，从高压侧加压。加压侧流过零序电流，另一侧绕组中将感应出零序电势，此时所接负载也有接地中性点，则将有零序电流的通路，否则将没有零序电流的通路，相当于YNy连接。此类变压器有两种零序阻抗，即短路零序阻抗和空负荷零序阻抗。其中短路零序阻抗是线性的，与试验电流大小无关；空负荷零序阻抗是非线性的，与试验电流大小有关，至少需测量5点。试验应进行2次，一次低压开路，一次低压短路。空负荷零序阻抗测试接线如图ZY1800509006-4(a)所示，短路零序阻抗测试接线如图ZY1800509006-4(b)所示。

图ZY1800509006-4 YNyn接法变压器零序阻抗测试接线图

（a）空负荷零序阻抗测试接线；（b）短路零序阻抗测试接线

3.YNynd接法的三绕组三相变压器和自耦型接法的变压器

对YNynd型或YNaOd11自耦型接法的变压器，则需按表ZY1800509006-1的顺序做4次零序阻抗测量，先从高压侧加压测试2次，再从中压侧加压测试2次。

表ZY1800509006-1 YNynd型和自耦型接法变压器零序阻抗测试顺序 顺序 1 2 3 4 1 2 3 4 接线方式 YNa0d11 （自耦型） 测试端 UVW-N UVW-N UmVmWm-Nm UmVmWm-Nm UVW-N UVW-N UmVmWmNm UmVmWmNm 开路端 UmVmWmNm — UVWN — UmVmWmNm — UVWN — 短路端 — UmVmWm-Nm — UVW—N — UmVmWmNm — UVW-N YNynd 接法 （二）测试步骤

（1）对变压器进行放电并接地，拆除变压器各侧套管引线，拉开中性点隔离开关，变压器各侧分接开关应放在额定分接位置，抄录变压器铭牌技术参数。

（2）根据变压器相应接线组别进行正确接线。

（3）检查接线、调压器零位和外壳接地情况，同时检査表计档位和测量用电流互感器倍率，拆除接地线。

（4）合上电源开关，调节调压器，读取电压、电流和功率损耗值，测试电流一般不超过额定电流。零序阻抗太大时，控制测试电流，使测试电压不超过相电压。对Yyn接线的变压器应测试20%、40%、60%、80%、100%额定电流下的电压和功率损耗。读取测试数据后，降压，

1

切断电源，对被试品使用放电棒放电并接地。

六、测试注意事项

(1)被试变压器外壳、铁芯均应接地。测试线及短接线截面要足够大并连接牢靠。

(2)当变压器带有辅助的三角形连接绕组时，试验电流应不使三角形连接绕组内的电流过大，并注意施加电流的时间。

(3)在零序阻抗测试中，在无三角形连接绕组的星形—星形连接的变压器中，施加的电压应不超过正常运行时的相电压，施加电流的时间及流经中性点的电流应予以限制，以避免金属结构件的温度过高。

(4)带有一个直接接地的中性点端子的自耦变压器，应看成是具有两个星形连接绕组的常规变压器。因而串联绕组与公共绕组一起构成一个测量电路，并且公共绕组又单独地构成另一个测量电路，试验电流应不超过低压侧与高压侧额定电流差。

(5)测试时，变压器本体电流互感器二次侧不应开路，且应有接地点。 (6)零序阻抗应在变压器额定分接位置测试。

七、测试结果分析及测试报告编写

（一）测试结果分析 1.测试标准及要求

(1)零序阻抗应在额定频率下，在短接的三个线路端子（星形或曲折形连接绕组的线路端子）与中性点端子间进行测量。

(2)在零序阻抗测量中，变压器失去安匝平衡时，电压和电流之间的关系不是线性的。此时，应用几个不同的电流值进行测量，以得到有用的数据。

(3)零序阻抗也可用与（正序）短路阻抗同样的方法表示为相对值。 2.测试结果分析

(1)零序阻抗值取决于各绕组和导磁结构件的相对位置，不同绕组上的测量值可能有差异。零序阻抗还取决于变压器的接线组别和负荷，因而零序阻抗可有几个值，即使接线组别相同，铁芯结构不同，零序阻抗相差也比较大。

(2)在测试中应注意零序阻抗可随电流和温度变化，特别是在没有任何三角形连接绕组的变压器中。

(3)变压器的磁路，无论其结构如何，只要一侧为三角形连接，其他具有零序电路的端口所等效的零序阻抗，在允许的试验电流下，其值均为常数，与试验电流的大小无关。迸一步分析，零序阻抗Z0的大小与变压器磁路的关系是：3个单相变压器组成的三相变压器组和三相五柱式铁芯变压器，由于漏磁很小，零序阻抗约等于变压器短路阻抗Z0≈Zk；对普通芯式铁芯变压器，Z0(4)无三角形接线的变压器的零序阻抗由于非加压侧为开路，此时测得的零序阻抗称之为“开路零序阻抗”。测得的零序阻抗为加压侧一相的漏抗与零序励磁电抗之和，零序阻抗一般呈非线性。对不同磁路结构的变压器，试验所施加的电压有所不同，对组式和带旁轭的变压器，因零序电抗数值较大，测试电流较小，需逐渐加压。开始电压低，铁芯不饱和，所测零序阻抗较大。当铁芯开始饱和，并随测试电压的增加，饱和度加大时，零序阻抗逐渐减小。对芯式变压器，由于零序电抗较小，故在一定电压下测试电流较大，测试时可视电流值逐渐增加电压，直到额定电流为止，如此时电压距额定值较远，磁路也不饱和，则零序阻抗为一常数。

2

（二）测试报告编写

测试报告填写应包括测试时间、测试人员、天气情况、环境温度、湿度、使用地点、被试变压器参数、测试结果、测试结论、试验性质（交接试验、预防性试验、检查、施行状态检修的应填明例行试验或诊断试验）、兆欧表的型号、出厂编号，备注栏写明其他需要注意的内容，如是否拆除引线等。

八、案例

一台型号为SFS29-31500/110/10.5kV、接线组别为YNd11的变压器测试零序阻抗。测试数据： U0=240V；I0=17.45A;P0=195W。画出测试接线，并求零序阻抗、零序电阻、零序电抗的值？

解：1.测试接线

测试接线如图ZY1800509006-5所示。 2.计算结果 Z03U0/I03240/17.4541.26（Ω） 22R03P0/I03195/17.451.92(Ω) 零序电阻：2222X0Z0R041.261.9241.22(Ω) 零序电抗：零序阻抗：图ZY1800509006-5 测试接线图

【思考与练习】

1.为什么变压器要进行零序阻抗测试？影响零序阻抗的因素有哪些？ 2.零序电抗是如何计算的？零序阻抗约等于短路阻抗的变压器是什么结构？ 3.测试变压器零序阻抗时，测试电压应如何施加？应测量哪些量？

3