電力變壓器低壓引線新型接法的探討與應(yīng)用張春來周文2（1.連云港東圣變壓器有限公司，江蘇連云港222003；。連云港職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇連云港222006）損耗，降低了效率。引入新型的接法，可以使直流電阻不平衡率降低一倍。

　　隨著國家城鄉(xiāng)電網(wǎng)改造的不斷深入，電網(wǎng)對(duì)變壓器的可靠性要求越來越高。變壓器的直流電阻不平衡會(huì)產(chǎn)生環(huán)流損耗，影響供電質(zhì)量。國標(biāo)GB/T6451?1999規(guī)定直流電阻不平衡率中，相電阻為2%，線電阻為1%，比1995年國標(biāo)降低了一倍。因此，改進(jìn)引線結(jié)構(gòu)，降低直流電阻不平衡率勢(shì)在必行。

　　傳統(tǒng)引線結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)低壓引線結(jié)構(gòu)為雙面出線結(jié)構(gòu)，其電氣原理見（a）該結(jié)構(gòu)有如下幾點(diǎn)不足：b相引線接線片直接焊在連接繞組雙面線端的過橋引線低壓側(cè)上，而a、c相接線片則經(jīng)一銅排再接到連接繞組雙面線端的過橋引線的低壓側(cè)上，這就使得a、b、c相引線電阻存在如下的關(guān)系式：ryb.而相電阻、Rbo、Rab都含電阻不平衡。

　　⑵線電阻Rac與Rbc、Ri存在2M的關(guān)系，使得直流相電阻、線電阻本身存在不平衡，再加上有關(guān)系式=rVc>ryb的存在，使得本來就不平衡的直流相電阻、線電阻更加不平衡，以致于直流電阻不平衡率超標(biāo)。

　　（a）原結(jié)構(gòu)（b）改進(jìn)后結(jié)構(gòu)四螺旋引線電氣原理新型引線結(jié)構(gòu)的原理及特點(diǎn)針對(duì)以上問題，本文提出了（b）所示的引線電氣原理圖，基本上解決了上述問題。該新結(jié)構(gòu)電路圖有幾個(gè)顯著特點(diǎn)：a、b、c相引線電阻有的關(guān)系式，基本上補(bǔ)償了2Rm電阻帶來的差值。

　　過橋零線由跨接到a相兩側(cè)改為接到b相尾端兩側(cè)，使得相電阻、線電阻等效電路為同一結(jié)構(gòu)式的接近平衡電橋的等效電路，其直流電阻表達(dá)式為同一結(jié)構(gòu)型式的表達(dá)式，大幅度地降低了相、線電阻不平衡率，而且可控制在1%以內(nèi)。

　　對(duì)于傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)，只以等效電路原理圖作比較，不作理論推導(dǎo)，重點(diǎn)從理論上和等效電路原理圖導(dǎo)出新結(jié)構(gòu)引線的直流等效電阻計(jì)算式。

　　3傳統(tǒng)接法與新接法的等效電路比較按作直流等效相電阻、線電阻電路原理圖示于。在進(jìn)行等效電路圖比較時(shí)作如下考慮：求相電阻Ra，等效電路時(shí)，ryb、ryc支路不參與回路電流流通，不作等效考慮。同理求Rbo和Rco時(shí)，rya、ryc和rya、ryb不作等效考慮。（2）求R線電阻等效電路時(shí)，r、rVc支路不參與回路電流流通，不作等效考慮；同理求等效電路時(shí)、、、不作考慮。（a）為（a）中相電阻線電阻Rbc和（b）中相電阻Ubo、Rco，線電阻Ubc、Rac的等效電路圖。（b）為（a）中線電阻Rab、Rac的等效電路圖。由于（a）的等效相電阻的等效電路結(jié)構(gòu)相同，用（a）電路圖表示，而線電阻等效電阻RaRac用（b）電路圖表示，線電阻Rc則用（a）等效電路圖表示。由（b）所求得的相、線電阻等效電路結(jié)構(gòu)相似，均用（a）表示。后面將用（a）求取等效電阻尺1、，必、的表達(dá)式。在用（“）求等效電阻Rao、Rbo、Ro和等效線電阻Rab、Rac、Rbc表達(dá)式時(shí)，各支路電阻r，~r7有不同的運(yùn)算式見分述如下。

　　求Rao時(shí)：求Rbo時(shí)：求R，時(shí)求R，時(shí)"7?等效電路中各支路電阻；?a、b、c三相引線端電阻；?"qo的部分電阻；一零線過橋引線電阻；a%?"柬占的百分?jǐn)?shù)；"Mo?繞組尾端中心距的銅排電阻從等效電路的角度來看，主要區(qū)別有：等效電路中，等效相電阻Rao、Rbo、Rco和等效線電阻Rbc等效電路為同一結(jié)構(gòu)型等效電路。而線電阻等效電阻中只有Rac、R電路為同一結(jié)構(gòu)電路，"、及/及電路缺一網(wǎng)孔，如（a）所示；RaRa.多一網(wǎng)孔，如（b）所示；其等效電阻表達(dá)式為非同型結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致比較大值與比較小值之差值較大，并導(dǎo)致直流電阻不平衡率超標(biāo)。（b）所求得的直流相、線電阻等效電路為同型結(jié)構(gòu)的近平衡等效電路，其相、線電阻表達(dá)式為相同結(jié)構(gòu)型表達(dá)式，比較大值與比較小值之差值極小，可將直流電阻不平衡率控制在1%內(nèi)。

　　（2）由（a）所得的等效電路中，過橋零線電阻、在RaRab的等效電路中自成支路（（b）中r=rq）不能與電路中的其他電阻作串、并聯(lián)數(shù)學(xué)運(yùn)算。而在（b）所得的等效電路中，設(shè)有獨(dú)立支路，都在電路中與其他電阻作串、并聯(lián)，運(yùn)算后等效為其他電阻，如（a）中的所以其等效電阻計(jì)算式為結(jié)構(gòu)同一型表達(dá)式。

　　等效電路直流等效相電阻和線電阻表達(dá)式的推導(dǎo)以為例求取（b）所得的等效電阻和線電阻表達(dá)式。為了推導(dǎo)方便，忽略一些次要因素的影響，并假定：①從a端施加直流電壓U總電流為I各個(gè)回路電流如a所示。②工藝因素不影響此推導(dǎo)。③通入的直流電流處于穩(wěn)定狀態(tài)。

　　原引線結(jié)構(gòu)圖根據(jù)回路電流定律可得下列方程組：聯(lián)立焊接點(diǎn)C、D在右側(cè)，的過橋零線（C'A'D'段）焊接點(diǎn)在b相高壓側(cè)的尾端D'、C'點(diǎn)，即將的C、D兩點(diǎn)移至的C'、療點(diǎn)。

　　因此，所示的引線結(jié)構(gòu)能大幅度地降低直流電阻不平衡率，且可控制在1%以內(nèi)。

　　將式（4）、代入電阻比較大值一等效相（線）電阻比較小值I、。

　　5.22等效電阻和不平衡率的計(jì)算及實(shí)測(cè)值比較由于變壓器聯(lián)結(jié)負(fù)載后，接線端子、引線電阻和繞組電阻都投入電網(wǎng)運(yùn)行，參與有功損耗分配，因此，在直流等效電阻計(jì)算中，引線電阻包括導(dǎo)桿電阻、接線片電阻、銅排電阻。由于繞組電阻值都很小，rm、、rR.電阻值占繞組電阻值的比值較大，且都會(huì)引起直流電阻不平衡率大幅度變化，哪怕是引線電阻值有所變動(dòng)都會(huì)影響等效電阻的準(zhǔn)確度，進(jìn)而影響不平衡率的準(zhǔn)確度，因此計(jì)算中作了綜合考慮。

　　現(xiàn)將我廠兩臺(tái)1600kVA/10kV/0.4kV、2000kVA63kV/0.4kV配電變壓器按聯(lián)結(jié)，等效為a電路后，按照式（6）、式（7）計(jì)算結(jié)果比較終的相、線電阻不平衡率的計(jì)算值和實(shí)測(cè)值列于表1中。計(jì)算中取rq1=rq2=r/2（見（b））。計(jì)算低壓側(cè)繞組電阻時(shí)，考慮到產(chǎn)品實(shí)際結(jié)構(gòu)，應(yīng)加上進(jìn)線端過橋引線的部分電阻值。雖然電阻值較小，但對(duì)直流電阻不平衡率有不小的影響，計(jì)算時(shí)必須考慮。為確保計(jì)算的準(zhǔn)確性，保留小數(shù)點(diǎn)后四位數(shù)。

　　表1相電阻、線電阻不平衡率的計(jì)算值與實(shí)測(cè)值比較項(xiàng)目相（阻值/L4n）線（阻值/104）相電阻不平衡率/%計(jì)算值實(shí)測(cè)值線電阻不平衡率/%計(jì)算值實(shí)測(cè)值