变压器的短路阻抗是指该变压器的负荷阻抗为零时变压器输入端的等效阻抗。短路阻抗可分为电阻分量和电抗分量,对于110kV及以上的大型变压器,电阻分量在短路阻抗中所占的比例非常小,短路阻抗值主要是电抗分量的数值。变压器的短路电抗分量,就是变压器绕组的漏电抗。变压器的漏电抗可分为纵向漏电抗和横向漏电抗两部分,通常情况下,横向漏电抗所占的比例较小。变压器的漏电抗值由绕组的几何尺寸所决定的,变压器绕组结构状态的改变势必引起变压器漏电抗的变化,从而引起变压器短路阻抗数值的改变。
短路阻抗法原理
以圆筒型双绕组变压器为例,假设绕组高度等于其轴向配置的高度;安匝数均匀分布;忽略铁芯的临近效应和绕组的直流电阻。则短路阻抗可用下式表示:
式中Zk一短路阻抗;
Xk一漏感抗;
μ0=4π*0^-7;
ω一绕组匝数;
Q1一罗果夫系数;
h一绕组高度;
Dcp一主泄汛通道的平均直径
δ一主泄汛通道的有效宽度;由于Dcp>>b1、b2,故δ≈C+(b1+b2)/3。
由式(2-1)可知,Zk的变化实际上仅取决于绕组的变形,也就是绕组几何尺寸的变化。因此,绕组变形引起短路阻抗ZK的变化量为:
由式(2-2)可知,短路阻抗的变化量△Zk与变形量△X直接相关。根据短路阻抗的变化量来判断绕组是否变形,只要将测得的短路阻抗与变压器正常时的测量值(如出厂数据)相比即可。