变压器绕组测试仪对变压器绕组的故障分析

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故障下的有效阻抗

变压器绕组中的故障分析存在特殊困难，因为通常不知道内部故障条件下受影响绕组的有效阻抗。

1.发电机绕组故障

考虑图1所示的发电机，并让它假定一个短路状态发生在点F，一个每单位距离x从发电机中性点。

让它成为进一步假定所生成的电动势，（相位值）的中性点和故障点之间的绕组的那部分是xE的，其中Ë是值适合于全绕组的电动势，在其余的绕组因而是部分（1 - X）电子。

因此，由此，该正，负和零序电路发电机将具有下面的图2所示的形式。

应当指出，现在被认为是为三个相序的电路，即发生器阻抗值 ZN，ZL和 ZF分别与适当的相序的后缀，这些阻抗的值取决于上的故障位置x和发电机相序的正常的全绕组阻抗值 Z1，Z 2和Z 0。

为了应用图2的发电机相序电路，当然必须在 x，Z 1，Z 2和Z 0的值给定的情况下确定所需的阻抗值，

因此，必须做出一些假设以获取这些值，而其中最简单的假设是：

1.绕组的中性点到故障点与故障点到线路部分之间没有相互耦合，并且

2.适用于这两个绕组部分中每一个的阻抗与这些部分的长度成正比。

由这些假设得出的相序电路如图3所示，从中可以看出：

其余的阻抗Z F1，Z F2和Z F0 均为零。

因此，考虑F处的三相故障，故障电流总值由下式给出：

因此，故障电流的值与故障位置无关。类似地，对于在F处的相间故障，相故障电流的值由下式给出：

这也被认为与故障位置无关。现在考虑在F处的单相接地故障，故障电流的值由下式给出：

如果Z n远大于Z 1，Z 2和Z 0，则故障电流的表达式可简化为以下形式：

进一步假设短路电流I f完全独立于绕组内短路匝的位置。

基于这些假设，故障电流的值将与相线到中性点的故障在距中性点的单位距离x处完全相同，因此故障电流由下式给出：

因此，故障电流的值与短路所占的绕组分数无关。

在所有上述故障条件下，通过将图3的发电机相序电路与适用于系统其余部分的相序电路相连，可以考虑到发电机端子产生的故障。还应注意，这种简单处理仅适用于具有单导体定子绕组的发电机。