1 引言

 變比試驗是變壓器產品的傳統試驗項目， 在生產制造、 現場安裝以及運行檢修過程中可以檢查繞組匝數與設計是否相符、分接引線裝配是否正確、各分接的電壓比是否在標準允許的范圍內。 變比試驗還可以為變壓器繞組短路及短路部位的判斷提供依據。

 目前，變比測試儀種類繁多。 QJ-35 型變比電橋是國內較早生產和使用的一種變比測試儀， 經多次改進，仍被許多試驗單位和變壓器生產廠使用。隨著電子技術和微處理器的高速發展， 國內外已推出多種自動變比測試儀，其操作簡單、測試速度快，正逐漸被廣泛采用。

 近期，筆者在一次變比試驗中發現，不同的試驗接線方式會得到不同的變比誤差， 將直接影響試驗合格與否的判定。 由于較大的變比誤差會對變壓器并聯運行帶來負面影響， 因此本文中筆者將深入分析不同接線方式對變比試驗結果的影響。

2 試驗案例

在一次交接試驗中， 使用自動變比測試儀對聯結組別為 Dyn11 的變壓器進行變比測試，試驗接線方式如圖 1 所示。 試驗結果表明，在額定分接時 UAB/

 Uab 變 比 誤 差 達 到-0.74% ，超出國家標準規定的±0.5%。 但是，該變壓器出廠試驗報告中的變比測試結果全部合格，如表 1 所示。與該變壓器制造廠聯系后得知，該廠采用 QJ-35 型變比測試儀，試驗接線方式如圖 2 所示。 由于 QJ-35 型變比測試儀沒有中性點引線，變壓器低壓側中性點懸空。

3 理論分析

有中性點引線和無中性點引線屬于兩種不同的接線方式，其測試原理也不相同。 下面，將以 Dyn11型變壓器為對象， 分析兩種接線方式的關系并對試驗案例中的現象進行解釋。

 對于變比試驗，不論采用何種測試方法，一般均使用單相電源。 筆者的分析過程都是以單相電源勵磁為前提的。

 在公式推導過程中，將使用如下變量：UAB、UBC、UCA 為測試儀向被試變壓器高壓側施加的勵磁電壓；Ua、Ub、Uc 為被試變壓器低壓側感應出的相電壓；ka、kb、kc 為被試變壓器三相繞組的匝數比；k、kN 為被試變壓器變比測量值和額定值。

3.1 連接中性點的試驗結果分析

 對于有中性點引線的試驗接線方式， 以 UAB/Uab為例，變比測試儀從 AB 端施加電壓，從 ao 端測量電壓，其測試原理如圖 3 所示。

變比測量結果以誤差形式表示，記為 εAB/ab，有：

εAB/ab= k-kN

kN×100%= k

kN-1 （1）

其中，變比測量值與繞組的匝數比有如下關系：

k= UAB

姨3 Ua= ka姨3（2）

將式（2）帶入式（1）可得：

εAB/ab= ka姨3 kN-1 （3）

于是有：

ka=姨3 kN（εAB/ab+1） （4）

同理，其他兩相有對應關系式：

kb=姨3 kN（εBC/bc+1） （5）

kc=姨3 kN（εCA/ca+1） （6）

3.2 不連接中性點的試驗結果分析

 對于 QJ-35 型變比儀， 由于沒有中性點引線，變壓器低壓側中性點懸空。 同樣以 UAB/Uab 為例，變比測試儀自動將 AC 端短路并從 AB 端施加電壓，從 ab 端測量電壓，其測試原理如圖 4 所示。

測試結果以誤差形式表示，記為 θAB/ab，并有：

θAB/ab= k-kN

kN×100%= k

kN-1 （7）

其中，變比測量值按下式計算：

 k= UAB姨3 Uab2= 2UAB姨3 （Ua+Ub）= 2UAB姨3 （ 1ka+ 1kb）（8）

將式（8）帶入式（7）可得：

θAB/ab= 2kakb姨3 kN（ka+kb）（9）

同理，對于其他兩相有：

θBC/bc= 2kbkc姨3 kN（kb+kc）（10）

θCA/ca= 2kcka姨3 kN（kc+ka）（11）

3.3 兩種接線方式的關系和比較

將式（4）~式（6）帶入式（9）~式（11）中，可以得

到兩種接線方式的關系，如下式：

θAB/ab= 2（1+εAB/ab）（1+εBC/bc）

（1+εAB/ab）+（1+εBC/bc） （12）

θBC/bc= 2（1+εBC/bc）（1+εCA/ca）

（1+εBC/bc）+（1+εCA/ca） （13）

θCA/ca= 2（1+εCA/ca）（1+εAB/ab）

（1+εCA/ca）+（1+εAB/ab） （14）

由式（12）可以得出如下不等式：

 θAB/ab≤12 [（1+εAB/ab）（1+εBC/bc）]2（1+εAB/ab）+（1+εBC/bc） -1= εAB/ab+εBC/bc2（15）

 當且僅當 εAB/ab=εBC/bc 時，有 θAB/ab=εAB/ab=εBC/bc。 同理，對式（13）、式（14）有：

θBC/bc≤ εBC/bc+εCA/ca2 （16）

θCA/ca≤ εCA/ca+εAB/ab2 （17）

 以上不等式表明，不連接中性點的試驗結果在數值上會偏小。 這是因為不連接中性點時，低壓側只能從相間測量電壓，讀取的電壓值為兩相電壓的平均值，兩相的變比誤差會相互影響，較大的變比誤差會被較小的所“弱化”，導致測量結果偏小。

根據式（12）繪制出 θAB/ab=±0.5%的兩條曲線，兩種接線方式在測量結果上的關系可以直觀地分為幾個區域，如圖 5 所示。 區域 A 表示 ε、θ 都在合格范圍內， 區域 B 表示 ε 不合格而 θ 在合格范圍內，區域 C 表示 ε 和 θ 都不合格。 本文中的試驗案例結果就在區域 B 內。

4 結束語

 （1）變壓器變比試驗有兩種接線方式：有中性點引線和無中性點引線。 經過分析可知，無中性點引線的試驗結果偏小，其對應的合格“區域”相對較大。

 （2）自動變比測試儀正逐漸被供電部門和試驗單位采用，往往都帶有中性點試驗接線，并且儀器說明書中要求連接變壓器的中性點。 然而，國內變壓

 器生產廠在出廠試驗中測量電壓比通常不接中性點，導致交接試驗結果與出廠值可能會有差異，甚至影響合格與否的判定。 此問題應引起試驗人員的注

意。