分析变压器三相零序阻抗测量的数值异常情况

变压器的三相零序系统是同相的，因此，变压器的零序阻抗大小，决定于以下两个因素：

第一，变压器一次绕组和二次绕组电路是否可组成零序电流回路。

当一次绕组通过零序电流时，二次绕组如果是三角形联结，零序电流可以在三角形联结绕组内流通；二次绕组连接成带中性点引出的星形联结，零序电流可以在短路的三相线端和中性点引出线之间流动。以上两种情况下，零序阻抗越小，如果一次绕组流通零序电流，二次绕组连接成无中性点引出的星形联结，二次绕组不流通零序电流，零序阻抗越大。

第二，变压器零序阻抗还决定于变压器的铁心磁路能否形成零序磁通回路。

当变压器绕组中通过时间上同相的零序电流时，铁心中的三相零序磁通在时间上也是同相的，在三柱铁心中，不能形成闭合回路，每个铁心柱中的零序磁通被迫从铁轭经变压器的油隙形成闭合回路，这一磁路中气隙部分磁阻很大。而五柱铁心的旁轭可以给主铁心柱的零序磁通形成磁回路，零序磁通可以闭合，不必通过油隙，故磁路磁阻小得多。这两种情况下，零序阻抗是不一样的。

下面分析以下几种典型联结的零序阻抗：

第一种，绕组是Yyn联结，铁心为三柱铁心。

在这种联结方式的变压器中，低压侧的三相绕组短路后和中性点端子间可以流通零序电流，但中性点处是三倍的相电流。而零序磁通不能通过铁心闭合，只能通过油隙、上下铁轭和油箱闭合。(www.xing528.com)

由于变压器油箱中存在涡流作用，在油箱壁没有饱和前，零序磁通被限制在油箱中，尽管变压器油箱的磁导率较空气中的高，但磁路通过的面积减小，因而变压器的零序阻抗比器身在空气中的零序阻抗要小一些，减小的因数为0.7～0.85。

在这种联结组合中，一端通过零序电流，产生零序电动势；另一端的星形联结中也要产生零序电动势，不会在其中流通零序电流，相当于空载状态。

第二种，绕组是YNd联结，铁心为三柱铁心。

在这种联结方式的变压器中，零序磁通也只能通过油隙、上下铁轭和油箱闭合，但在这种联结组合中，当星形联结的绕组内流通零序电流时，另一侧的三角形联结绕组内也流通零序电流，故此时相当于负载状态。

第三种，绕组是YNd联结，铁心为五柱铁心。

大型电力变压器由于受到运输高度的限制，一般设计成五柱铁心，由于铁心有旁轭，零序磁通可以闭合，因此此类变压器的零序磁通磁阻很小，磁路的阻抗很大，可以忽略不计，零序阻抗基本上和正序阻抗一致。