电力变压器的空载试验方法

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1、电力变压器的空载试验方法　　一、空载试验的目的和意义　　变压器空载试验指从变压器任意一侧绕组（一般为低压绕组）施加正弦波、额定频率的额定电压，在其他绕组开路的情况下测量变压器空载损耗和空载电流的试验。　　《规程》中规定，对容量3150kVA及以上的变压器进行此项试验，测得出的空载电流和空载损耗数值与出厂试验值相比应无明显变化。　　空载试验主要目的是发现磁化中的铁芯硅钢片的局部绝缘不良或整体缺陷，如铁芯多点接地、铁芯硅钢片整体老化等；根据交流耐压试验前后两次空载试验得的空载损耗比较、判断绕组是否有匝间击穿等情况。　　空载损耗主要是铁芯的损耗，即

2、铁芯的磁化所引起的磁滞损耗和涡流损耗。空载损耗还包括少部分铜损耗（空载电流通过绕组时产生的电阻损耗）和附加损耗（指铁损耗、铜损耗外的其他损耗，如变压器引起损耗、测量线路及表计损耗等）。计算表明，变压器空载损耗中的铜损耗及附加损耗不超过总损耗的3%。　　空载损耗和空载电流的大小，取决于变压器的容量、铁芯的构造、硅钢片的质量和铁芯的制造工艺等。电力变压器容量在2000kVA以上时，空载电流约占额定电流大的0.6%-2.4%；中、小型变压器的空载电流约占额定电流的4%-16%。铁芯硅钢片采用的材质不同，其空载电流差异较大。　　空载电流通常以额定电流

3、的百分数I0%来表示，单相变压器I0(%)＝(I0／IN)×100%。三相变压器空载电流百分数I0%计算公式如下　　I0(%)＝(I0／IN)×100%　　I0＝(I0a﹢I0b﹢I0c)／3　　式中I0(%)——空载电流百分数；　　I0——三相空载电流平均值；　　I0a、I0b、I0c——a、b、c三相上测得的空载电流；　　IN——加压测量侧的额定电流。　　导致变压器空载损耗和空载电流增大的原因有以下几点：　　(1)变压器铁芯多点（两点及以上）接地　　(2)硅钢片之间绝缘不良，或部分硅钢片之间短路　　(3)穿心螺栓或压板的绝缘损坏，上夹件和

4、铁芯、穿心螺栓间绝缘不良，造成铁芯的局部短路　　(4)变压器绕组有匝间、层间短路，并联支路短路　　(5)硅钢片松动、劣化，铁芯接触不良　　二、空载试验的试验方法　　1.单相变压器空载试验　　试验接线如图7-26所示。当试验电压和电流不超过仪表的额定值时，可直接将测量仪表接入测量回路[见图7-26(a)]。当电压、电流超过仪表额定值时，可通过电压互感器及电流互感器接入测量回路[见图7-26(b)]。　　　　图7-26单相变压器空载试验接线图　　(a)仪表直接入；(b)仪表经互感器接入2.三相变压器空载试验　　三相变压器的空载试验多采用两功率表法

5、和三功率表法，试验接线如图7-27所示。　　　　图7-27三相变压器空载试验接线图　　(a)两功率表法；(b)两功率表法，仪表经互感器接入；　　(c)三功率表法，仪表经互感器接入对应图7-27(a)所示，空载损耗P0与空载电流百分数I0(%)计算公式为　　P0＝P1﹢P2　　I0(%)＝(I0a﹢I0b﹢I0c)／3IN×100%　　对应图-27（b）所示，P0、I0、I0(%)计算式为　　P0＝(P1﹢P2)kTVkTA　　I0(%)＝(I0a﹢I0b﹢I0c)／3IN×kTA×100%　　对应图-27(c)所示，P0、I0、I0(%)计算

6、式为　　P0＝(P1﹢P2﹢P3)kTVkTA　　I0(%)＝(I0a﹢I0b﹢I0c)／3IN×kTA×100%　　以上各式中P1、P2、P3——功率表的测量值（表计格数换算后实际值）　　I0a、I0b、I0c——电流表的实测值　　kTV——测量用电压互感器的变比　　kTA——测量用电流互感器的变比　　IN——变压器测量侧的额定电流　　3.三相变压器的单相空载试验　　当现场没有三相电源或变压器三相空载试验数据异常时，可进行单相空载试验。通过三相变压器的单相空载试验，对各相空载损耗的分析比较，可了解空载损耗在各相分布状况，对发现绕组与铁磁路有

7、无局部缺陷，判断铁芯故障部位较为有效。　　进行三相变压器单相空载试验时，将三相变压器中的一相一次短路，按单相变压器的空载试验接线图接好，在其他两相上施加电压，测量空载损耗和空载电流。一相短路的目的是使该相没有磁通通过，因而也没有损耗。　　(1)当加压绕组为星形接线时，施加电压U=2UN/√3,测量方法如下：　　第一次试验--a、b端加压，c、0端或c相上的其他绕组（如cb或ca）短路，测量P0ab和I0ab。　　第二次试验--b、c端加压，a、0端或a相上的其他绕组（如ab或ac）短路，测量P0ab和I0ab。　　第三次试验--a、c端加压，

8、b、0端或b相上的其他绕组（如ba或bc）短路，测量P0ab和I0ab。　　三相空载损耗P0和空载百分数I0(%)计算式为　　P0＝[(P0ab﹢P0bc﹢P0ac