空载电流空载损耗试验作业指导书

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空载电流空载损耗试验作业指导书6.1试验目的检查变压器磁路6.2该项目适用范围交接时、更换绕组后、必要时6.3试验时使用的仪器调压器、升压变压器、电流互感器、电压互感器、电流表、电压表、瓦特表等6.4试验方法6.4.1额定条件下的试验试验采用图6-1到6-3的接线。所用仪表的准确度等级不低于0.5级，并采用低功率因数功率表（当用双功率表法测量时，也允许采用普通功率表）。互感器的准确度应不低于0.2级。根据试验条件，在试品的一侧（通常是低压侧）施加额定电压，其余各侧开路，运行中处于地电位的线端和外壳都应妥善接地。空载电流应取三相电流的平均值，并换算为额定电流的百分数，即I0%=[（I0A+I0B+I0C）/3In]×%（6-1）式中I0A、I0B、I0C——三相实测的电流;In——试验加压线圈的额定电流

1图6-1单相变压器损耗的测量接线图(a)小电流下做空载试验(b)半间接测量接线(c0间接测量接线试验所加电压应该是实际对称的，即负序分量值不大于正序值的5%；试验应在额定电压、额定频率和正弦波电压的条件下进行。但现场实际上难以满足这些条件，因而要尽可能进行校正，校正方法如下：（一）试验电压

2变压器的铁损耗可认为与负载大小无关，即空载时的损耗等于负载时的铁芯损耗，但这是额定电压时的情况。如电压偏离额定值，空载损耗和空载电流都会急剧变化。这是因为变压器铁芯中的磁感应强度取在磁化曲线的饱和段，当所加电压偏离额定电压时，空载电流和空载损耗将非线性地显著增大或减少，这中间的相互关系只能由试验来确定。由于试验电源多取自电网，如果电压不好调，则应将分接开关接头置于与试验电压相应的位置试验，并尽可能在额定电压附近选做几点，例如改变供电变压器的分接开关位置，再将各电压下测得的P0和I0作出曲线，从而查出相应的额定电压下的数值。如在小于额定电压，但不低于90%额定电压值的情况下试验，可用外推法确定额定电压下的数值，即在半对数坐标纸上录制I0、P0、与U的关系曲线，并近似地假定I0、P0是U的指数函数，因而曲线是一条直线，可延长直线求得UN；下的I0、P0。应指出，这一方法会有相当误差，因为指数函数的关系并不符合实际。图6-2三功率表法测量三相变压器损耗接线图(a)直接测量(b)间接测量

3（二）试验电源频率变压器可在与额定频率相差±5%的情况下进行试验，此时施加于变压器的电压应为U1=UN×（f1/fN）=UN×（f1/50）（6-2）f1——试验电源频率；fN——额定频率，即50HZU1——试验电源电压；UN——额定电压由于在f1下所测的空载电流I1接近于额定频率下的I0，所以这样测得的空载电流无须校正时，空载损耗按照下式换算P0=P1（60/f1－0.2）（6-3）

4P1——在频率为f1、电压为U1时测得的空载损耗。图6-3双功率表法测量三相变压器损耗接线图(a)直接测量(b)半间接测量(c)间接测量

56.4.2低电压下的试验低电压下测量空载损耗，在制造和运行部门主要用于铁芯装配过程中的检查，以及事故和大修后的检查试验。主要目的是：检查绕组有无金属性匝间短路；并联支路的匝数是否相同；线圈和分接开关的接线有无错误；磁路中铁芯片间绝缘不良等缺陷。试验时所加电压，通常选择在5％～10％额定电压范围内。低电压下的空载试验，必须计及仪表损耗对测量结果的影响，而且测得数据主要用于相互比较，换算到额定电压时误差较大，可按照下式换算P0=P1（UN/U1）n（6-4）式中U1——试验时所加电压；Un——绕组额定电压；图6-4对应于不同的U1/UN时的n值P1——电压为U’

6时测得的空载损耗；P0——相当于额定电压下的空载损耗；n——指数，数值决定于铁芯硅钢片种类，热轧的取1.8，冷轧的取1.9～2。对于一般配电变压器或容量在3200kVA以下的电力变压器，对值可由图6-4查出。6.4.3三相变压器分相试验经过三相空载试验后，如发现损耗超过国家标准时，应分别测量单相损耗，通过对各相空载损耗的分析比较，观察空载损耗在各相的分布情况，以检查各相绕组或磁路甲有无局部缺陷。事故和大修后的检查试验，也可用分相试验方法。进行三相变压器分相试验的基本方法，就是将三相变压器当作三台单相变压器，轮换加压，也就是依次将变压器的一相绕组短路，其他两相绕组施加电压，测量空载损耗和空载电流。短路的目的是使该相无磁通，因而无损耗，现叙述如下。（一）加压绕组为三角形连接（a-y,b-z,c-x）图6-5单相试验从三角形侧加压接线图(a)ab相加压(b)bc相加压(c)ca相加压

7采用单相电源，依次在ab、bc、ca相加压，非加压绕组依次短路（即bc、ca、ab），分相试验接线如图6-5所示。加于变压器绕组上的电压应为线电压，测得的损耗按照下式计算P0=（P0ab+P0bc+P0ca）/2（6-5）P0ab、P0bc、P0ca——ab、bc、ca三次测得的损耗。空载电流按下式计算I0=[0.289（I0ab+I0bc+I0ca）]/IN×100%（6-6）（一）加压绕组为星形连接图6-6单相试验时加压绕组为星形接线且有中性点引出(a)ab相加压(b)bc相加压(c)ca相加压

8依次在ab、bc、ca相加压，非加压绕组应短路，如图6-6所示。若无法对加压绕组短路时，则必须将二次绕组的相应相短路，如图6-7所示，施加电压U为二倍相电压，即U=2UL/，式中UL为线电压。图6-7单相试验时二次侧绕组对应相短路(a)ab相加压(b)bc相加压(c)ca相加压

9测量的损耗仍然按照式（6-5）进行计算，空载电流百分数为：I0=[0.333（I0ab+I0bc+I0ca）]/IN×100%（6-7）由于现场条件所限，当试验电压达不到上述要求2UL/，低电压下测量的损耗如需换算到额定电压，可按照式（6-4）换算。分相测量的结果按下述原则判断：（1）由于ab相与bc相的磁路完全对称，因此所测得ab相和bc相的损耗P0ab和P0bc应相等，偏差一般应不超过3％；（2）由于ac相的磁路要比ab相或bc相的磁路长，故由ac相测得的损耗应较ab或bc相大。电压为35～60kV级变压器一般为20％～30%；110～220kV级变压器一般为30%～40%。如测得结果大于这些数值时，则可能是变压器有局部缺陷，例如铁芯故障将使相应相激磁损耗增加。同理，如短路某相时测得其他两相损耗都小，则该被短路相即为故障相。这种分相测量损耗判断故障的方法，称为比较法。6.5试验结果的分析判断与出厂值相比应该无明显变化

106.6注意事项①空载试验采用从零升压进行，在低压侧加压，高（中）压侧开路，中性点接地，测量采用两瓦法或三瓦法。②此试验在常规试验全部合格后进行，将分接开关置额定档，通电前应对变压器本体及套管放气。③试验应设置紧急跳闸装置。④计算平均电流I平均=（IA+IB+IC）/3空载电流I0=I平均/IN×100%空载损耗P0=P1+P2（+P3）