| 一、空载试验的目标和意义 变压器空载试验：从变压器的某一绕组（正常从二次低压侧）强加正弦波额外频次的额外电压，其他绕组开路，测量空载电流和空载消耗。假如试验环境有限，电源电压达缺席额外电压，可在非额外电压环境下试验，这种试验办法误差较大，正常只用来审查变压器有无端障，只要试验电压到达额外电压的80%之上才可用于测试空载消耗。 《规定》中规则，对于定量3150kVA及之上的变压器进行此项试验，测得出的空载电流和空载消耗数值与出厂试验值比拟应无显然变迁。 空载试验首要目标是发觉磁化中的铁芯硅片的局部绝缘不良或者全体缺点，如铁芯多点接地、铁芯硅片全体老化等；依据交流耐压试验始终两次空载试验得的空载消耗比拟、判别绕组能否有匝间击穿等状况。 空载消耗主如果铁芯的消耗，即铁芯的磁化所导致的磁滞消耗和漩涡消耗。空载消耗还囊括少全体铜消耗（空载电走过过绕组时发生的电阻消耗）和外加消耗（指铁 消耗、铜消耗外的其余消耗，如变压器导致消耗、测量线路及表计消耗等）。打算标明，变压器空载消耗中的铜消耗及外加消耗不超越总消耗的3%。 空载消耗和空载电流的巨细，起源于变压器的定量、铁芯的结构、硅片的品质和铁芯的打造工艺等。电力变压器定量在2000kVA之上时，空载电流约占额外 电流大的0.6%-2.4%；中、中型变压器的空载电流约占额外电流的4%-16%。铁芯硅片采纳的材料相反，其空载电流差别较大。 空载电流一般以额外电流的百分数I0%来示意，单相变压器I0(%)＝(I0／IN)×100%。三相变压器空载电流百分数I0%打算公式如次 I0(%)＝(I0／IN)×100% I0＝(I0a﹢I0b﹢I0c)／3 式中 I0(%)——空载电流百分数； I0——三相空载电流均匀值； I0a、I0b、I0c——a、b、c三相上测得的空载电流； IN——加压测量侧的额外电流。 招致变压器空载消耗和空载电流增大的缘由有以次几点： (1) 变压器铁芯多点（零点及之上）接地 (2) 硅片之间绝缘不良，或者全体硅片之间短路 (3) 穿心螺帽或者压板的绝缘败坏，上夹件和铁芯、穿心螺帽间绝缘不良，形成铁芯的局部短路 (4) 变压器绕组有匝间、层间短路，并联歧路短路 (5) 硅片松动、劣化，铁芯接触不良 二、空载试验的试验办法 1. 单相变压器空载试验 试验接线如图所示。当试验电压和电流不超越仪表的额外值时，可直接将测试仪表接入测量回路见图。当电压、电流超越仪表额外值时，可经过电压互感器及电流互感器接入测量回路见图。
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纳两功率表法和三功率表法，试验接线如图所示。  (c)三功率表法，仪表经互感器接入 对于应图所示，空载消耗P0与空载电流百分数I0(%)打算公式为 P0＝P1﹢P2 I0(%)＝(I0a﹢I0b﹢I0c)／3IN×100% 对于应图所示，P0、I0、I0(%)打算式为 P0＝(P1﹢P2) kTVkTA I0(%)＝(I0a﹢I0b﹢I0c)／3IN×kTA×100% 对于应图所示，P0、I0、I0(%)打算式为 P0＝(P1﹢P2﹢P3)kTVkTA I0(%)＝(I0a﹢I0b﹢I0c)／3IN×kTA×100% 之上百般中 P1、 P2、 P3——功率表的测量值（表计格数折算后实践值） I0a、I0b、I0c——电流表的安全值 kTV——测量用水压互感器的变比 kTA——测量用水流互感器的变比 IN——变压器测量侧的额外电流 3. 三相变压器的单相空载试验 当当场没有三相电源或者变压器三相空载试验数据异样时，可进行单相空载试验。经过三相变压器的单相空载试验，对于各相空载消耗的赏析比拟，可理解空载消耗在各相散布情况，对于发觉绕组与铁磁路有无局部缺点，判别铁芯故障位置较为有用。 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，在其余两相上强加电压，测量空载消耗和空载电流。一相短路的目标是使该相没有磁统统过，因此也没有消耗。 (1) 当加压绕组为星形接线时，强加电压U=2UN/√3,测量办法如次： ****次试验--a、b端加压，c、0端或者c相上的其余绕组（如cb或者ca）短路，测量P0ab和I0ab。 ****次试验--b、c端加压，a、0端或者a相上的其余绕组（如ab或者ac）短路，测量P0ab和I0ab。 其三次试验--a、c端加压，b、0端或者b相上的其余绕组（如ba或者bc）短路，测量P0ab和I0ab。 三相空载消耗P0和空载百分数I0(%)打算式为 P0＝[(P0ab﹢P0bc﹢P0ac)／2]kTVkTA I0(%)＝[(I0ab﹢I0bc﹢I0ac)／3IN]kTA×100% 式中P0ab、P0bc、P0ac、I0ab、I0bc、I0ac——表计的安全值； kTV、kTA——测量电压互感器和电流互感器的变比，仪表直接接入时kTV＝kTA＝1. (2) 当绕压组为a-y、b-z、c-x联接，即三角接线时，强加电压U=UN（额外的线电压），测量办法如次： ****次试验--a、b端加压，a、c短路，测量P0ab和I0ab。 ****次试验--b、c端加压，a、c短路，测量P0bc和I0bc。 其三次试验--a、c端加压，a、b短路，测量P0ac和I0ac。 (3) 当加压绕组为a-z、b-x、c-y联接，即三角接线时，强加电压、测量办法和次第同（2），但是****次试验测量的是P0ac和I0ac，****次试验测量的是P0bc和I0bc，其三次试验测量的是P0ab和I0ab。三相空载消耗P0和空载百分数I0(%)打算式为 P0＝[(P0ab﹢P0bc﹢P0ac)／2]kTVkTA I0(%)＝[0.289(I0ab﹢I0bc﹢I0ac)／IN]kTA×100% (4) 单相空载消耗数据应相符以次两个请求： 1）因为BC相的磁通与AB彻底对于称，因为P0ab附近似即是P0bc，实测后果P0ab与P0bc的偏偏向正常在3%以次。 2）因为AC相的磁路要比AB或者BC相的磁路长，因为P0bc＝kP0ab＝kP0bc,内中k是由该产品铁芯的多少分寸决议的系数。关于110-220kV变压器，k正常为1.1-1.55；关于35-60kV变压器，k正常为1.3-1.4。 所测得的后果与上述两请求中的恣意一度不相符时，则注明变压器出缺点。 4. 升高电压下的空载试验 受试验环境的制约，当场常需求在低电压（5%～10%的额外电压下）进行空载试验。因为强加的的试验电压较低，呼应的空载消耗也很小，因而应注意挑选适合 量程的仪表，以保障测量的****度，并应思忖仪表、线路等外加消耗的影响。在低电压下失去的空载试验数据首要用来与每次空载消耗数值比拟，多余时可相近折算 成额外电压下的空载消耗。折算式为 P0＝P'0(UN／U')n 式中 U'——试验时所加电压； UN——额外电压； P'0——电压为U′时测量失去的空载消耗； P0——折算失去额外电压下的空载消耗试验； n——系数，决议于铁芯硅片的品种，对于冷轧硅片取n≈1.8，对于热轧硅片取n≈1.9～2。 因为电源定量有余，在80%～90%额外电压下进行空载试验时，可在70%～90%额外电压间试验不少于5次，并将5次试验所答数值在对于数坐标纸上绘成空载消耗P0和空载电流I0随电压变迁的直线，而后用外推法求出额外电压下的P0和I0。 5. 直接用系统电源进行的空载试验因为设备及运载等方面的缘由，电力系统运行单位在当场正常不必较大定量的调压器和变压器来进行空载试验，而直接采纳系统电源进行空载试验。 用系统电源进行空载试验时，因为没有调压的进程，而是系统电压直接加到变压器上，相等于投空载变压器，对于系统有定然的影响。因而用这种办法试验时，应调动 好各类继电保护、变压器及其余电力设备的运行形式，对于变压器、线路、测试仪器设备进行细心的审查，确认正确前方可进行。 试验前将测量仪表设备接好，将测试电流互感器用一组高压隔分开关短路，而后再系统电压下合电源开关，被试变压器将接受很高的操作过电压和很大的励磁涌流， 待涌流流当时，用绝缘棒拉开短路用隔分开关在进行测试。当场没有高压隔分开关时应将测量电流互感器二次侧用低压开关短路，涌流当时拉开二次侧低压开关，防 止涌流对于测试仪表的冲锋陷阵和败坏。 用系统电压作空载试验时为防止涌流ihe磁滞等的影响，合闸后应待涌走过过后合仪表读数无比稳固前方可读取测试数据，不该合闸后立即读取。 系统电压正常很少恰恰与试品电压相同，但要依据系统的实测电压与试品额外电压的差别，来赏析测量数据与出厂数据的差异，判别产品能否有故障。 因为系统电源的定量剩余，系统电压与额外电压濒临，可应用系统旧有设备，不需求大定量的试验设备，试验电压波形无失真，因此这种试验办法当场时常采纳。 三、空载试验的注意须知 (1) 为测量****，变压器空载试验所用的测量用互感器、仪器仪表的****度不该低于0.5级。 (2) 空载试验运用的功率应选用cosψ=0.1,、****度不低于0.5级的低功率因子功率表，这是由于在交流电路中，功率P=UIcosψ.变压试验 时，cosψ很低，用一般的功率因子表，会形成电压、电流虽都到达功率表的规范值，而读数却很小，形成测量不****。相似cosψ=1、折扣为5、满刻度、 满刻度为150格的功率表（电压量程150V，电流5A）去测量cosψ=0.02的重型变压器的空载消耗，当电压为100V，电流为5A时，表读数却只 有100×5×0.02=10格，即读数很小。不易读****。假如电压互感器的变比为100，电流互感器的变比为30，那样，上述表的读数每差0.1格（例 如10.1读成10）的误差为0.1×30×100×5=1.5(kW），即误差的百分数为(0.1/10)×100%=1%。当改用折扣为0.5、用 cosψ=0.1、满刻度为150格的异样量程档的低功率表去测量时，读数可进步到100格，每差0.1格时的误差百分数仅为0.1/100×100 %=1%，因为当场空载试验时正常采纳用cosψ=0.1、****度为0.2、0.5级的低功率因子功率表。 (3) 接线时必需运用功率表的电流线圈和电压线圈两头子间的洪水位差****小，并注意电流线圈和电压线圈的极性。极性联接准确正确后，测量出的功率是两只功率表或者三只功率表读数的代数和。功率表的批示能够是正值也能够是负值。 (4) 空载试验运用的互感器的极性必需准确联接，一、二次联接****于应，二次端子与表计极性****于应，不行随便。还需注意，互感器的二次端子中有一度应保险接地，对于三彼此感器或者三只单彼此感器，应是同名端、统一接地方接地。 (5) 对于重型变压器进行当场空载试验时，应有事前通过下级赞成的试验计划；理解变压器初厂试验时的铭牌空载消耗和空载电流百分数数值，选用适合变比和量程的互感 器和仪表。直接用系统电压进行空载试验时，对于相关继电保护，运行形式应予以打算调动，预防发惹事变。试验时，试验当场应设围栏，办好各项保险措施，指名专 人担任，保障试验今人身和设备保险。 (6) ****度请求较高的空载试验或者对于小容质变压器进行空载试验和对于大容质变压器在低电压下进行空载试验时，应思忖扫除外加消耗的影响。 实践测量的消耗中蕴含劳苦功高率表电压线圈，电压表自身和电缆线的消耗，关于中中型变压器，某个消耗占空载消耗的1.5%～5%，因而必需进行校对于。校对于公式为 P0＝P'0－P' 式中 P'0——囊括仪表及电缆线的消耗在没的空载消耗时安全值。 P'——仪表及电缆线消耗。 P'能够在被试变压器割断的状况下，强加赛验电压，直接从瓦特表上读进去，也能够按下式预算，即： P'＝U2(1/rw﹢1/rad﹢1/rv) 式中 U——强加赛验电压，V； rw、rnd、rv——辨别示意功率表电压线圈电阻 外加电阻和电压表线圈电阻。 (7) 进行空载试验时，试验电源应有剩余的定量。试验电源定量预算式为 S＝SN ×I0% 式中S——试验所需的电源定量，kVA； SN——被试验变压器额外定量，kVA； I0%——被试验变压器空载电流额外电流百分数。 为保障失失落不失真的正弦电磁波，实践挑选定量时应尽量大于上式预算后果。 |
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