變壓器空載試驗是變壓器的例行試驗之一，其主要目的是測量額定電壓下鐵芯中的空載電流和空載損耗，以檢測磁路的局部或整體缺陷。另外，在感應耐壓試驗前后，通過(guò)兩次空載損耗測量結果的比較，還可以判斷繞組是否有匝間擊穿等情況。

一變壓器空載試驗分析

　　一般說(shuō)來(lái)，變壓器空載試驗可以在變壓器的任何一側進(jìn)行。試驗時(shí)人們往往將額定頻率的正弦電壓加在低壓側線(xiàn)圈上，而高壓側開(kāi)路（單相變壓器、三相變壓器空載試驗原理圖如圖1、圖2所示）。

 
圖1示：?jiǎn)蜗嘧儔浩骺蛰d試驗原理圖
 
圖2示：三相變壓器空載試驗原理圖

　　當變壓器空載試驗時(shí)高壓側開(kāi)路，低壓側加壓。變壓器低壓側利用調壓器慢慢升高至額定電壓，此時(shí)空載電流很低，空載電流可達到額定電流0.1%，在測量時(shí)應考慮量程匹配問(wèn)題，必須選擇寬范圍電流傳感器或者多量程電流傳感器。
　　變壓器空載試驗的試驗電壓是低壓側的額定電壓，變壓器空載試驗主要測量空載損耗?？蛰d損耗主要是鐵損耗，鐵損耗的大小可以認為與負載的大小無(wú)關(guān)，即空載時(shí)的損耗等于負載時(shí)的鐵損耗，但這是指額定電壓時(shí)的情況。如果電壓偏離額定值，由于變壓器鐵芯中的磁感應強度處在磁化曲線(xiàn)的飽和段，空載損耗和空載電流都會(huì )急劇變化，因此，空載試驗應在額定電壓下進(jìn)行。
　　由于變壓器工作在空載狀態(tài)，空載電流很小，且主要用于構建勵磁磁場(chǎng)，此時(shí)繞組銅損很小，因此空載功率因數很低，可達到cosφ小于0.1的狀態(tài)。所以，變壓器空載試驗必須采用在低功率因數下仍然能夠準確執行測量任務(wù)的功率分析儀，必須采用低角差的電測量傳感器。
　　過(guò)去常規試驗沒(méi)有空載諧波電流這個(gè)測量項目，但是，隨著(zhù)電網(wǎng)電能質(zhì)量要求越來(lái)越嚴苛，有些單位已經(jīng)在測量變壓器的空載電流諧波。其目的在于通過(guò)對空載電流諧波的監測，檢測變壓器的制造情況，發(fā)現鐵心的飽和程度、變壓器的結構形式以及三相結構的不對稱(chēng)程度等參數。近來(lái)，測量變壓器的空載電流諧波趨勢增長(cháng)迅速，其主要目的在于測量變壓器接入系統的背景諧波值，以備日后和變壓器帶載后的負載電流諧波值進(jìn)行比較，以便有針對性地進(jìn)行諧波治理，這也是變壓器生產(chǎn)制造廠(chǎng)家對公用電網(wǎng)質(zhì)量提升可以給出的一個(gè)重要數據。國標要求諧波值以基波幅值的百分比表示，因此，必須采用具備基波測量模式，能夠進(jìn)行諧波分析處理的功率分析儀。

 

圖3示：某單相變壓器的空載電流波形及其諧波頻譜

二變壓器空載試驗結果運算

　　對于三相變壓器采用三表法測量時(shí)具體計算情況如下：
　　I0＝(IOA＋IOB＋IOC)／3
　　U'＝(UAB＋UBC＋UCA)／3
　　I0%＝(UN／U')n1(I0／IN)×100
　　P0＝(UN／U')n2(IOA×UAB＋IOB×UBC)
式中：
　　IOA、IOB、IOC是三相空載電流的實(shí)測值；
　　UAB、UBC、UCA是三相施加試驗電壓；
　　I0空載電流實(shí)測平均值；
　　U'試驗施加線(xiàn)電壓平均值；
　　UN、IN被試線(xiàn)圈額定線(xiàn)電壓和額定電流； 
　　I0%算得的空載電流百分數；
　　P0算得的空載損耗；
　　n1、n2冪次，決定于磁路硅鋼片的種類(lèi)，可從專(zhuān)門(mén)的表格中查出。
　　傳統的變壓器空載試驗是采用電流表、電壓表、功率表、功率因數表進(jìn)行測試，測試與計算過(guò)程繁瑣，同時(shí)測試數據受到電源調壓特性、電壓波形非正弦、頻率偏離額定值、三相電源不對稱(chēng)產(chǎn)生的負序電壓、測量互感器誤差等因素的影響，這樣操作者讀取各種測試數據，通過(guò)手工計算得到的試驗結果精度不高、效率低下。在高效、環(huán)保、節能的大趨勢下，對電力變壓器及各種電源變壓器的能源轉換效率、對公用電網(wǎng)電能質(zhì)量等技術(shù)指標的要求日益嚴苛。湖南銀河電氣開(kāi)發(fā)的WP4000變頻功率分析儀，獨有的寬范圍自動(dòng)無(wú)縫量程轉換技術(shù)、明確的角差指標及低功率因數下高精度測量的特點(diǎn)，非常適用于變壓器能效評測的相關(guān)檢試驗。

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