電力變壓器空載試驗方法及注意事項

王來堂

摘 要：近年來，隨著人們對電能需求量的不斷增加，電力行業取得了較快的發展。在電網運行過程中，電力變壓器作為極其關鍵的設備，其能否安全穩定的運行是關系到電網正常運行的根本。所以需要采用空載試來確保電力變壓器的安全運行。空載試作為電力變壓器絕緣預防性試驗的重要項目，對于保證變壓器安全、穩定的運行具有極為重要的意義。文章從空載損耗進行分析，并進一步對變壓器空載試驗的目的和意義、試驗方法及注意事項進行了具體的闡述。

關鍵詞：電力變壓器；空載損耗；試驗方法；注意事項

引言

變壓器空載試驗報是從變壓器任意一側施工加正弦波形和額定電壓，從而測量出變壓器空載損耗和空載電流，及時發現磁路中鐵芯硅鋼片的是否存在局部不良或是有整個缺陷問題的存在。另外還可以根據試驗過程中所測得的空載損耗進行對比，從而及時對存在匝間擊穿情況能夠準確的進行判斷。

1 空載損耗

在變壓器空載損耗中，其最為主要的是鐵芯損耗，因為鐵芯在磁化過程中會有磁滯損耗和渦流損耗發生，而且在空載損耗過程中不可避免的會存在著銅損耗和附加損耗，盡管銅損耗和附加損耗較小，其所占比例為總損耗的百分之三左右。電網中所使用的變壓器容量上存在一定的差異，這就導致其鐵芯內部構造、硅鋼片的質量和鐵芯制造工藝等都存在著差別，其空載損耗及空載電流的大小必然也會有所不同，而當變壓器內部的鐵芯硅鋼片所選擇的材質存在差異時，其所導致的空載電流大小也會存在較大的不同。

2 變壓器空載試驗的目的和意義

在變壓器運行過程中，其所要進行的試驗較多，所有的試驗都是為了確保變壓器能夠處于穩定的運行狀態。空載損耗作為變電器性能好壞的重要參數，充分的體現了變壓器運行的效率及制造的性能要求，所以在變壓器運行過程中對其進行空載試驗是必不可少的一個環節，試驗中所測量到的空載損耗及空載電流可以及時判斷出變壓器的絕緣情況和整體缺陷，對變壓器能否安全穩定的運行具有極為重要的意義。

在進行空載試驗時需要利用高壓側來進行開路，而加壓則利用低壓側來完成，通過低壓側的額定電流來進行試驗，這充分的說明了空載試驗是在額定電壓下進行的，由于試驗電壓較低，所以試驗時電流也遠遠低于額定電流的數值，所以空載試驗時也是在額定電壓下所測得的空載損耗和空載電流。

變壓器空載試驗的電源容量的選擇：在進行變壓器空載試驗時，在對電源容量進行選擇進，在確保其電源波形失真率小于百分之五，而被試驗的變壓器，其空載容量不能超過電源容量的一半，而當采用發電機組進行空載試驗時，則空載容量則不能高于發電機組容量的百分之二十五。當變壓器進行空載試驗時，其通常情況下是在低壓側進行的，而且是處于額定電壓下，在這種狀態下，可以對空載損耗進行有效的測量，但低壓側額定電壓下進行測試所測得的損耗則主要是鐵損耗，由于空載時鐵損耗等于負載時的鐵，所以負載的大小與鐵損耗之間不存在著相互聯系。但一旦出現電壓出現偏離的情況時，由于偏離了額定電壓，這時磁感應強度則會發生一定的變化，從而導致磁化曲線的飽和段、空載損耗及空載電流等都會與額定電壓下測試的結果出現較大的變化，因此在這種情況下空載損耗是無法有效測量出來看，這就決定了變壓器空載試驗只能在額定電壓下進行測量。

通過變壓器空載試驗我們不難發現，變壓器通常會存在著一些缺陷。較為常見的缺陷有硅鋼片之間存在絕緣不良、匆忙極間和片間局部存在短路燒損等情況，同時在穿芯螺栓或者綁扎鋼帶、壓板等存在著絕緣破壞的情況下，從而導致短路的發生，另外磁路中硅鋼片也存在著松動、錯位及見隙過大及鐵芯多點接地等情況的發生，層間短路也較為常見。

3 空載試驗的試驗方法

3.1 單相變壓器空載試驗

在對單相變壓器進行空載試驗時，則需要分為兩種情況來進行，試驗時如果電壓和電流在儀表額定值以內時，即可以直接將測量儀表接入測量回路，而對于測量時電壓和電流處于測量儀表額定值以外時，則在測量回路中則需要重新將電壓互感器和電流互感器接入。

3.2 三相變壓器的單相空載試驗

在對三相變壓器進行空載試驗時，一旦現場沒有三相電源或是試驗數據呈現異常情況時，則可以利用單相空載試驗來進行，然后根據各項空載損耗的數據進行分析，從而對各相的空載損耗分布狀況進行充分的了解，從而及時判斷出繞組與鐵芯磁路之間是否存在缺陷的問題，及時判斷出故障的位置。

3.3 降低電壓下的空載試驗

在進行空載試驗時，往往會受到現場試驗條件的制約，所以通常情況下現場都會采用低電壓來進行空載試驗，這就導致在較小的試驗電壓下，其空載損耗也會處于較小值范圍內，所以需要對儀表的量程進行準確的選擇，同時還要對儀表和線路等附加損耗進行充分的考慮，確保測量的準確性。

3.4 直接用系統電源進行的空載試驗

目前電力系統通常都會在現場進行空載試驗，如果利用電壓來進行試驗，則需要大容量的調壓器和變壓器，這就涉及到這些設備運輸問題，所以在進行空載試驗時，通常會采用系統電源來進行空載試驗。此種試驗方法不需要中間的調壓過程中，而時將系統電壓直接加到變壓器上，因引會對系統帶來一定的影響，這就需要在試驗時，需要將繼電保護、變壓器及其他電氣設備的運行方式進行必要的調整，對變壓器、測量儀器設備及線路進行詳細的檢查，確認其沒有錯誤后才能進行誣。讀取工作需要合閘后表數穩定后才能進行，這樣不僅避免了涌流或磁滯所對測量數據所帶來的影響，而且也確保了讀數的準確性。由于利用電源來進行空載試驗時，電流具有足夠的容量，而且試驗過程中系統電壓與額定電壓相等，所以電壓在試驗過程中具有較好的穩定性，試驗過程中不需要再額外添回大型的試驗設備，利用系統現有設備即可完成試驗。

4 空載試驗的注意事項

變壓器空載試驗時，需要采利用互感器和儀器儀表來完成測量工作，所以為了確保測量的準確性，則需要確保測量儀器儀表不能低于0.5級的準確度。

空載試驗所使用的功率表也具有一定的要求，應選用cosФ=0.1，準確度不低于0.5級。

在空載試驗測量時，需要使用到功率表，所以在試驗過程中要確保功率表接線的正確性，在接線時需要確保功率表的電流線圈和電壓線圈兩端子間的電位差處于最小值，確保電流線圈和電位線圈的的極性能夠正確連接，當滿足這二個條件后，在試驗中利用功率表進行測量時，其所測量出來的讀數為兩個或是三個功率表讀數的代數和。

空載試驗使用的互感器極性連接相對應，一、二次連接想對應，二次端子與表計極性的連接相對應，不可以隨意。還需注意，互感器的二次端子中有一個應安全接地，對三相互感器或三只單相互感器，應是同名端、同一接地點接地。

對大型變壓器進行現場空載試驗時，應有事先經過上級同意的試驗方案；了解變壓器出廠試驗時的名牌空載損耗和空載電流百分數數值；選用合適變比和量程的互感器和儀表。直接用系統電壓進行空載試驗時，對有關繼電保護、運行方式應予以計算調整，防止發生事故。試驗時，做好各項安全措施。

當空載試驗對精度要求較高時，這時小容量變壓器和大容量變壓器在進行空載試驗時則需要將附加損耗的影響進行排除，從而保證數據的精準性。

參考文獻

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