变压器变压器空载电流和空载损耗测量
(一) 变压器空载试验目的
变压器的空载试验:一般从电压较低的绕组(例如,低压绕组)施加波形是正弦波、额定频率的额定电压,其他绕组开路,在此条件下测量损耗和电流。
空载电流:指在变压器铁心中产生磁通和空载损耗所需的输入励磁绕组的电流。空载电流的无功分量产生主磁通,有功分量则产生空载耗。空载电流还包括各绕组、各部位对地及对相邻绕组、相邻线段、相邻线匝之间的电容电流。空载电流是滞后于施加电压近90°的感性电流,此电流是一个含有以3、5、7次谐波为主的高次谐波电流。这一畸变的高次谐波电流进人发电机绕组后,将使发电机的输出电压发生畸变(一般变为波顶因数高于
的尖峰波),并由此导致空载电压也发生畸变。
空载损耗:空载损耗主要由电工钢带的磁滞损耗和涡流损耗组成,空载损耗中也包括有附加损耗。变压器的空载损耗是施加空载电压和频率的函数。空载损耗和空载电流对施加电压的波形畸变非常敏感。所以,励磁电压波形的畸变将使实测的空载损耗和空载电流与近似正弦波形下的测量结果产生偏差。为了校正由此造成的偏差,GB1094.1-2013国家标准规定了对空载损耗进行波形校正的方法(对空载电流没有规定进行波形校正)。
变压器空载试验的主要目的是:测量产品的空载损耗和空载电流,看其是否符合产品有关标准和技术条件要求;通过测最产品的空载损耗和空载电流发现铁心磁路中的局部或整体缺陷;根据高压绝缘试验前后测量的空载损耗比较,判断绕组是否有匝间短路情况。
(二) 空载试验线路及试验方法
1、空载试验线路
对于单相变压器或三相变压器的单相空载试验采用单相试验线路,如图1所示;

对于三相变压器,则采用三相试验线路,可以采用三相二瓦特表试验线路,也可以采用三相三瓦特表试验线路,采用三相三瓦特表试验如图2所示:

2、空载试验方法
对于35kV及以上电压等级的变压器,由于变压器的功率因数很小,所以试验用电压互感器、电流互感器的准确度应保证在0.1级及以上;瓦特表的功率因数应为cosφ≤0.1 ;并应对试验用电压互感器、电流互感器角差对空载损耗造成的影响进行校正。
为了校正励磁电压波形畸变对空载损耗造成的影响,试验时应以平均值电压表(刻度为具有同一平均值的正弦波形的方均根值)为准施加额定电压,同时用一有效值电压表与平均值电压表并联,并按GB1094.1-2013标准规定进行校正。
3、空载损耗与空载电流计算
试验电压应以平均值电压表读数为准,令测得的平均值电压为Ur,测得的电压有效值为Us,若Ur与Us之差在3%以内,则试验电压的波形满足要求,空载损耗
可以按如下方法校正:
,

为实际测得的空载损耗,
为波形系数。
三相变压器的空载电流应取三相空载电流的平均值,空载电流
以百分数表示,计算方法如下:
。
其中
为励磁绕组的额定电流;
(三) 空载损耗、空载电流增大的原因分析
1、空载损耗增大的原因分析:
① 铁心硅钢片之间绝缘不良,或某一部分硅钢片之间短路。
② 穿心螺杆或压板的绝缘损坏造成铁心的局部短路。
③ 绕组匝间(括正常线匝和换位处等)绝缘损伤造成的匝间短路。
④ 绕组并联导线之间短路或并联匝数不相同。
⑤ 铁心结构的不同、硅钢片的厚度不均和磁通密度高低及铁心的材料,夹件结构,夹持力都直接影响空载损耗。
2、空载电流增大的原因分析
① 空载损耗增大所列的原因。
② 铁心接缝过大。



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