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电力变压器空载试验的试验方法

电力变压器空载试验的试验方法

一、单相变压器空载试验

试验接线如图 1-1 所示。当试验电压和电流不超过仪表的额定值时，可直接将测量仪表接入测量回路 [ 见图 1-1(a)] 。当电压、电流超过仪表额定值时，可通过电压互感器及电流互感器接入测量回路 [ 见图 1-1(b)] 。

图 1-1 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

二、三相变压器空载试验

三相变压器的空载试验多采用两功率表

法和三功率表法，试验接线如图1-2 所示。

图 1-2 三相变压器空载试验接线图

(a)两功率表法； (b) 两功率表法，仪表经互感器

接入；

(c)三功率表法，仪表经互感器接入

对应图 1-2(a) 所示，空载损耗 P0与空载电

流百分数 I 0(%) 计算公式为

P0＝P1﹢P2

I 0(%)＝(I 0a﹢I 0b﹢I 0c) ／3I N×100%

对应图 1-2（b）所示， P0、I 0、I 0(%)计算式为

P0＝(P1﹢P2) k TV k TA

I 0(%)＝(I 0a﹢I 0b﹢I 0c) ／3I N×k TA×100%

对应图 1-2(c) 所示，P0、I0、I0(%)计算式为

P0＝(P1﹢P2﹢P3)k TV k TA

I 0(%)＝(I 0a﹢I 0b﹢I 0c) ／3I N×k TA×100%

以上各式中 P 1、 P 2、 P3——功率表的测量值（表计格数换算后实际值）

I 0a、I 0b、I 0c——电流表的实测值

k TV——测量用电压互感器的变比

k TA——测量用电流互感器的变比

I N——变压器测量侧的额定电流

三、三相变压器的单相空载试验

当现场没有三相电源或变压器三相空载

试验数据异常时，可进行单相空载试验。通过三相变压器的单相空载试验，对各相空载损耗的分析比较，可了解空载损耗在各相分布状况，对发现绕组与铁磁路有无局部缺陷，判断铁芯故障部位较为有效。

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，在其他两相上施加电压，测量空载损耗和空载电流。一相短路的目的是使该相没有磁通通过，因而也没有损耗。

(1)当加压绕组为星形接线时，施加电压U＝2U N/ √3, 测量方法如下：

第一次试验 --a 、b 端加压， c、0 端或 c 相上的其他绕组（如 cb 或 ca）短路，测量P0ab

和 I 0ab。

第二次试验 --b 、c 端加压， a、0 端或 a 相上的其他绕组（如 ab 或 ac）短路，测量P0ab

和 I 0ab。

第三次试验 --a 、c 端加压， b、0 端或 b 相上的其他绕组（如 ba 或 bc）短路，测量P0ab

和 I 0ab。

三相空载损耗 P0和空载百分数 I 0(%)计算式为

P0＝[(P 0ab﹢P0bc﹢P0ac) ／2]k TV k TA

I 0(%)＝[(I 0ab﹢I 0bc﹢I 0ac) ／3I N]k TA ×100%

式中 P0ab、P0bc、P0ac、I 0ab、I 0bc、I 0ac——表计的实测值；

k TV、k TA——测量电压互感器和电

流互感器的变比，仪表直接接入时k TV＝k TA＝1。

(2)当绕压组为 a-y 、b-z 、c-x 连接，即

三角形接线时，施加电压 U＝U（N额定的线电压），测量方法如下：

第一次试验 --a 、b 端加压， a、c 短路，测量 P0ab和 I 0ab。

第二次试验 --b 、c 端加压， a、c 短路，测量 P0bc和I0bc。

第三次试验 --a 、c 端加压， a、b 短路，测量 P0ac和 I 0ac。

(3)当加压绕组为a-z 、b-x 、c-y 连接，即三角形接线时，施加电压、测量方法和顺序同

（2），只是第一次试验测量的是P0ac和I0ac，第二次试验测量的是 P0bc和 I 0bc，第三次试验测量的是 P0ab和 I 0ab。

三相空载损耗 P0和空载百分数I0(%)计算式为

P0＝[(P 0ab﹢P0bc﹢P0ac) ／2]k TV k TA

I 0(%)＝[0.289(I0ab﹢I 0bc﹢I 0ac)／

I N]k TA×100%

(4)单相空载损耗数据应符合以下两个

要求：

1 ）由于 BC相的磁通与 AB完全对称，所以 P0ab就近似等于 P0bc，实测结果 P0ab与 P0bc的

偏差一般在 3%以下。

2 ）由于AC相的磁路要比AB或BC相的磁路长，所以P0bc＝kP0ab＝kP0bc,其中k是由该产品铁芯的几何尺寸决定的系数。对于110～220kV 变压器， k 一般为 1.1 ～1.55 ；对于 35～60kV 变压器， k 一般为 1.

3 ～1.

4 。

所测得的结果与上述两要求中的任意一

个不符合时，则说明变压器有缺陷。

四、降低电压下的空载试验

受试验条件的限制，现场常需要在低电压（5%～10%的额定电压下）进行空载试验。由于施加的的试验电压较低，相应的空载损耗也很

小，因此应注意选择合适量程的仪表，以保证测量的准确度，并应考虑仪表、线路等附加损耗

的影响。在低电压下得到的空载试验数据主要用

于与历次空载损耗数值比较，必要时可近似换算成额定电压下的空载损耗。换算式为：

P0＝P' 0(U N／U') n

式中 U' ——试验时所加电压；

U N——额定电压；

P' 0——电压为U'时测量得到的空载损耗；

P0——换算得到额定电压下的

空载损耗试验；

n——系数，决定于铁芯硅钢片的种类，对热轧硅钢片取n≈1.8 ，对冷轧硅钢片取 n≈1.9 ～2。

由于电源容量不足，在 80%～90%额定电压下进行空载试验时，可在70%～90%额定电压间试验不少于 5 次，并将 5 次试验所得数值在对数坐标纸上绘成空载损耗P0和空载电流I 0随电压变化的曲线，然后用外推法求出额定电压下的

P0和 I 0。

五、直接用系统电源进行的空载试验

由于设备及运输等方面的原因，电力系统运行部门在现场一般不用较大容量的调压器和

变压器来进行空载试验，而直接采用系统电源进行空载试验。

用系统电源进行空载试验时，由于没有调压的过程，而是系统电压直接加到变压器上，相当于投空载变压器，对系统有一定的影响。因此用这种方法试验时，应调整好各种继电保护、变

压器及其他电力设备的运行方式，对变压器、线路、测量仪器设备进行仔细的检查，确认无误后方可进行。

试验前将测试仪表设备接好，将测试电流互感器用一组高压隔离开关短路，然后再系统电压下合电源开关，被试变压器将承受很高的操作过电压和很大的励磁涌流，待涌流流过后，用绝缘棒拉开短路用隔离开关在进行测试。现场没有高压隔离开关时应将测量电流互感器二次侧用

低压开关短路，涌流过后拉开二次侧低压开关，

防止涌流对测量仪表的冲击和损坏。

用系统电压作空载试验时为避免涌流和磁滞等的影响，合闸后应待涌流通过后合仪表读数

非常稳定后方可读取测试数据，不应合闸后马上读取。

系统电压一般很少恰好与试品电压相等，但要根据系统的实测电压与试品额定电压的差

异，来分析测量数据与出厂数据的差别，判断产品是否有故障。

由于系统电源的容量足够，系统电压与额定电压接近，可利用系统现有设备，不需要大容量的试验设备，试验电压波形无畸变，因而这种

试验方法现场经常采用。

六、使用 YCBTC变压器空负载特性测试仪

YCBTC变压器空负载特性测试仪按照 JB

／T501－2006《电力变压器试验导则》和

GB/T1094-2005《电力变压器》的技术标准要求 , 能同时测量单相或三相电力变压器的交流电压有效值，电压平均值、有效值、有功功率、功率因素和频率等电量参数，测量精度为 0.1 级，智能化、专业化设计、适用于电力变压器空载、负载、感应等试验的测试，是传统指针式仪表的理想换代设备。

1.产品特性

(1)可测量变压器空载损耗、空载电流、负载损耗、阻抗电压、短路阻抗、电压有效值、电压平均值、电流、功率、功率因数、频率等参数。

(2)全部数据均在同一周期内同步测量，

保证在市电条件下测量结果的准确性和合理性。

(3)自动波形畸变校正，电压校正，电流

校正，温度校正，无须任何手工计算。

(4)在仪器允许的测量范围内可直接测

量，超出测量范围时可外接一次电压互感器和电

流互感器。

(5)可锁定数据以供抄录，同时存储并打

印全部测量结果，本仪器内置不掉电存储器，可长期保存测量数据并可随时查阅。

(6)大屏幕蓝屏液晶显示，全部汉字菜单

及操作提示，直观方便。

(7)不掉电日历，时钟功能。

2.产品参数

(1)基本测量精度：电压、电流 0.2 级

功率 0.5 级(cos

φ>0.1), 1.0 级(cos φ≤0.1)

(2)电压测量范围： AC0～450V

(3)电流测量范围： AC0～50A

(4)工作温度： -10 ℃～ 40℃

(5)环境湿度： 10%～85%

(6)存储温度： -20 ℃～ 50℃