变压器空载负载测试方法

K

变压器的空载试验和短路试验

一、变压器空载试验和负载试验的目的和意义

变压器的损耗是变压器的重要性能参数，一方面表示变压器在运行过程中的效率，另

一方面表明变压器在设计制造的性能是否满足要求。 变压器空载损耗和空载电流测量、

负载

损耗和短路阻抗测量都是变压器的例行试验。

变压器的空载试验就是从变压器任一组线圈施加额定电压，其它线圈开路的情况下，

测量变压器的空载损耗和空载电流。空载电流用它与额定电流的百分数表示，即：

I 0 %

(

I 0

I N

) 100

进行空载试验的目的是：测量变压器的空载损耗和空载电流；验证变压器铁心的设计

计算、 工艺制造是否满足技术条件和标准的要求； 检查变压器铁心是否存在缺陷， 如局部过

热，局部绝缘不良等。

变压器的短路试验就是将变压器的一组线圈短路，在另一线圈加上额定频率的交流电

压使变压器线圈内的电流为额定值， 此时所测得的损耗为短路损耗， 所加的电压为短路电压， 短路电压是以被加电压线圈的额定电压百分数表示的：

u K %

U ( U N

) 100

此时求得的阻抗为短路阻抗，同样以被加压线圈的额定阻抗百分数表示：

Z K %

( Z K

Z N

) 100

变压器的短路电压百分数和短路阻抗百分数是相等的，并且其有功分量和无功分量也对应相等。

进行负载试验的目的是：计算和确定变压器有无可能与其它变压器并联运行；计算和

试验变压器短路时的热稳定和动稳定；

计算变压器的效率； 计算变压器二次侧电压由于负载

改变而产生的变化。

二、变压器空载和负载试验的接线和试验方法

对于单相变压器，可采用图 1 所示的接线进行空载试验。对于三相变压器，可采用图 2 和图 3 所示的两瓦特表法进行空载试验。图 2 为直接测量法，适用于额定电压和电流较小，

用电压表和电流表即可直接进行测量的变压器。当变压器额定电压和电流较大时，必须借助电压互感器和电流互感器进行间接测量，此时采用图 3 接线方式。

图1 单相变压器空载试验接线图2 三相变压器空载试验的直接测量空载试验时，在变压器的一侧（可根据试验条件而定）施加额定电压，其余各绕组开路。

短路试验的接线方式和空载试验的接线基本相似，所不同的是要将非加压的线圈三相短

接而不是开路。对于三线圈的变压器，每次试一对线圈（共试三次），非被试线圈应为开路。

短路试验时，在变压器的一侧施加工频交流电压，调整施加电压，使线圈中的电流等于

额定值；有时由于现场条件的限制，也可以在较低电流下进行试验，但不应低于

I N

图3 三相变压器空载试验的间接测量

。4

1 2 I V W 1 2 0 '

三、试验要求和注意事项

1、 试验电压一般应为额定频率、正弦波形，并使用一定准确等级的仪表和互感器。如

果施加电压的线圈有分接，则应在额定分接位置。

2、 试验中所有接入系统的一次设备都要按要求试验合格，

设备外壳和二次回路应可靠

接地，与试验有关的保护应投入，保护的动作电流与时间要进行校核。

3、 三相变压器， 当试验用电源有足够容量， 在试验过程中保持电压稳定。 并为实际上

的三相对称正弦波形时，其电流和电压的数值，应以三相仪表的平均值为准。

4、 联结短路用的导线必须有足够的截面，并尽可能的短，连接处接触良好。

四、试验结果的计算

1、 空载试验结果的计算

三相变压器用上述三瓦特表法测量时，其空载电流和空载损耗可按下式进行计算：

I 0

( K IA I OA

K IB I '

O B K IC I

'

OC )

3

( K VAB U '

AB

K VBC U '

BC

K VCA U '

CA )

3

I % (

U N

)

n 1

I 0 100 0

'

U

U N n P 0

( ' ) U

I N (P ' P '

) K K K

式中： K IA 、 K IB 、 K IC 分别是 CT 的变比； K VAB 、 K VBC 、 K VCA 分别是 PT 的变比；

'

'

'

I OA

、

I OB

、

I OC

是三相空载电流的实测值；

'

U AB 、 U

' BC 、 U '

CA 是三相施加试验电压；

I 0 空载电流实测平均值； U ' 试验施加线电压平均值；

U N 、 I N 被试线圈额定线电压和额定电流；

K I 、 K V 、 K W 是电流、电压、瓦特表本身的倍数；

P ' 、 P ' 两个瓦特表测得的损耗功率；

I % 算得的空载电流百分数；

U '

2

( I K I K (P KAB KBC KCA I I 、 P ' KC K I '

、 KC

P 0 算得的空载损耗；

n 1 、 n 2 幂次，决定于磁路硅钢片的种类，可从专门的表格中查出。

2、 短路试验结果的计算

三相变压器用上述三瓦特表法测量时，其负载损耗和短路电压可按下式进行计算：

'

I K

KA IA

'

KB IB

'

K IC )

3

' '

K

KA IA K VAB K WA '

KC IC K VBC K WC

)

'

( K VAB U '

K

K VBC U '

K VCA U ' )

3

u K % '

K N

100 U N K

式中： ' ' KA KB '

是三相短路电流实测值；

K IA

、 K IB 、 K IC 三相 CT 的变流比；

' '

KA

KC

是反映 A 和 C 相电流测得的损耗功率；

K VAB 、 K VBC 、 K VCA 是 AB 、 BC 和 CA 的 PT 变比；

K WA 、 K WC 是瓦特表本身的倍数；

I P P U U I I P K 、

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