变压器的试验原理及方法
变压器空载试验的原理是什么
变压器空载试验的原理是什么在电气工程领域，变压器是一种极为重要的电气设备，广泛应用于电力传输、分配和各种电气系统中。
为了确保变压器的性能和质量，需要进行一系列的试验，其中空载试验就是一项关键的测试。
那么，变压器空载试验的原理究竟是什么呢？要理解变压器空载试验的原理，首先得搞清楚变压器的基本工作原理。
简单来说，变压器是通过电磁感应原理来实现电能的传递和变换的。
它由两个或多个绕在同一铁芯上的绕组组成，其中一个绕组称为初级绕组（也叫原边绕组），另一个绕组称为次级绕组（也叫副边绕组）。
当在初级绕组上施加交流电压时，会产生交变的磁通，这个磁通会通过铁芯耦合到次级绕组，从而在次级绕组中感应出电压。
在空载试验中，变压器的次级绕组开路，仅在初级绕组上施加额定频率的正弦交流电压。
此时，由于次级绕组没有电流流过，变压器的输入功率主要用于补偿铁芯中的损耗（包括磁滞损耗和涡流损耗）以及初级绕组的铜损。
磁滞损耗是由于铁芯材料的磁滞特性引起的。
在交变磁场的作用下，铁芯材料的磁化方向不断改变，这一过程中会消耗能量，产生磁滞损耗。
涡流损耗则是由于铁芯中的交变磁通在铁芯内部感应出环流，这些环流会产生焦耳热，从而导致能量损耗。
初级绕组的铜损是由于电流通过绕组时，绕组电阻上产生的功率损耗。
在空载试验中，由于初级绕组中的电流很小，所以铜损相对较小，可以忽略不计。
通过测量空载试验中的输入电压、输入电流和输入功率，可以计算出变压器的空载参数，如空载电流、空载损耗和励磁阻抗等。
空载电流是指在空载状态下，初级绕组中流过的电流。
它主要由两部分组成：一是用于建立磁场的无功分量，称为励磁电流；二是由于铁芯损耗等引起的有功分量，称为铁耗电流。
空载电流通常很小，一般占额定电流的百分之几。
空载损耗是指变压器在空载状态下消耗的功率，主要包括铁芯损耗和初级绕组的铜损。
由于初级绕组的铜损较小，所以空载损耗主要是铁芯损耗。
励磁阻抗是反映变压器励磁特性的参数，它等于空载电压与空载电流的比值。
变压器局部放电试验基础及原理
变压器局部放电试验基础及原理变压器局部放电试验是对变压器进行故障预测和诊断的一种重要手段。
它能够检测变压器绝缘系统中存在的局部放电缺陷，并通过测量局部放电的特征参数，分析变压器的运行状态，判断其是否存在故障隐患，从而指导保护维修工作。
1.局部放电的基本原理：当绝缘系统中存在局部缺陷时，例如油纸绝缘中的气泡、纸质绝缘的老化、污秽、裂纹等，绝缘系统中的电场会受到扰动，导致局部放电现象的发生。
局部放电是指绝缘系统中的电场扰动下，在局部区域内，由于电离作用而发生的电子释放、电荷积累和能量释放的过程。
2.局部放电的测量方法：变压器局部放电试验采用间歇巡视法进行，即以恒定的高频高压电源作用下，通过测量局部放电脉冲的波形、幅值、相位、频率和数量等参数，来判断变压器中的绝缘质量，确定变压器的运行状态。
常用的测量方法包括放大器法、光电检测法和电力干扰法等。
3.试验装置和操作步骤：变压器局部放电试验通常需要使用高频高压电源、局放测量设备、放大器、低噪声电缆和耦合装置等。
操作时，首先需要准备试验设备和仪器，包括设置好高频高压电源的输出电压和频率，接好测量设备的连接线路。
然后，按照设定的工作模式，对不同绝缘介质进行试验，记录并分析测量数据，得出变压器的绝缘状态和运行条件。
4.结果分析与判断：根据变压器局部放电试验所得到的测量数据和曲线图，结合变压器的实际工作情况，进行数据分析和判断。
当测量数据正常时，说明变压器的绝缘系数处于良好状态；而当测量数据异常时，需要进一步分析故障原因，并采取相应的维修措施。
变压器局部放电试验是一项非常重要的变压器绝缘状态评估手段，可以及时发现变压器绝缘系统中的缺陷和隐患，提前采取相应的维护和维修措施，保证变压器的正常运行。
但需要注意的是，变压器局部放电试验时，应严格按照操作规程进行，确保检测结果的准确性和可靠性。
变压器感应耐压试验方法及原理
变压器感应耐压试验方法及原理《变压器感应耐压试验方法及原理》引言：变压器是电力系统中不可或缺的设备之一，用于变换交流电压。
为了确保变压器能够长期稳定运行，需要进行一系列的测试，其中包括感应耐压试验。
本文将介绍变压器感应耐压试验的方法及原理。
一、变压器感应耐压试验方法：1.试验仪器：(1)电压发生器：提供高压电源，用于对变压器进行感应耐压测试。
(2)耐压表：用于测量变压器在高压下的绝缘电阻。
(3)耐压试验台：用于支撑和固定变压器，在测试时保证其安全可靠。
2.试验过程：(1)将变压器的高压绕组和低压绕组分别与电压发生器的两端相连。
(2)将耐压表的两个电极分别放置在变压器的高压绕组和低压绕组上，测量其绝缘电阻。
(3)逐步增加电压发生器的输出电压，观察绝缘电阻是否发生明显变化。
(4)当实际电压达到设定值时，记录下绝缘电阻的数值，以及测试时的环境温度等相关参数。
二、变压器感应耐压试验原理：当变压器的绝缘出现缺陷时，会导致绝缘电阻下降。
在感应耐压试验中，通过施加高压电源的方法，对变压器的绝缘进行检测。
理想情况下，当电压发生器施加的电压较小时，变压器的绝缘电阻应该保持在一个较高的数值，说明绝缘状况良好。
但当电压升高到一定程度时，如果绝缘存在缺陷，则会导致绝缘电阻下降。
这是因为高压电场会引起电离现象，使绝缘体内部出现漏电现象，从而使绝缘电阻降低。
根据测试结果，可以判断变压器的绝缘状况，并采取相应的措施修复或更换变压器。
结论：变压器感应耐压试验是确保变压器安全运行的重要手段之一。
通过该测试，可以及时发现绝缘缺陷，保证变压器的运行可靠性。
在实际操作中，需要根据变压器型号和规格，按照相关标准要求进行测试，以确保测试的准确性和可靠性。
单相变压器实验原理
单相变压器实验原理一、实验目的了解单相变压器的基本原理，掌握变压器的基本参数测量方法，熟练操作仪器，培养实验技能。
二、实验器材1. 单相变压器2. 电表（交流电压表、直流电流表）3. 电阻箱4. 开关5. 电源三、实验原理1. 单相变压器的结构和工作原理单相变压器由铁芯和线圈两部分组成。
铁芯是由硅钢片叠合而成，线圈则分为两种：主线圈和次级线圈。
主线圈通交流电源，次级线圈则输出交流电。
当主线圈中通入交流电时，在铁芯中就会产生一个不断改变方向和大小的磁通量，这个磁通量就会穿过次级线圈，并在其中产生感应电动势。
如果次级线圈上接有负载，则会有一定的输出功率。
2. 变压器参数测量方法（1）空载试验：将次级开路，测量主侧空载时的输入功率、输入电流、输入电压；（2）短路试验：将主侧开路，接入次级短路，测量次级短路时的输出功率、输出电流、输出电压；（3）额定负载试验：在满足变压器额定负载条件下，测量主侧输入功率、输入电流、输入电压，以及次级输出功率、输出电流、输出电压。
四、实验步骤1. 接线：将单相变压器的主侧接入交流电源，将次级线圈接入负载。
2. 空载试验：将次级开路，测量主侧空载时的输入功率、输入电流、输入电压。
3. 短路试验：将主侧开路，接入次级短路，测量次级短路时的输出功率、输出电流、输出电压。
4. 额定负载试验：在满足变压器额定负载条件下，测量主侧输入功率、输入电流、输入电压，以及次级输出功率、输出电流、输出电压。
五、实验注意事项1. 操作前请检查仪器是否正常工作。
2. 操作时应注意安全，避免触碰高温部件和高压部件。
3. 测试数据应准确无误，并记录在实验报告中。
4. 实验结束后，请关闭所有仪器和设备，并清理实验现场。
变压器变比试验原理
变压器变比试验原理
变压器的变比试验是一种用于测试变压器绕组比率的常见方法。
该试验主要原理是利用电压和电流的关系来确定变压器的变比。
变压器通常由两个或多个绕组组成，分别称为一次绕组和二次绕组。
一次绕组通常用于输入电源，二次绕组则输出电压。
变比试验就是通过测量输入电压和输出电压之间的比率来确定绕组之间的变比。
试验时，首先将一个已知电压施加到一次侧绕组上，然后通过测量二次侧绕组上的电压来确定变比。
根据理想的变压器原理，输入和输出电压之间的比率应该等于绕组的变比。
因此，变比试验可以验证变压器是否满足设计要求。
为了准确测量二次侧绕组上的电压，通常需要使用一个电压计或电压表，并保证测量时电流为零。
这可以通过将二次侧绕组的输出端短接在一起来实现。
在这种情况下，按照欧姆定律，没有电流流过二次侧绕组，因此可以准确测量输出电压。
变比试验的主要目的是确定变压器的变比，并确保其符合设计要求。
如果变压器的实际变比与设计变比相差很大，则可能会导致输出电压不稳定或与预期不符。
因此，变比试验是确保变压器性能和安全运行的重要步骤之一。
总之，变压器的变比试验通过测量输入和输出电压之间的比率，来确定变压器的绕组之间的变比。
这个试验可以帮助验证变压器是否满足设计要求，并确保其正常运行。
变压器交流耐压试验的原理及实验方法
变压器交流耐压试验的原理及实验方法交流耐压试验是考验被试品绝缘承受各种过电压能力的有效方法，对保证设备安全运行具有重要意义。
交流耐压试验的电压、波形、频率和在被试品绝缘内部电压的分布，均符合在交流电压下运行时的实际情况，因此，交流耐压试验能真实有效地发现绝缘缺陷。
标签：绝缘；耐压；试验；谐振；变压器。
一耐压试验的目的工频交流耐压试验是考验被试品绝缘承受各种过电压能力的有效方法，对保证设备安全运行具有重要意义。
交流耐压试验的电压、波形、频率和在被试品绝缘内部电压的分布，均符合在交流电压下运行时的实际情况，因此，能真实有效地发现绝缘缺陷。
交流耐压试验是鉴定电力设备绝缘强度最有效和最直接的方法，电力设备在运行中，绝缘长期受着电场、温度和机械振动的作用会逐渐发生劣化，其中包括整体劣化和部分劣化，形成缺陷。
各种预防性试验方法，各有所长，均能分别发现一些缺陷，反应出绝缘的状况，但其他试验方法的试验电压往往都低于电力设备的工作电压，但交流耐压试验一般比运行电压高，因此通过试验已成为保证变压器安全运行的一个重要手段。
二交流耐压试验装置原理交流耐压试验装置也叫調频串联谐振耐压装置，谐振耐压装置是利用调谐电感与负荷电容使之产生工频串联谐振，以获得工频试验电压的串联谐振试验装置。
串联谐振由隔离变压器、调频调压电源、激励变压器、电抗器和电容分压器组成。
被试品的电容与电抗器构成串联谐振连接方式；分压器并联在被试品上，用于测量被试品上的谐振电压，并作过压保护信号；调频功率输出经激励变压器耦合给串联谐振回路，提供串联谐振的激励功率。
图中：E—变频电源、T—中间变压器、L—高压电抗器、C1、C2—分压电容器、V—电压监测单元、（M1、M2、M3）—避雷器、CX—被试品我们已知，在回路频率f=1/2π√LC 时，回路产生谐振，此时试品上的电压是励磁变高压端输出电压的Q 倍。
Q 为系统品质因素，即电压谐振倍数，一般为几十到一百以上。
变压器保护原理及试验方法最终版
2.2 后备保护的原理
2.2.1 过流保护 过流保护用于降压变压器，动作电流Idz的整定应考虑
躲过切除外部短路后电机自启动和变压器可能出现的最大负
荷电流，动作方程：I＞Idz 且t ＞Tdz。即短路电流I大于
动作电流定值Idz，持续时间t大于动作时间定值Tdz。一个 装置中可以设置多段过流保护，每段的Idz和Tdz各不相同， Idz越大 Tdz越小。
据，动作方程：I2＞K2xbI1。
K2xb为二次谐波制动系数整定值，推荐为0.15。 满足动作方程就闭锁差动保护，否则开放差动保护。
原理二：波形判别原理。
基波的波形是正弦波，完整对称。励磁涌流存在大量谐 波分量，波形是间断不对称的。保护装置利于三相差动电流 的波形判别作为励磁涌流的识别判据，判断波形是对称完整 的就开放差动保护，否则就闭锁差动保护。
2.2.6 零序过压保护
对全绝缘的变压器，中性点直接接地时采用零序过流保 护，而在中性点不接地时采用零序过压保护。
有些变压器在中性点装设放电间隙作为过电压保护，这 种变压器保护的零序过流保护和零序过压保护就变为间隙零 序过流保护和间隙零序过压保护，在间隙击穿过程中，间隙 零序过压和零序过流交替出现，有的厂家的装置一旦零序过 压或零序过流元件动作后，两个保护就相互展宽，使保护可 靠动作。
在实际的变压器差动保护装置中，其比率制动特性如图 4所示，图4中平行于横坐标的AB段称为无制动段，它是由启 动电流和最小制动电流构成的，动作值不随制动电流变化而 变化。我们希望制动电流小于变压器额定电流时无制动作用， 通常选取制动电流等于被保护变压器高压侧的额定电流的二 次值。即: Izd=Ie/nLH
2.2.7 失灵保护 220kV以上的断路器发生拒动时，会危及整个
变压器直流电阻测试方法原理
变压器直流电阻测试方法原理直流电阻测试是变压器绝缘试验中的一个重要环节，通过测量变压器绕组的直流电阻可以判断绕组的连接是否正常，绕组的匝间短路和接地等故障情况。
变压器直流电阻测试方法原理可以归纳为以下几个方面。
一、电流传输原理在变压器直流电阻测试中，通常使用小电流进行测试，一般为1A、5A、10A等。
测试电流经过变压器的绕组，从一个端口注入，经过绕组内部的电阻（包括匝间电阻和接地电阻等），再通过另一个端口流出。
测试仪器通过测量注入电流和流出电流之间的压差（电压）来计算绕组内部的电阻值。
二、电压测量原理三、内阻计算原理变压器的直流电阻测量是基于欧姆定律的计算原理。
根据欧姆定律，电阻值可以通过测量电流和电压之间的比值来计算。
在变压器直流电阻测试中，电流经过绕组，电压差测量在测试仪器上，根据欧姆定律，可以得到内阻值。
四、温度校正原理在变压器直流电阻测试中，还需要根据测试时的温度进行校正，以确保测试结果的准确性。
具体的温度校正原理是：根据变压器绕组的温度系数和测试时的环境温度，计算出校正系数，并将测得的电阻值乘以校正系数进行修正，从而得到准确的电阻值。
五、故障判定原理根据变压器直流电阻测试结果，可以判断绕组的接地故障和匝间短路等故障情况。
一般来说，正常的绕组内部电阻值应该比较稳定，如果电阻值显著增加，则可能存在接地故障；如果电阻值明显减小，则可能存在匝间短路等故障。
综上所述，变压器直流电阻测试方法通过测量注入电流和流出电流之间的压差来计算绕组内部的电阻值，并进行温度校正以获得准确结果。
通过测量结果可以判定绕组的连接是否正常，绕组的匝间短路和接地等故障情况，为变压器绝缘试验提供重要依据。
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（t1 t 2 ) / 10 R2 R1 1.5
在实际测量过程中，会出现绝缘电阻高、吸收比反而不合格的 情况，其中原因比较复杂，这时可采用极化指数PI来进行判断，极化 指数定义为加压10min时绝缘电阻与加压1min的绝缘电阻之比，即 PI=P10/P1。目前现场试验时，常规定PI不小于1.5。
变压器绝缘电阻、泄漏电流和介质损耗等性能主要 与绝缘材料和工艺质量有关，它们的变化反映了绝缘工 艺质量或受潮情况，但是一般而言，其检测意义比电容 器、电力电缆或电容套管要小得多，不作硬性指标要求 变压器绝缘主要是油和纸绝缘，最主要的是耐电强度。
2
第一节 电力变压器的绝缘性试验
对于电压等级为220kV及以下的变压器，要进行1min工频耐压试验和冲 击电压试验以考核其绝缘强度；对于更高电压等级的变压器，还要进行冲击 试验 由于冲击试验比较复杂，所以220kV以下的变压器只在型式试验中进行 ；但220kV及以上电压等级的变压器的出厂试验也规定要进行全波冲击耐压 试验。出厂试验中，常采用二倍以上额定电压进行耐压试验，这样可以同时 考核主绝缘和纵绝缘 测量绕组连同套管一起的绝缘电阻、吸收比和极化指数，对检查变压器 整体的绝缘状况具有较高的灵敏度，能有效地检查出变压器绝缘整体受潮、 部件表面受潮或脏污以及贯穿性的集中缺陷 例如，各种贯穿性短路、瓷件破裂、引线接壳、器身内有铜线搭桥等现 象引起的半贯通性或金属性短路。经验表明，变压器绝缘在干燥前后绝缘电 阻的变化倍数比介质损失角正切值变化倍数大得多 3
测量端 高压 接地端 中压、铁心、低压
2
3
低压
高压+低压
高压+铁心
铁心
2
3 4 5 6 7
8
中压
低压 高压+低压 高压+中压 低压+中压 高压+中压+低压
高压、铁心、低压
高压、铁心、中压 中压、铁心 低压、铁心 高压、铁心 铁心
第一节 电力变压器的绝缘性试验
对于三绕组变 压器测量C及 tanδ 的 接 线 方 式如图所示
顺序
1 2 3
双绕组变压器 加压绕组
高压 低压
三绕组变压器 加压绕组
高压 中压 低压
接地部分
低压、外壳 高压、外壳
接地部分
中、低压、外壳 高、低压、外壳 高、中压、外壳
测量时，加压至试验电压，待1min后读取的电流值即为所测得的泄漏电流值，为 了是读数准确，应将微安表接在高电位处。
6
第一节节 电力变压器的绝缘性试验
2、泄漏电流测量
测量泄漏电流比测量绝缘电阻有更高的灵敏度。运行检测经验表明，测量泄漏电 流能有效地发现用其他试验项目所不能发现的变压器局部缺陷。 双绕组和三绕组变压器测量泄漏电流的顺序与部位如下表所示。测量泄漏电流时 ，绕组上所加的电压与绕组的额定电压有关。
变压器泄漏电流测量顺序和部位
目录
电力变压器绝缘特性试验 电力变压器的电压比、极性和组别试验 电力变压器的直流电阻试验 电力变压器的短路和空载试验
1
2 3 4
1
第一节 电力变压器的绝缘性试验
由于电力变压器内部结构复杂，电场、热场分布不 均匀，因而事故率相对较高。因此要认真地对变压器进 行定期的绝缘试验，根据状态检修规程，一般为3～5年 进行一次停电试验。不同电压等级、不同容量、不同结 构的变压器试验项目略有不同。
（a）高压-中、低压及地 （b）中压-高、低压及地 （c）低压-高、中压及地 （d）（高+中）压-低压及地；（e）（中+低）压-高压及地； （f）（高+低）压-中压及地（g）（高+中+低）压-地
9
第一节 电力变压器的绝缘性试验
4、 雷电冲击试验
试验标准： GB1094.3-2003
高压线端： 雷电截波： 中性点： 低压线端： 试验采用： 试验分接:
3、介质损耗角正切测量 测量变压器的介质损耗角正切值tanδ主要用来检查变压器整体 受潮、釉质劣化、绕组上附着油泥及严重的局部缺陷等。测量变压器 的介质损耗角正切值是将套管连同在一起测量的，但是为了提高测量 的准确性和检出缺陷的灵敏度，必要时可进行分解试验，以判明缺陷 所在位置。 下表给出了规定tanδ测量值，测量结果要求与历年数值进行比 较，变化应不大于30%。
雷电全波1550kV(峰值)； 1675kV(峰值)； 雷电全波325kV(峰值)；雷电截波325kV(峰值)； 雷电全波125kV(峰值)； 负极性
分接范围为±5%时开关置主分接，分接范围超过±5%时开 关应分别置最大、额定、最小三个位置试验
全波波形： 1.2±30%μS/50±20%μS； 截波截断时间：2μS～6μS； 过零系数: 0＜K0＜30% 试验顺序： 一次降低电压的全波冲击，一次全电压的全波冲击， 一次降低电压的截波冲击，两次全电压的截波冲击， 两次全电压的全波冲击。
第一节 电力变压器的绝缘性试验
1、绝缘电阻、吸收比和极化指数测量 测量绕组绝缘电阻时，应依次测量各绕组对地和其他绕组间的绝 缘电阻值。被测绕组各引线端应短路，其余各非被测绕组都短路接地 。将空闲绕组接地的方式可以测出被测部分对接地部分和不同电压部 分间的绝缘状态，测量的顺序和具体部件见下表
4
第一节 电力变压器的绝缘性试验
介质损耗角正切值规定
变压器电压等级
tanδ
330~500kV
0.6%
66~220kV
0.8%
35kV及以下
1.5%
7
第一节 电力变压器的绝缘性试验
由于变压器外壳均直接接地，采用反接法进行测量。对 双绕组和三绕组变压器的测量部位见下表
双绕组变压器
序号 1 测量端 高压 接地端 低压+铁心 序号 1
三绕组变压器
10
第一节 电力变压器的绝缘性试验
5． 操作冲击试验
试验标准： GB094.3-2003
高压线端： 试验电压极性： 分接开关位置：
1175kV(峰值)； 负极性 1
操作冲击波是由冲击电压发生器直接施加到变压的高压端子， 中性点接地。冲击电压的波形,视在波前时间至少100μS，超过 90%的规定峰值时间至少为200μS，从视在原点到第一个过零点的 全部时间至少为500μS,最好为1000μS。 试验应包括一次60%全电压的操作冲击，三次连续的100%的全 试验电压的冲击。