| 一、空載試驗(yàn)的目標(biāo)和意義 變壓器空載試驗(yàn)：從變壓器的某一繞組（正常從二次低壓側(cè)）強(qiáng)加正弦波額外頻次的額外電壓，其他繞組開(kāi)路，測(cè)量空載電流和空載消耗。假如試驗(yàn)環(huán)境有限，電源電壓達(dá)缺席額外電壓，可在非額外電壓環(huán)境下試驗(yàn)，這種試驗(yàn)辦法誤差較大，正常只用來(lái)審查變壓器有無(wú)端障，只要試驗(yàn)電壓到達(dá)額外電壓的80%之上才可用于測(cè)試空載消耗。 《規(guī)定》中規(guī)則，對(duì)于定量3150kVA及之上的變壓器進(jìn)行此項(xiàng)試驗(yàn)，測(cè)得出的空載電流和空載消耗數(shù)值與出廠試驗(yàn)值比擬應(yīng)無(wú)顯然變遷。 空載試驗(yàn)首要目標(biāo)是發(fā)覺(jué)磁化中的鐵芯硅片的局部絕緣不良或者全體缺點(diǎn)，如鐵芯多點(diǎn)接地、鐵芯硅片全體老化等；依據(jù)交流耐壓試驗(yàn)始終兩次空載試驗(yàn)得的空載消耗比擬、判別繞組能否有匝間擊穿等狀況。 空載消耗主如果鐵芯的消耗，即鐵芯的磁化所導(dǎo)致的磁滯消耗和漩渦消耗�？蛰d消耗還囊括少全體銅消耗（空載電走過(guò)過(guò)繞組時(shí)發(fā)生的電阻消耗）和外加消耗（指鐵 消耗、銅消耗外的其余消耗，如變壓器導(dǎo)致消耗、測(cè)量線路及表計(jì)消耗等）。打算標(biāo)明，變壓器空載消耗中的銅消耗及外加消耗不超越總消耗的3%。 空載消耗和空載電流的巨細(xì)，起源于變壓器的定量、鐵芯的結(jié)構(gòu)、硅片的品質(zhì)和鐵芯的打造工藝等。電力變壓器定量在2000kVA之上時(shí)，空載電流約占額外 電流大的0.6%-2.4%；中、中型變壓器的空載電流約占額外電流的4%-16%。鐵芯硅片采納的材料相反，其空載電流差別較大。 空載電流一般以額外電流的百分?jǐn)?shù)I0%來(lái)示意，單相變壓器I0(%)＝(I0／IN)×100%。三相變壓器空載電流百分?jǐn)?shù)I0%打算公式如次 I0(%)＝(I0／IN)×100% I0＝(I0a﹢I0b﹢I0c)／3 式中 I0(%)——空載電流百分?jǐn)?shù)； I0——三相空載電流均勻值； I0a、I0b、I0c——a、b、c三相上測(cè)得的空載電流； IN——加壓測(cè)量側(cè)的額外電流。 招致變壓器空載消耗和空載電流增大的緣由有以次幾點(diǎn)： (1) 變壓器鐵芯多點(diǎn)（零點(diǎn)及之上）接地 (2) 硅片之間絕緣不良，或者全體硅片之間短路 (3) 穿心螺帽或者壓板的絕緣敗壞，上夾件和鐵芯、穿心螺帽間絕緣不良，形成鐵芯的局部短路 (4) 變壓器繞組有匝間、層間短路，并聯(lián)歧路短路 (5) 硅片松動(dòng)、劣化，鐵芯接觸不良 二、空載試驗(yàn)的試驗(yàn)辦法 1. 單相變壓器空載試驗(yàn) 試驗(yàn)接線如圖所示。當(dāng)試驗(yàn)電壓和電流不超越儀表的額外值時(shí)，可直接將測(cè)試儀表接入測(cè)量回路見(jiàn)圖。當(dāng)電壓、電流超越儀表額外值時(shí)，可經(jīng)過(guò)電壓互感器及電流互感器接入測(cè)量回路見(jiàn)圖。
單相變壓器空載試驗(yàn)接線圖 (a)儀表直接入；(b)儀表經(jīng)互感器接入 2. 三相變壓器空載試驗(yàn)三相變壓器的空載試驗(yàn)多采納兩功率表法和三功率表法，試驗(yàn)接線如圖所示。  (c)三功率表法，儀表經(jīng)互感器接入 對(duì)于應(yīng)圖所示，空載消耗P0與空載電流百分?jǐn)?shù)I0(%)打算公式為 P0＝P1﹢P2 I0(%)＝(I0a﹢I0b﹢I0c)／3IN×100% 對(duì)于應(yīng)圖所示，P0、I0、I0(%)打算式為 P0＝(P1﹢P2) kTVkTA I0(%)＝(I0a﹢I0b﹢I0c)／3IN×kTA×100% 對(duì)于應(yīng)圖所示，P0、I0、I0(%)打算式為 P0＝(P1﹢P2﹢P3)kTVkTA I0(%)＝(I0a﹢I0b﹢I0c)／3IN×kTA×100% 之上百般中 P1、 P2、 P3——功率表的測(cè)量值（表計(jì)格數(shù)折算后實(shí)踐值） I0a、I0b、I0c——電流表的安全值 kTV——測(cè)量用水壓互感器的變比 kTA——測(cè)量用水流互感器的變比 IN——變壓器測(cè)量側(cè)的額外電流 3. 三相變壓器的單相空載試驗(yàn) 當(dāng)當(dāng)場(chǎng)沒(méi)有三相電源或者變壓器三相空載試驗(yàn)數(shù)據(jù)異樣時(shí)，可進(jìn)行單相空載試驗(yàn)。經(jīng)過(guò)三相變壓器的單相空載試驗(yàn)，對(duì)于各相空載消耗的賞析比擬，可理解空載消耗在各相散布情況，對(duì)于發(fā)覺(jué)繞組與鐵磁路有無(wú)局部缺點(diǎn)，判別鐵芯故障位置較為有用。 進(jìn)行三相變壓器單相空載試驗(yàn)時(shí)，將三相變壓器中的一相一次短路，按單相變壓器的空載試驗(yàn)接線圖接好，在其余兩相上強(qiáng)加電壓，測(cè)量空載消耗和空載電流。一相短路的目標(biāo)是使該相沒(méi)有磁統(tǒng)統(tǒng)過(guò)，因此也沒(méi)有消耗。 (1) 當(dāng)加壓繞組為星形接線時(shí)，強(qiáng)加電壓U=2UN/√3,測(cè)量辦法如次： ****次試驗(yàn)--a、b端加壓，c、0端或者c相上的其余繞組（如cb或者ca）短路，測(cè)量P0ab和I0ab。 ****次試驗(yàn)--b、c端加壓，a、0端或者a相上的其余繞組（如ab或者ac）短路，測(cè)量P0ab和I0ab。 其三次試驗(yàn)--a、c端加壓，b、0端或者b相上的其余繞組（如ba或者bc）短路，測(cè)量P0ab和I0ab。 三相空載消耗P0和空載百分?jǐn)?shù)I0(%)打算式為 P0＝[(P0ab﹢P0bc﹢P0ac)／2]kTVkTA I0(%)＝[(I0ab﹢I0bc﹢I0ac)／3IN]kTA×100% 式中P0ab、P0bc、P0ac、I0ab、I0bc、I0ac——表計(jì)的安全值； kTV、kTA——測(cè)量電壓互感器和電流互感器的變比，儀表直接接入時(shí)kTV＝kTA＝1. (2) 當(dāng)繞壓組為a-y、b-z、c-x聯(lián)接，即三角接線時(shí)，強(qiáng)加電壓U=UN（額外的線電壓），測(cè)量辦法如次： ****次試驗(yàn)--a、b端加壓，a、c短路，測(cè)量P0ab和I0ab。 ****次試驗(yàn)--b、c端加壓，a、c短路，測(cè)量P0bc和I0bc。 其三次試驗(yàn)--a、c端加壓，a、b短路，測(cè)量P0ac和I0ac。 (3) 當(dāng)加壓繞組為a-z、b-x、c-y聯(lián)接，即三角接線時(shí)，強(qiáng)加電壓、測(cè)量辦法和次第同（2），但是****次試驗(yàn)測(cè)量的是P0ac和I0ac，****次試驗(yàn)測(cè)量的是P0bc和I0bc，其三次試驗(yàn)測(cè)量的是P0ab和I0ab。三相空載消耗P0和空載百分?jǐn)?shù)I0(%)打算式為 P0＝[(P0ab﹢P0bc﹢P0ac)／2]kTVkTA I0(%)＝[0.289(I0ab﹢I0bc﹢I0ac)／IN]kTA×100% (4) 單相空載消耗數(shù)據(jù)應(yīng)相符以次兩個(gè)請(qǐng)求： 1）因?yàn)锽C相的磁通與AB徹底對(duì)于稱，因?yàn)镻0ab附近似即是P0bc，實(shí)測(cè)后果P0ab與P0bc的偏偏向正常在3%以次。 2）因?yàn)锳C相的磁路要比AB或者BC相的磁路長(zhǎng)，因?yàn)镻0bc＝kP0ab＝kP0bc,內(nèi)中k是由該產(chǎn)品鐵芯的多少分寸決議的系數(shù)。關(guān)于110-220kV變壓器，k正常為1.1-1.55；關(guān)于35-60kV變壓器，k正常為1.3-1.4。 所測(cè)得的后果與上述兩請(qǐng)求中的恣意一度不相符時(shí)，則注明變壓器出缺點(diǎn)。 4. 升高電壓下的空載試驗(yàn) 受試驗(yàn)環(huán)境的制約，當(dāng)場(chǎng)常需求在低電壓（5%～10%的額外電壓下）進(jìn)行空載試驗(yàn)。因?yàn)閺?qiáng)加的的試驗(yàn)電壓較低，呼應(yīng)的空載消耗也很小，因而應(yīng)注意挑選適合 量程的儀表，以保障測(cè)量的****度，并應(yīng)思忖儀表、線路等外加消耗的影響。在低電壓下失去的空載試驗(yàn)數(shù)據(jù)首要用來(lái)與每次空載消耗數(shù)值比擬，多余時(shí)可相近折算 成額外電壓下的空載消耗。折算式為 P0＝P'0(UN／U')n 式中 U'——試驗(yàn)時(shí)所加電壓； UN——額外電壓； P'0——電壓為U′時(shí)測(cè)量失去的空載消耗； P0——折算失去額外電壓下的空載消耗試驗(yàn)； n——系數(shù)，決議于鐵芯硅片的品種，對(duì)于冷軋硅片取n≈1.8，對(duì)于熱軋硅片取n≈1.9～2。 因?yàn)殡娫炊坑杏�，�?0%～90%額外電壓下進(jìn)行空載試驗(yàn)時(shí)，可在70%～90%額外電壓間試驗(yàn)不少于5次，并將5次試驗(yàn)所答數(shù)值在對(duì)于數(shù)坐標(biāo)紙上繪成空載消耗P0和空載電流I0隨電壓變遷的直線，而后用外推法求出額外電壓下的P0和I0。 5. 直接用系統(tǒng)電源進(jìn)行的空載試驗(yàn)因?yàn)樵O(shè)備及運(yùn)載等方面的緣由，電力系統(tǒng)運(yùn)行單位在當(dāng)場(chǎng)正常不必較大定量的調(diào)壓器和變壓器來(lái)進(jìn)行空載試驗(yàn)，而直接采納系統(tǒng)電源進(jìn)行空載試驗(yàn)。 用系統(tǒng)電源進(jìn)行空載試驗(yàn)時(shí)，因?yàn)闆](méi)有調(diào)壓的進(jìn)程，而是系統(tǒng)電壓直接加到變壓器上，相等于投空載變壓器，對(duì)于系統(tǒng)有定然的影響。因而用這種辦法試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)調(diào)動(dòng) 好各類(lèi)繼電保護(hù)、變壓器及其余電力設(shè)備的運(yùn)行形式，對(duì)于變壓器、線路、測(cè)試儀器設(shè)備進(jìn)行細(xì)心的審查，確認(rèn)正確前方可進(jìn)行。 試驗(yàn)前將測(cè)量?jī)x表設(shè)備接好，將測(cè)試電流互感器用一組高壓隔分開(kāi)關(guān)短路，而后再系統(tǒng)電壓下合電源開(kāi)關(guān)，被試變壓器將接受很高的操作過(guò)電壓和很大的勵(lì)磁涌流， 待涌流流當(dāng)時(shí)，用絕緣棒拉開(kāi)短路用隔分開(kāi)關(guān)在進(jìn)行測(cè)試。當(dāng)場(chǎng)沒(méi)有高壓隔分開(kāi)關(guān)時(shí)應(yīng)將測(cè)量電流互感器二次側(cè)用低壓開(kāi)關(guān)短路，涌流當(dāng)時(shí)拉開(kāi)二次側(cè)低壓開(kāi)關(guān)，防 止涌流對(duì)于測(cè)試儀表的沖鋒陷陣和敗壞。 用系統(tǒng)電壓作空載試驗(yàn)時(shí)為防止涌流ihe磁滯等的影響，合閘后應(yīng)待涌走過(guò)過(guò)后合儀表讀數(shù)無(wú)比穩(wěn)固前方可讀取測(cè)試數(shù)據(jù)，不該合閘后立即讀取。 系統(tǒng)電壓正常很少恰恰與試品電壓相同，但要依據(jù)系統(tǒng)的實(shí)測(cè)電壓與試品額外電壓的差別，來(lái)賞析測(cè)量數(shù)據(jù)與出廠數(shù)據(jù)的差異，判別產(chǎn)品能否有故障。 因?yàn)橄到y(tǒng)電源的定量剩余，系統(tǒng)電壓與額外電壓瀕臨，可應(yīng)用系統(tǒng)舊有設(shè)備，不需求大定量的試驗(yàn)設(shè)備，試驗(yàn)電壓波形無(wú)失真，因此這種試驗(yàn)辦法當(dāng)場(chǎng)時(shí)常采納。 三、空載試驗(yàn)的注意須知 (1) 為測(cè)量****，變壓器空載試驗(yàn)所用的測(cè)量用互感器、儀器儀表的****度不該低于0.5級(jí)。 (2) 空載試驗(yàn)運(yùn)用的功率應(yīng)選用cosψ=0.1,、****度不低于0.5級(jí)的低功率因子功率表，這是由于在交流電路中，功率P=UIcosψ.變壓試驗(yàn) 時(shí)，cosψ很低，用一般的功率因子表，會(huì)形成電壓、電流雖都到達(dá)功率表的規(guī)范值，而讀數(shù)卻很小，形成測(cè)量不****。相似cosψ=1、折扣為5、滿刻度、 滿刻度為150格的功率表（電壓量程150V，電流5A）去測(cè)量cosψ=0.02的重型變壓器的空載消耗，當(dāng)電壓為100V，電流為5A時(shí)，表讀數(shù)卻只 有100×5×0.02=10格，即讀數(shù)很小。不易讀****。假如電壓互感器的變比為100，電流互感器的變比為30，那樣，上述表的讀數(shù)每差0.1格（例 如10.1讀成10）的誤差為0.1×30×100×5=1.5(kW），即誤差的百分?jǐn)?shù)為(0.1/10)×100%=1%。當(dāng)改用折扣為0.5、用 cosψ=0.1、滿刻度為150格的異樣量程檔的低功率表去測(cè)量時(shí)，讀數(shù)可進(jìn)步到100格，每差0.1格時(shí)的誤差百分?jǐn)?shù)僅為0.1/100×100 %=1%，因?yàn)楫?dāng)場(chǎng)空載試驗(yàn)時(shí)正常采納用cosψ=0.1、****度為0.2、0.5級(jí)的低功率因子功率表。 (3) 接線時(shí)必需運(yùn)用功率表的電流線圈和電壓線圈兩頭子間的洪水位差****小，并注意電流線圈和電壓線圈的極性。極性聯(lián)接準(zhǔn)確正確后，測(cè)量出的功率是兩只功率表或者三只功率表讀數(shù)的代數(shù)和。功率表的批示能夠是正值也能夠是負(fù)值。 (4) 空載試驗(yàn)運(yùn)用的互感器的極性必需準(zhǔn)確聯(lián)接，一、二次聯(lián)接****于應(yīng)，二次端子與表計(jì)極性****于應(yīng)，不行隨便。還需注意，互感器的二次端子中有一度應(yīng)保險(xiǎn)接地，對(duì)于三彼此感器或者三只單彼此感器，應(yīng)是同名端、統(tǒng)一接地方接地。 (5) 對(duì)于重型變壓器進(jìn)行當(dāng)場(chǎng)空載試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)有事前通過(guò)下級(jí)贊成的試驗(yàn)計(jì)劃；理解變壓器初廠試驗(yàn)時(shí)的銘牌空載消耗和空載電流百分?jǐn)?shù)數(shù)值，選用適合變比和量程的互感 器和儀表。直接用系統(tǒng)電壓進(jìn)行空載試驗(yàn)時(shí)，對(duì)于相關(guān)繼電保護(hù)，運(yùn)行形式應(yīng)予以打算調(diào)動(dòng)，預(yù)防發(fā)惹事變。試驗(yàn)時(shí)，試驗(yàn)當(dāng)場(chǎng)應(yīng)設(shè)圍欄，辦好各項(xiàng)保險(xiǎn)措施，指名專 人擔(dān)任，保障試驗(yàn)今人身和設(shè)備保險(xiǎn)。 (6) ****度請(qǐng)求較高的空載試驗(yàn)或者對(duì)于小容質(zhì)變壓器進(jìn)行空載試驗(yàn)和對(duì)于大容質(zhì)變壓器在低電壓下進(jìn)行空載試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)思忖掃除外加消耗的影響。 實(shí)踐測(cè)量的消耗中蘊(yùn)含勞苦功高率表電壓線圈，電壓表自身和電纜線的消耗，關(guān)于中中型變壓器，某個(gè)消耗占空載消耗的1.5%～5%，因而必需進(jìn)行校對(duì)于。校對(duì)于公式為 P0＝P'0－P' 式中 P'0——囊括儀表及電纜線的消耗在沒(méi)的空載消耗時(shí)安全值。 P'——儀表及電纜線消耗。 P'能夠在被試變壓器割斷的狀況下，強(qiáng)加賽驗(yàn)電壓，直接從瓦特表上讀進(jìn)去，也能夠按下式預(yù)算，即： P'＝U2(1/rw﹢1/rad﹢1/rv) 式中 U——強(qiáng)加賽驗(yàn)電壓，V； rw、rnd、rv——辨別示意功率表電壓線圈電阻 外加電阻和電壓表線圈電阻。 (7) 進(jìn)行空載試驗(yàn)時(shí)，試驗(yàn)電源應(yīng)有剩余的定量。試驗(yàn)電源定量預(yù)算式為 S＝SN ×I0% 式中S——試驗(yàn)所需的電源定量，kVA； SN——被試驗(yàn)變壓器額外定量，kVA； I0%——被試驗(yàn)變壓器空載電流額外電流百分?jǐn)?shù)。 為保障失失落不失真的正弦電磁波，實(shí)踐挑選定量時(shí)應(yīng)盡量大于上式預(yù)算后果。 |
