浅析电力变压器空载试验

摘要：本文从变压器空载损耗入手，对变压器空载试验的目的和意义进行了分析，并进一步对变压器空载试验的试验方法及注意事项进行了具体的阐述。

关键词：电力变压器；空载损耗；试验方法；注意事项

近年来，随着人们对电能需求量的不断增加，电力行业取得了较快的发展。在电网运行过程中，电力变压器作为极其关键的设备，其能否安全稳定的运行是关系到电网正常运行的根本。所以需要采用空载试来确保电力变压器的安全运行。空载试作为电力变压器绝缘预防性试验的重要项目，对于保证变压器安全、稳定的运行具有极为重要的意义。

1、空载损耗

变压器的空载损耗主要是以铁芯损耗为主，这主要是由于铁芯在磁化过程中会有磁滞损耗和涡流损耗的发生，同时空载损耗还包括一小部分的铜损耗和附加损耗，而这部分铜损耗及附加损耗则会超过变压器总损耗的百分之三。对于变压器的容量不同，铁芯构造不一样，硅钢片质量和铁芯制造工艺的不同则也直接导致变压器的空载损耗及空载电流的大小也各异。特别是当铁芯硅钢片的材质不一样时，也会导致其空载电流存在着较大的差异性。

2、变压器空载试验的目的和意义

为了保证变压器运行的稳定性，变压器所要进行例行试验较多，如空载损耗和空载电流的测量、负载损耗和短路阻抗测量等，变压器进行空载试验的目的即是测量到空载损耗，

这作为变压器的重要性能参数，在一定程度上代表着变压器运行时的效率及是否满足设计制造的性能要求，所以通过空载试验来测量变压器的空载损耗和空载电流，从而对其变压器的绝缘情况及整体缺陷进行判断，确保变压器运行的安全稳定性。

2.1空载试验是在额定电压下进行的，所以所测量的空载损耗和空载电流也是额定电压下的，因此在试验时利用高压侧进行开路，而利用低压侧进行加压，利用低压侧的额定电压进行试验，由于试验的电压较低，所以试验电流也只为额定电流的百分之几或是千分之几。

2.2变压器空载试验的电源容量的选择：保证电源波形失真不超过5%，试品的空载容量应在电源容量的50以下；采用调压器加压，空载容量应小于调压器容量的50%；采用发电机组试验时，空载容量应小于发电机容量的25%。

变压器进行空载试验主要是测量空载损耗，所以是在低压侧的额定电压下进行的，而这部分空载损耗也主要是铁损耗，因部分空载时的铁损耗与负载时的铁损耗是相等的，所以铁损耗的大小与负载的大小是无关的，但当电压发生偏离时，没有在额定电压下时，则由于磁感应强度所导致的磁化曲线的饱和段、空载损耗和空载电流都会发生较大的变化，所以无法测量出空载损耗，因此这个试验只能在额定电压下进行。

2.3通过空载试验可以发现变压器以下缺陷：硅钢片間绝缘不良、铁芯极间、片间局部短路烧损，穿芯螺栓或绑扎钢带、压板、上轭铁等的绝缘部分损坏、形成短路，磁路中硅钢片松动、错位、气隙太大，铁芯多点接地，线圈有匝间、层间短路或并联支路匝数不等、安匝不平衡等，误用了高耗劣质硅钢片或设计计算有误。

3、空载试验的试验方法

3.1单相变压器空载试验

这种情况下的空载试验分为两种情况，对于试验电压和电流处于仪表额定值以内时，则将测量仪表直接接入测量回路即可，而当处于仪表额定值以外时，则需要通过电压互感器及电流互感器将其接入测量回路中。

3.2三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的分布状况，对发现绕组与铁芯磁路有无局部缺陷，判断铁芯故障的部位较为有效。

3.3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，以保证测量在准确度，并应考虑仪表、线路等附加损耗的影响。

3.4直接用系统电源进行的空载试验

目前电力系统运行部分在现场进行空载试验时，为了减少对设备运输等问题，所以通常不会采用大容量的调压器和变压器来进行空载试验，而采用系统电源进行空载试验则较为常见。

当利用系统电源进行空载试验时，是将系统电压直接加到变压器上，中间没有调压的过程，所以会对系统产生一定的影响，所以进行该项试验时，则首先需要对继电保护、变

压器及其他电力设备的运行方式进行调整，并保证变压器、测量仪器设备、线路等没有错误发生，认真检查后才可进行，对于测量时数据的读取工作，则需要等合闸后涌流过后且仪表读数稳定时才可进行读取，以避免数据受到涌流及磁滞的影响而不准确。

此种试验方法目前在实际中应用的非常广泛，这主要是由于系统电源的容量足够，同时系统电压与额定相压相当，在试验过程中电压不会产生波形畸变，所以在试验时会利用系统现有设备，而不需要大容量的试验设备。

4、空载试验的注意事项

（1）为测量准确，变压器空载试验所使用的测量用互感器、仪器仪表的准确度不应低于0.5级。

（2）空载试验使用的功率表应选用COSφ=0.1，准确度不低于O.5级的低功率因素功率表。

（3）接线时必须使功率表的电流线圈和电压线圈两端子间的电位差最小，并注意电流线圈和电压线圈的极性。极性连接正确无误后，测量出的功率是两只功率表或三只功率表读数的代数和。

（4）空载试验使用的互感器极性连接相对应，一、二次连接相对应，二次端子与表计极性的连接相对应，不可以随意。还需注意，互感器的二次端子中有—个应安全接地，对三相互感器或三只单相互感器，应是同名端、同一接地点接地。

（5）对大型变压器进行现场空载试验时，应有事先经过上级同意的试验方案；了解变

压器出厂试验时的名牌空载损耗和空载电流百分数数值；选用合适变比和量程的互感器和仪表。直接用系统电压进行空载试验时，对有关继电保护、运行方式应予以计算调整，防止发生事故。试验时，做好各项安全措施。

（6）当空载试验对精度要求较高时，这时小容量变压器和大容量变压器在进行空载试验时则需要将附加损耗的影响进行排除，从而保证数据的精准性。

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