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1、变压器空负载试验的目的和意义变压器的空载试验指的是通过变压器的空载运行来测定变压器的空载电流和空载损耗。一般说来，空载试验可以在变压器的任何一侧进行。通常将额定频率的正弦电压加在低压线圈上而高压侧开路。为了测出空载电流和空载损耗随电压变化的曲线，外施电压要能在一定范围内进行调节。变压器空载时，铁芯中主磁通的大小是由绕组端电压决定的，当变压器施加额定电压时，铁芯中的主磁通达到了变压器额定工作时的数值，这时铁芯中的功率损耗也达到了变压器额定工作下的数值，因此变压器空载时输入功率可以认为全部是变压器的铁损。一般电力变压器在额定电压时，空载损耗约为额定容量的0.1%l%0变压器的负载试验通常是将高压线
2、圈接至电源，而将低压线圈直接短接。由于一般电力变压器的短路阻抗很小，为了避免过大的短路电流损坏变压器的线圈，短路试验应在降低电压的条件下进行。用自耦变压器调节外旋电压，使电流在O.11.3倍额定电流范围变化。原边电流达到额定值时，变压器的铜损相当于额定负载时的铜损，因外施电压较低,铁芯中的工作磁通比额定工作状态小得多，铁损可以忽略不计，所以短路试验的全部输入功率基本上都消耗在变压器绕组上，短路试验可测出铜损。通常电力变压器在额定电流下的短路损耗约为额定容量的0.4%4%,其数值随变压器容量的增大而下降。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
3、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。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。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。基本概念空载试验：从变压器的某一绕组（一般从二次低压侧）施加正弦波额定频率的额定电压，其余绕组开路，测量空载电流和空载损耗。如果试验条件有限，电源电压达
4、不到额定电压，可在非额定电压条件下试验，这种试验方法误差较大，一般只用于检查变压器有无故障，只有试验电压达到额定电压的80%以上才可用来测试空载损耗。短路试验：将变压器低压大电流侧人工短联接，从电压高的一侧线圈的额定分接头处通入额定频率的试验电压，使绕组中电流达到额定值，然后测量输入功率和施加的电压（即短路损耗和短路电压）以及电流值。通常试验电源的容量应为被试品容量的30%。零序阻抗：一台变压器对各相序（正、负、零）电压、电流所变现的阻抗叫做序阻抗，它们分别为正序、负序和零序阻抗。正序阻抗实际上就是正常运行时所表现的阻抗，当系统不对称运行时，就会产生零序电流，变压器的正序阻抗和负序阻抗相等，并
5、等于变压器的短路阻抗。对零序阻抗而言，由于任一瞬间，所有三相的零序电流的大小和方向都是一样的，即它们的总和不等于零，所以零序阻抗与正序阻抗和负序阻抗有本质的区别，它的大小不仅与绕组的连接方式有关，还与铁芯结构有关，因此，零序阻抗必须由实测确定。测试方法单相空载测试单相空载测试项目通常用来测试单相变压器的空载损耗和空载电流百分比。也可用来对三相变压器进行逐相测试（主要用来检测被测变压器有没有单相故障）。在现场无三相电源的情况下，也需要用到这种试验方法。单相空载用仪器的A相电压和A相电流进行测试。如图所示，用一单相电源作为测试电源，火线接到测试仪的A相电流端子正端，黄钳子粗线接到A相电流端子的负端
6、，细线接到A相电压端子Ua,红钳子粗线直接接到测试电源的零线，细线接到B相电压端子Ub,两把钳子分别夹到低压侧两个接线柱上。高压侧开路。这种方法也适用于用单相电源对三相变压器进行空载损耗的测量。当做三相空载试验后发现损耗超过标准时，应分别测量三相损耗，通过对各相空载损耗的分析比较，观察空载损耗在各相的分布情况，以检查各相绕组或磁路中有无局部缺陷。依次将变压器的一相绕组短路，其他两相绕组施加电压，测量空载损耗和空载电流。接线图参照图所示，根据被测变压器的绕组连接方式加压方法可分为下图所示三种情况。a.加压绕组为连接：测量时依次对ab、be、Ca相加压，非加压绕组短接,测得的损耗按以下公式计算：注
7、：式中In为试验线圈的额定电流b.加压绕组为Y连接，且有中性点引出：测量时非加压绕组短接；施加的电压为二倍的相电压，损耗结果计算按式1,空载电流结果按式2（式中0.289改为0.333）。c.加压绕组为Y连接，无中性点引出：由于没有引出中性点，无法对非加压绕组短路时，则测量时必须将二次绕组的相应相短路；施加的电压应为二倍的相电压。三相空载测试按照图所示的方法接线：用三相调压器作为试验电源，将调压器的输出端接到容量测试仪的电流端子的正端；三把测试钳的粗线按颜色分别接到测试仪的电流端子的负端；三把测试钳的细线按颜色分别接到测试仪的电压端子上。再将三把测试钳夹到被测变压器的低压侧接线柱上，黄钳接A相
8、柱、绿钳接B相柱、红钳接C相柱。高压侧开路。单相短路测试单相短路测试项目通常用来测试单相变压器的短路损耗和阻抗电压。另外，在测试三相变压器时，没有三相电源或电源容量较小时，及在制造过程或运行中需逐相检查以确定故障相时，也需要用单相短路试验方法；按照图的方法接线：用一单相电源作为测试电源，火线接到测试仪的A相电流端子正端，黄钳子粗线接到A相电流端子的负端，细线接到A相电压端子Ua,红钳子粗线直接接到测试电源的零线，细线接到B相电压端子Ub,两把钳子分别夹到低压侧两个接线柱上。高压侧用专用短接线短接，注意一定要短接良好，否则会影响测试数据。用单相电源对三相变压器进行逐相短路试验的方法是将变压器的低
9、压三相的出线端短路连接，在高压侧进行三次测量，根据被测变压器的绕组连接方式可分为以下两种情况，见a、boa.加压绕组为连接高压侧加压，同时非加压侧（低压侧）的三相出线端需人工短连接。绕组中的电流应为额定电流的2/百倍,测得的数值可按下面公式换算三相短路损耗和短路电压：注：式中Un为加压侧额定电压b.加压绕组为Y连接依次在任两相之间加压，同时非加压侧的三相出线端人工短连接。注：式中Un为加压侧额定电压三相短路测试按照图所示的方法接线：注意：如果高压或中压侧出线套管装有环形电流互感器时，试验前电流互感器的二次一定要短接。用三相调压器作为试验电源，将调压器的输出端接到容量测试仪的电流端子的正端；三把
10、测试钳的粗线按颜色分别接到测试仪的电流端子的负端；三把测试钳的细线按颜色分别接到测试仪的电压端子上。再将三把测试钳夹到被测变压器的高压侧接线柱上，黄钳接A相柱、绿钳接B相柱、红钳接C相柱。再用专用短路线把低压侧三个接线柱短接起来，注意一定要良好短接，否则会影响测试数据。零序阻抗测试一台变压器的零序电压和零序电流所表现出的阻抗叫零序阻抗。当系统不对称运行时，就会产生零序电流。它的大小不仅与绕组的连接方式有关，还与铁芯结构有关。对于变压器测量零序阻抗按照图所示的方法接线：用单相调压器作为试验电源，将调压器的一个输出端接到损耗测试仪的A相电流端子的正端，另一个输出端接到测试仪C相电流端子的负端；黄色
11、测试钳的粗线接到测试仪的A相电流端子的负端，电压测试线接到A相电压端子；红色测试钳的粗线接到测试仪C相电流端子的负端（即与调压器的输出接到一起），细线接到测试仪的B相电压端子上。再将被测变压器的Yn侧接线方式的A、B、C相接线柱短接到一起，并连接黄色测试钳；O相接线柱连接到红色测试钳。注意一定要良好短接，否则会影响测试数据。测试步骤1）三相电源测量变压器空载、负载损耗测试步骤A.先进行测试参数设置；B.按照三相短路测试图接好测试线；C.进行三相短路试验并锁定试验数据；D.按照三相空载测试图接好测试线；E.进行三相空载试验并锁定试验数据；F.进入测试结果屏查看所有数据；G保存测试记录。2）单相电
12、源测量变压器空载、负载损耗测试步骤A.先进行测试参数设置；B.按照单相短路测试图接好测试线；C.进行单相短路试验；D.记录短路试验测试结果E.按照单相空载测试图接好测试线；E进行单相空载试验；G记录空载试验测试结果注意事项1 .在测量过程中一定不要接触测试线的金属部分，以避免被电击伤。2 .测量接线一定要严格按说明书操作，否则后果自负。3 .测试之前一定要认真检查设置的参数是否正确。4 .最好使用有地线的电源插座。5 .不能在电压和电流过量限的情况下工作。6 .短路试验时，非加压侧的短接必须良好，否则会对测试结果有影响。7 .做短路试验时，如果高压或中压侧出线套管装有环形电流互感器时，试验前电
13、流互感器的二次一定要短接。8.试验接线工作必须在被试线路接地的情况下进行，防止感应电压触电。所有短路、接地和引线都应有足够的截面，且必须连接牢靠。测试组织工作要严密，通信顺畅，以保证测试工作安全顺利进行。附变压器的损失电量分为铁损和铜损,铁损又叫空载损耗,就是其固定损耗,实是铁芯所产生的损耗(也称铁芯损耗，而铜损也叫负荷损耗)。一变压器损耗计算公式(1)有功损耗：P=Po+KT2Pk(2)无功损耗：Q=Qo+KTB2Qk(3)综合功率损耗：APz=AP+KQAQQoIo%Sn,QkUk%Sn式中：Qo空载无功损耗(kvar)Po空载损耗(kW)Pk额定负载损耗(kW)Sn变压器额定容量(kVA
14、)Uk%短路电压百分比负载系数，为负载电流与额定电流之比。KT负载波动损耗系数Qk额定负载漏磁功率(kvar)KQ无功经济当量(kW/kvar)上式计算时各参数的选择条件：取KT=1.o5；(2)对城市电网和工业企业电网的6kV10kV降压变压器取系统最小负荷时，其无功当量KQ=OJkWZkvar;(3)变压器平均负载系数，对于农用变压器可取B=20%；对于工业企业，实行三班制，可取B=75%；(4)变压器运行小时数T=8760h,最大负载损耗小时数：t=5500h;(5)变压器空载损耗Po、额定负载损耗Pk、Io%、Uk%,见产品出厂资料所JO二变压器损耗的特征Po空载损耗，主要是铁损，包括
15、磁滞损耗和涡流损耗；磁滞损耗与频率成正比；与最大磁通密度的磁滞系数的次方成正比。涡流损耗与频率、最大磁通密度、矽钢片的厚度三者的积成正比。Pc负载损耗,主要是负载电流通过绕组时在电阻上的损耗，一般称铜损。其大小日负载电流而变化，与负载电流的平方成正比；(并用标准线圈温度换算值来表示)。负载损耗还受变压器温度的影响，同时负载电流引起的漏磁通会在绕组内产生涡流损耗，并在绕组外的金属部分产生杂散损耗。变压器的全损耗P=Po+Pc变压器的损耗比二PcZPo变压器的效率=Pz(Pz+AP),以百分比表示；其中Pz为变压器二次侧输出功率。三变损电量的计算变压器的损失电量有铁损和铜损两部分组成。铁损与运行时
16、间有关，铜损与负荷大小有关。因此，应分别计算损失电量。1、铁损电量的计算：不同型号和容量的铁损电量，计算公式是：铁损电量（千瓦时）=空载损耗（千瓦）X供电时间（小时）配变的空载损耗（铁损），由附表查得，供电时间为变压器的实际运行时间，按以下原则确定：（1）对连续供电的用户，全月按720小时计算。（2）由于电网原因间断供电或限电拉路，按变电站向用户实际供电小时数计算，不得以难计算为由，仍按全月运行计算，变压器停电后，自坠熔丝管交供电站的时间，在计算铁损时应予扣除。（3）变压器低压侧装有积时钟的用户，按积时钟累计的供电时间计算。2、铜损电量的计算：当负载率为40%及以下时，按全月用电量（以电能表读
17、数）的2%计收，计算公式：铜损电量（千瓦时）二月用电量（千瓦时）2%因为铜损与负荷电流（电量）大小有关，当配变的月平均负载率超过40%时，铜损电量应按月用电量的3%计收。负载率为40%时的月用电量，由附表查的。负载率的计算公式为：负载率=抄见电量/S.T.CosC式中：s配变的额定容量（千伏安）；T全月日历时间、取720小时；COSC功率因数，取0.80。电力变压器的变损可分为铜损和铁损。铜损一般在0.5%。铁损一般在5-7%o干式变压器的变损比油侵式要小。合计变损：0.5+6=6.5计算方法：1000KVA6.5%=65KVA65KVAx24小时X365天=569400KWT（度）变压器上的
18、标牌都有具体的数据。四变压器空载损耗空载损耗指变压器二次侧开路，一次侧加额率与额定电压的正弦波电压时变压器所吸取的功率。一般只注意额定频率与额定电压，有时对分接电压与电压波形、测量系统的精度、测试仪表与测试设备却不予注意。对损耗的计算值、标准值、实测值、保证值又混淆了。如将电压加在一次侧，且有分接时，如变压器是恒磁通调压，所加电压应是相应接电源的分接位络的分接电压。如是变磁通调压，因每个分接位辂时空载损耗都不相同，必须根据技术条件要求，选取正确的分接位络，施加规定的额定电压，因为在变磁通调压时，一次侧始终加一个电压于各个分接位置。一般要求施加电压的波形必须为近似正弦波形。所以，一是用谐波分析仪
19、测电压波形中所含谐波分量，二是用简便办法，用平均值电压表，但刻度为有效值的电压表测电压，并与有效值电压表读数对比，二者差别大于3%时，说明电压波形不是正弦波，测出的空载损耗，根据新标准要求应是无效了。对测量系统而言，必须选合适的测试线路，选合适的测试设备与仪表。因为导磁材料的发展，每公斤损耗的瓦数在大幅度下降，制造厂都选用优质高导磁晶粒取向硅钢片或甚至选用非晶合金作为导磁材料，结构上又发展了诸如阶梯接缝与全斜无孔，工艺上采用不叠上铁帆工艺，制造厂都在发展低损耗变压器，尤其空载损耗已在大幅度地下降。因此对测量系统提出新的要求。容量不变，空载损耗下降是意味着空载时变压器功率因数的下降，功率因数小就
20、要求制造厂改变和改造测量系统。宜用三瓦特表法测，选用0.05-0.1级互感器，选用转低功率因数的瓦特表，只有这样，才能保证测量精度。在功率因数为0.01时，互感器的相位差为1分时会引起功率误差2.9%。所以，在实际测量时还要正确选择电流互感器与电压互感器的电流比与电压比。实际电流远小于电流互感器所接的电流时，电流互感器的相位差与电流误差越大，这会导致实测结果有较大的误差，所以，变压器吸取的电流应接近于电流互感器的额定电流。另外，在设计中根据规定程序，参照所选用硅钢片的单位损耗与工艺系数所算得的空载损耗，一般叫计算值。这个值要与标准中规定的标准值或与合同中规定的标准值或保证值对比。计算值必须小于
21、标准值或保证值，不能在计算上吃宽裕度，尤其批量生的变压器。另外计算值只对设计员或设计科内有效，没有法律效应，不能用计算值来判断产品的损耗水平。而标准上规定的标准值或合同上规定的保证值是法律效应的。超过标准值加允许偏差，或者叫保证值（保证值等于标准值加允许偏差）的产品即为不合格产品。如有损耗评价制度时，一般在合同上会指出，尤其出口产品，超过规定损耗值要罚款，空载损耗的罚款最高，欧洲各国的损耗评价值可参见变压器杂志1994年第11期。每千瓦要罚几千美元。这就是法律效应，并与经济效益直接挂钩。对实测值的概念也要正确理解，不是互特表的读数（或叫功率转换器的读数）就是实测值要换算到额定条件，并要有足够的
22、精度。对空载损耗的实测值而言，主要是电源的电压波形要正弦波，平均值电压表读数与有效值电压读数之差小于3%o五空载损耗、负载损耗、阻抗电压的计算空载损耗：当变压器二次绕组开路,一次绕组施加额定频率正弦波形的额定电压时，所消耗的有功功率称空载损耗。算法如下：空载损耗二空载损耗工艺系数X单位损耗X铁心负载损耗：当变压器二次绕组短路（稳态），一次绕组流通额定电流时所消耗的有功功率称为负载损耗。算法如下：负载损耗二最大的一对绕组的电阻损耗+附加损耗附加损耗=绕组涡流损耗+并绕导线的环流损耗+杂散损耗+引线损耗阻抗电压：当变压器二次绕组短路（稳态），一次绕组流通额定电流而施加的电压称阻抗电压Uz。通常UZ
23、以额定电压的百分数表示，即UZ=（UZ/Uln）*100%匝电势：u=4.44*f*B*At,V其中：B铁心中的磁密，TAt铁心有效截面积，平方米可以转化为变压器设计计算常用的公式：当f=50Hz时：u=B*At450*105,V当f=60Hz时：u=B*At375*105,V如果你已知道相电压和匝数，匝电势等于相电压除以匝数变压器空载损耗计算变压器的空载损耗组成。空载损耗包括铁芯中磁滞和涡流损耗及空载电流在初级线圈电阻上的损耗，前者称为铁损后者称为铜损。由于空载电流很小，后者可以略去不计，因此，空载损耗基本上就是铁损。影响变压器空载损耗铁损的因素很多，以数学式表示，则式中Pn、Pw-表示磁滞
24、损耗和涡流损耗kn、kw常数f变压器外施电压的频率赫Bm铁芯中最大磁通密度韦/米2n什捷因麦兹常数，对常用的硅钢片，当Bm=（1.01.6）韦/米2时，n2,对目前使用的方向性硅钢片，取2.53.5o根据变压器的理论分析，假定初级感应电势为El(伏)，则：El=KfBm(2)K为比例常数，由初级匝数及铁芯截面积而定，则铁损为：由于初级漏阻抗压降很小，若忽略不计，El=Ul(4)可见，变压器空载损耗铁损与外施电压有很大关系如果电压V为一定值，则变压器空载损耗铁损不变，(因为f不变)，又因为正常运行时Ul=UIN,故空载损耗又称不变损耗。如果电压波动，则空载损耗即变化。变压器的铁损与铁芯材料及制造
25、工艺有关，与负荷大小无关。六干式变压器重量及参数容笊空载损耗负我损耗(W)(120*C)网抗电压空载电流(%)总重(KG)I噪音(dB)302007504.02.2320405030010504.02.0500408038014604.01.85804010043016704.01.86604212552019504.01.68004216060022504.01.49804220070026804.01.411004425080029204.01.412804431594036704.01.215104640096042204.01.2185046500115051704.01.220804
26、6630132062204.01.0226048630128063106.01.0236048800150073606.01.02770501000176086006.00.833005212502060102606.00.838905416002400124206.00.848005420003200153006.00.651805625003800181806.00.6550056变压器空载负载特性测试仪的介绍与参数说明一、产品介绍：1、改产品可测量变压器的空载电流、空载损耗、短路电压、短路(负载)损耗。2、也可进行谐波试验，分析至31次谐波。3、仪器内部自动进行量程切换，允许测量电压、电
27、流范围宽，接线简单。4、做三相变压器的空载、负载试验时，仪器能自动判断接线是否正确，并显示三相电压、电流的相量图。5、单机可以完成I(M)OKVA以下的配电变压器全电流下的负载实验的测量；在三分之一额定电流下可完成3150KVA以下的配电变压器的负载试验的测量(在三分之一的额定电流下，仪器可换算到额定电流下的负载损耗参数)。6、所有测试结果均自动进行相关校正。仪器可自动进行诸如：波形校正、里度校正、非额定电压校正、非额定电流校正等多种校正，使测试结果准确度更RJo7、320x240大屏幕、高亮度的液晶显示，全汉字菜单及操作提示实现友好的人机对话，触摸按键使操作更简便，宽温液晶带亮度调节，可适应
28、冬夏各季。8、仪器可以由用户预设40组被试品参数，而且这些参数可以根据需要随时删除和增加，使用非常方便。9、带USB接口可以接入U盘以便导出数据和升级软件；10、自带实时电子钟，自动记录试验的日期、时间利于实验结果的保存、管理。11、面板式热敏打印机，可现场快速打印试验结果。12、数据(试品设置、测量结果、测试时间等)具备掉电存贮及浏览功能，可以存储500组实验结果，能与计算机联机传送数据。13、允许外接电压互感器和电流互感器进行扩展量程测量,可测量任意参数的被试品。二、主要技术指标1、环境条件温度：-5C40C相对湿度：95%(250海拔高度：250Om外界干扰：无特强震动、无特强电磁场供电电源：220VAC15%,50Hz60Hz2、测量范围电压：10800V电流：0.580A频率：45Hz65Hz3、测试精度电压、电流、频率：测量精度0.2级功率：测量误差0.1),1.0%(0.02Cos0.1)4、绝缘强度电压、电流输入端对机壳的绝缘电阻2100MC。5、工作电源输入端对外壳之间承受工频2KV(有效值)，历时1分钟实验。
