电力变压器空载试验方法及注意事项

王来堂

摘 要：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。文章从空载损耗进行分析，并进一步对变压器空载试验的目的和意义、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

引言

变压器空载试验报是从变压器任意一侧施工加正弦波形和额定电压，从而测量出变压器空载损耗和空载电流，及时发现磁路中铁芯硅钢片的是否存在局部不良或是有整个缺陷问题的存在。另外还可以根据试验过程中所测得的空载损耗进行对比，从而及时对存在匝间击穿情况能够准确的进行判断。

1 空载损耗

在变压器空载损耗中，其最为主要的是铁芯损耗，因为铁芯在磁化过程中会有磁滞损耗和涡流损耗发生，而且在空载损耗过程中不可避免的会存在着铜损耗和附加损耗，尽管铜损耗和附加损耗较小，其所占比例为总损耗的百分之三左右。电网中所使用的变压器容量上存在一定的差异，这就导致其铁芯内部构造、硅钢片的质量和铁芯制造工艺等都存在着差别，其空载损耗及空载电流的大小必然也会有所不同，而当变压器内部的铁芯硅钢片所选择的材质存在差异时，其所导致的空载电流大小也会存在较大的不同。

2 变压器空载试验的目的和意义

在变压器运行过程中，其所要进行的试验较多，所有的试验都是为了确保变压器能够处于稳定的运行状态。空载损耗作为变电器性能好坏的重要参数，充分的体现了变压器运行的效率及制造的性能要求，所以在变压器运行过程中对其进行空载试验是必不可少的一个环节，试验中所测量到的空载损耗及空载电流可以及时判断出变压器的绝缘情况和整体缺陷，对变压器能否安全稳定的运行具有极为重要的意义。

在进行空载试验时需要利用高压侧来进行开路，而加压则利用低壓侧来完成，通过低压侧的额定电流来进行试验，这充分的说明了空载试验是在额定电压下进行的，由于试验电压较低，所以试验时电流也远远低于额定电流的数值，所以空载试验时也是在额定电压下所测得的空载损耗和空载电流。

变压器空载试验的电源容量的选择：在进行变压器空载试验时，在对电源容量进行选择进，在确保其电源波形失真率小于百分之五，而被试验的变压器，其空载容量不能超过电源容量的一半，而当采用发电机组进行空载试验时，则空载容量则不能高于发电机组容量的百分之二十五。当变压器进行空载试验时，其通常情况下是在低压侧进行的，而且是处于额定电压下，在这种状态下，可以对空载损耗进行有效的测量，但低压侧额定电压下进行测试所测得的损耗则主要是铁损耗，由于空载时铁损耗等于负载时的铁，所以负载的大小与铁损耗之间不存在着相互联系。但一旦出现电压出现偏离的情况时，由于偏离了额定电压，这时磁感应强度则会发生一定的变化，从而导致磁化曲线的饱和段、空载损耗及空载电流等都会与额定电压下测试的结果出现较大的变化，因此在这种情况下空载损耗是无法有效测量出来看，这就决定了变压器空载试验只能在额定电压下进行测量。

通过变压器空载试验我们不难发现，变压器通常会存在着一些缺陷。较为常见的缺陷有硅钢片之间存在绝缘不良、匆忙极间和片间局部存在短路烧损等情况，同时在穿芯螺栓或者绑扎钢带、压板等存在着绝缘破坏的情况下，从而导致短路的发生，另外磁路中硅钢片也存在着松动、错位及见隙过大及铁芯多点接地等情况的发生，层间短路也较为常见。

3 空载试验的试验方法

3.1 单相变压器空载试验

在对单相变压器进行空载试验时，则需要分为两种情况来进行，试验时如果电压和电流在仪表额定值以内时，即可以直接将测量仪表接入测量回路，而对于测量时电压和电流处于测量仪表额定值以外时，则在测量回路中则需要重新将电压互感器和电流互感器接入。

3.2 三相变压器的单相空载试验

在对三相变压器进行空载试验时，一旦现场没有三相电源或是试验数据呈现异常情况时，则可以利用单相空载试验来进行，然后根据各项空载损耗的数据进行分析，从而对各相的空载损耗分布状况进行充分的了解，从而及时判断出绕组与铁芯磁路之间是否存在缺陷的问题，及时判断出故障的位置。

3.3 降低电压下的空载试验

在进行空载试验时，往往会受到现场试验条件的制约，所以通常情况下现场都会采用低电压来进行空载试验，这就导致在较小的试验电压下，其空载损耗也会处于较小值范围内，所以需要对仪表的量程进行准确的选择，同时还要对仪表和线路等附加损耗进行充分的考虑，确保测量的准确性。

3.4 直接用系统电源进行的空载试验

目前电力系统通常都会在现场进行空载试验，如果利用电压来进行试验，则需要大容量的调压器和变压器，这就涉及到这些设备运输问题，所以在进行空载试验时，通常会采用系统电源来进行空载试验。此种试验方法不需要中间的调压过程中，而时将系统电压直接加到变压器上，因引会对系统带来一定的影响，这就需要在试验时，需要将继电保护、变压器及其他电气设备的运行方式进行必要的调整，对变压器、测量仪器设备及线路进行详细的检查，确认其没有错误后才能进行诬。读取工作需要合闸后表数稳定后才能进行，这样不仅避免了涌流或磁滞所对测量数据所带来的影响，而且也确保了读数的准确性。由于利用电源来进行空载试验时，电流具有足够的容量，而且试验过程中系统电压与额定电压相等，所以电压在试验过程中具有较好的稳定性，试验过程中不需要再额外添回大型的试验设备，利用系统现有设备即可完成试验。

4 空载试验的注意事项

变压器空载试验时，需要采利用互感器和仪器仪表来完成测量工作，所以为了确保测量的准确性，则需要确保测量仪器仪表不能低于0.5级的准确度。

空载试验所使用的功率表也具有一定的要求，应选用cosФ=0.1，准确度不低于0.5级。

在空载试验测量时，需要使用到功率表，所以在试验过程中要确保功率表接线的正确性，在接线时需要确保功率表的电流线圈和电压线圈两端子间的电位差处于最小值，确保电流线圈和电位线圈的的极性能够正确连接，当满足这二个条件后，在试验中利用功率表进行测量时，其所测量出来的读数为两个或是三个功率表读数的代数和。

空载试验使用的互感器极性连接相对应，一、二次连接想对应，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一个应安全接地，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。

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。

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。

参考文献

[1]施传立.电力变压器合理损耗比的选择[J].华北电力大学学报，1986.

[2]余伯强.一种现场实用的电力变压器空载试验方法[J].电力机车与城轨车辆，1992.

[3]程林，任士焱.三相变压器空载与负载损耗在线检测方法研究[J].仪器仪表学报，2005.