变压器空载损耗及空载电流的测量

空载特性试验就是从变压器的任意一侧的绕组(一般是低压绕组)施加正弦渡、额定频率的额定电压，在其他绕组开路的情况下测量变压器的空载电流与空载损耗的试验。发现磁路的局部或整体缺陷，判断绕组是否有匝间短路情况等。

空载损耗主要是由铁心的磁化引起的磁滞损耗与涡流损耗，同时也包括空载附加损耗与空载电流通过绕组时产生的电阻损耗。后两种损耗只占总损耗的百分之几，可以忽略不计，所以又将空载损耗称为铁心损耗。

空载电流的大小与变压器的容量、磁路构造、硅钢片的材料等因素有关。空载电流是以它占额定电流的百分数来表示的。即，I₀％=I0/I_N×100％。一般来说，容量在2000kVA及以上的变压器，空载电流占额定电流的0.3％～2.4％；中小型变压器的空载电流占额定电流的4％～l 6％同一容量的变压器由于铁心采用硅钢片的材料不同，空载电流的差异也较大。铁心接缝的大小对空载电流影响也比较大，尤其对于中小型变压器影响更为显著。

三相变压器的空载电流取三相算术平均值。对于三绕组变压器，如其绕组容量不等，例如三绕组自耦变压器，高压与中压绕组为额定容量，低压绕组是额定容量的l／2。当以低压绕组施加额定电压进行空载试验时，空载电流规定是以变压器的额定容量下的额定电流作为基数计算的，即接变压器绕组中Zui大容量为基准进行计算。

导致变压器空载损耗与空载电流增大的主要原因有以下几种。

（1）硅钢片之间的绝缘不良，某一部分有短路的情况。

（2）穿心螺丝或压板、上轭铁和其他部分绝缘不良．有磁路被短路的地方。

（3）磁路中的硅钢片松动，有时甚至出现间隙，使磁阻增大，致使空载电流增大。

（4）不按规定使用合格的硅钢片，而是使用劣质的硅钢片，这在小型变压器中较常见。

（5）绕组有制造上的缺陷，如匝间短路、并联支路短路、匝数不等、安匝数取的不正确等。

空载损耗试验目的是测量变压器的空载电流与空载损耗，以发现磁路中的局部和整体缺陷。

在交接时与运行中更换绕组后以及运行中的变压器发生异常时，均应进行空载试验。

(1)标准。根据Q／CSGl0007—2004的要求，空载试验时测得空载损耗、空载电流与铭牌数据或制造厂试验值与前次试验值相比无明显变化。

(2)空载电流分析。测得的三相变压器的各相空载电流略有差别是正常的。因为各相磁路长度不同，磁阻不等。两边相磁路长且相等，而中间相磁路较短。因此．两边相测出的空载电流比中间相的空载电流大20％～35％。

(3)空载损耗的分析。用单相法对三相变压器进行空载试验时，因磁路不对称．结果不相等。对于正常的变压器，由于uv与vw二次加电压时测得的空载损耗，应彼此相等或相差在3％范围内。而由vw测得的损耗是uv测得结果的(1.3～1 .5)倍。如果测得的结果与此不符，则说明变压器磁路有局部缺陷或绕组有短路故障，

(4)仪表的损耗与互感器角误差分析。试验仪表的损耗在中小型变压器试验中所占比例较大，一般为空载损耗的5％～l 5％，仪表损耗可从试验中测量或计算方法求得。将棱试变压器断开，加以试验电压，瓦特表的指示即为仪表损耗。仪表损耗的计算式为Pwv=U2（1/（r_w+r_F）+1/r_v）式中的r_w、r_F、r_V—瓦特表、附加电阻、电压表的内阻,Ω； U一试验电压,V。

若没有0．2级的互感器而使用0.5级的互感器时，在不利情况下，可能引起18％的误差。

为了测量结果的准确，应将测得的损耗值减去仪表损耗与互感器的影响因素。

为了保证测量的准确度与设备、仪表及人身的安全．在选择与连接仪表时，应注意以下问题。

1)电流表与电压表的准确度应不低于0.5级；测量功率应使用0.5级的低功率因数瓦特表；若没有低功率因散瓦特表．可用cosψ=1的普通瓦特表。

 2)为了准确地测量出变压器的空载电流与空载损耗，电流互感器与电压互感器的准确度为0.2级，尽量不采用0.5级的互感器，因为它的角误差较大，测出的空载损耗误差较大。

3)接线时必须使瓦特表的电流线圈与电压线圈两点间的电位差Zui小，特别是瓦特表电压回路串有附加电阻时。更应注意这个问题。另外还要注意瓦特表电流线圈与电压线圈的极性．标有“*”的端子应接在同一相。

4)电流互感器的极性不能接错。