變壓器空載試驗指從變壓器任意一側繞組(一般為低壓繞組)施加正弦波、額定頻率的額定電壓,在其他繞組開路的情況下測量變壓器空載損耗和空載電流的試驗。
《規程》中規定,對容量3150kVA及以上的變壓器進行此項試驗,測得出的空載電流和空載損耗數值與出廠試驗值相比應無明顯變化。
導致變壓器空載損耗和空載電流增大的原因有以下幾點:
1.變壓器鐵芯多點(兩點及以上)接地;
2.硅鋼片之間絕緣不良,或部分硅鋼片之間短路;
3.變壓器繞組有匝間、層間短路,并聯支路短路;
4.硅鋼片松動、劣化,鐵芯接觸不良;
5.穿心螺栓或壓板的絕緣損壞,上夾件和鐵芯、 穿心螺栓間絕緣不良,造成鐵芯的局部短路。
變壓器空載試驗的主要目的是發現磁化中的鐵芯硅鋼片的局部絕緣不良或整體缺陷,如鐵芯多點接地、鐵芯硅鋼片整體老化等;根據交流耐壓試驗前后兩次空載試驗得的空載損耗比較、判斷繞組是否有匝間擊穿等情況。
空載損耗主要是鐵芯的損耗,即鐵芯的磁化所引起的磁滯損耗和渦流損耗??蛰d損耗還包括少部分銅損耗和附加損耗(指鐵損耗、銅損耗外的其他損耗,如變壓器引起損耗、測量線路及表計損耗等)。計算表明,變壓器空載損耗中的銅損耗及附加損耗不超過總損耗的3%。
空載損耗和空載電流的大小,取決于變壓器的容量、鐵芯的構造、硅鋼片的質量和鐵芯的制造工藝等。鐵芯硅鋼片采用的材質不同,其空載電流差異較大。
變壓器空載試驗的注意事項有哪些?
1、為測量準確,變壓器空載試驗所用的測量用互感器、壓器空載負載特性測試儀的準確度不應低于0.5級。
2、空載試驗使用的功率應選用cosψ= 0.1、準確度不低于0.5級的低功率因數功率表,這是因為在交流電路中,功率P = Ulcosψ。變壓試驗時,cosψ很低,用普通的功率因數表,會造成電壓、電流雖都達到功率表的標準值,而讀數卻很小,造成測量不準確。所以現場空載試驗時一般采用cosψ= 0.1、準確度為0.2、 0.5級的低功率因數功率表。
3、接線時必須使用功率表的電流線圈和電壓線圈兩端子間的電位差較小,并注意電流線圈和電壓線圈的極性。極性連接正確無誤后,測量出的功率是兩只功率表或三只功率表讀數的代數和。功率表的指示可能是正值也可能是負值。
4、空載試驗使用的互感器的極性必須正確連接,一、二次連接相對應,二次端子與表計極性相對應,不可隨意。還需注意,互感器的二次端子中有一個應安全接地,對三相互感器或三只單相互感器,應是同名端、同一接地點接地。
5、精度要求較高的空載試驗或對小容量變壓器進行空載試驗和對大容量變壓器在低電壓下進行空載試驗時,應考慮排除附加損耗的影響。
6、對大型變壓器進行現場空載試驗時,應有事先經過管理者同意的試驗方案。試驗時,試驗現場應設圍欄,做好各項安全措施,專人負責,驗保證試時人身和設備安全。