變壓器空載負(fù)載特性測試儀操作方法

1. 基本概念

    空載試驗：從變壓器的某一繞組（一般從二次低壓側(cè)）施加正弦波額定頻率的額定電壓，其余繞組開路，測量空載電流和空載損耗。如果試驗條件有限，電源電壓達(dá)不到額定電壓，可在非額定電壓條件下試驗，這種試驗方法誤差較大，一般只用于檢查變壓器有*，只有試驗電壓達(dá)到額定電壓的80%以上才可用來測試空載損耗。

    短路試驗：將變壓器低壓大電流側(cè)人工短聯(lián)接，從電壓高的一側(cè)線圈的額定分接頭處通入額定頻率的試驗電壓，使繞組中電流達(dá)到額定值，然后測量輸入功率和施加的電壓（即短路損耗和短路電壓）以及電流值。通常試驗電源的容量應(yīng)為被試品容量的30％。

    零序阻抗：一臺變壓器對各相序（正、負(fù)、零）電壓、電流所變現(xiàn)的阻抗叫做序阻抗，它們分別為正序、負(fù)序和零序阻抗。正序阻抗實際上就是正常運(yùn)行時所表現(xiàn)的阻抗，當(dāng)系統(tǒng)不對稱運(yùn)行時，就會產(chǎn)生零序電流，變壓器的正序阻抗和負(fù)序阻抗相等，并等于變壓器的短路阻抗。對零序阻抗而言，由于任一瞬間，所有三相的零序電流的大小和方向都是一樣的，即它們的總和不等于零，所以零序阻抗與正序阻抗和負(fù)序阻抗有本質(zhì)的區(qū)別，它的大小不僅與繞組的連接方式有關(guān)，還與鐵芯結(jié)構(gòu)有關(guān)，因此，零序阻抗必須由實測確定。

2. 測試方法

⑴ 單相空載測試

單相空載測試項目通常用來測試單相變壓器的空載損耗和空載電流百分比。也可用來對三相變壓器進(jìn)行逐相測試（主要用來檢測被測變壓器有沒有單相故障）。在現(xiàn)場無三相電源的情況下，也需要用到這種試驗方法。

單相空載用儀器的A相電壓和A相電流進(jìn)行測試。如圖十五所示，用一單相電源作為測試電源，火線接到測試儀的A相電流端子正端，黃鉗子粗線接到A相電流端子的負(fù)端，細(xì)線接到A相電壓端子Ua，紅鉗子粗線直接接到測試電源的零線，細(xì)線接到B相電壓端子Ub，兩把鉗子分別夾到低壓側(cè)兩個接線柱上。高壓側(cè)開路。

圖十五 單相變壓器空載試驗

這種方法也適用于用單相電源對三相變壓器進(jìn)行空載損耗的測量。當(dāng)做三相空載試驗后發(fā)現(xiàn)損耗超過標(biāo)準(zhǔn)時，應(yīng)分別測量三相損耗，通過對各相空載損耗的分析比較，觀察空載損耗在各相的分布情況，以檢查各相繞組或磁路中有無局部缺陷。依次將變壓器的一相繞組短路，其他兩相繞組施加電壓，測量空載損耗和空載電流。接線圖參照圖十五所示，根據(jù)被測變壓器的繞組連接方式加壓方法可分為圖十六、十七、十八所示三種情況。

a．加壓繞組為△連接：

圖十六

測量時依次對ab、bc、ca相加壓，非加壓繞組短接，測得的損耗按以下公式計算：

    （式1）

    （式2）

※  注：式中In為試驗線圈的額定電流

b．加壓繞組為Y連接，且有中性點引出：

圖十七

測量時非加壓繞組短接；施加的電壓為二倍的相電壓，損耗結(jié)果計算按式1，空載電流結(jié)果按式2（式中0.289改為0.333）。

c．加壓繞組為Y連接，無中性點引出：

圖十八

由于沒有引出中性點，無法對非加壓繞組短路時，則測量時必須將二次繞組的相應(yīng)相短路；施加的電壓應(yīng)為二倍的相電壓。

⑵ 三相空載測試

按照圖十九所示的方法接線：

圖十九 三相空載測試接線

用三相調(diào)壓器作為試驗電源，將調(diào)壓器的輸出端接到容量測試儀的電流端子的正端；三把測試鉗的粗線按顏色分別接到測試儀的電流端子的負(fù)端；三把測試鉗的細(xì)線按顏色分別接到測試儀的電壓端子上。再將三把測試鉗夾到被測變壓器的低壓側(cè)接線柱上，黃鉗接A相柱、綠鉗接B相柱、紅鉗接C相柱。高壓側(cè)開路。

⑶ 單相短路測試

單相短路測試項目通常用來測試單相變壓器的短路損耗和阻抗電壓。另外，在測試三相變壓器時，沒有三相電源或電源容量較小時，及在制造過程或運(yùn)行中需逐相檢查以確定故障相時，也需要用單相短路試驗方法；按照圖二十的方法接線：

圖二十 單相變壓器短路試驗

用一單相電源作為測試電源，火線接到測試儀的A相電流端子正端，黃鉗子粗線接到A相電流端子的負(fù)端，細(xì)線接到A相電壓端子Ua，紅鉗子粗線直接接到測試電源的零線，細(xì)線接到B相電壓端子Ub，兩把鉗子分別夾到低壓側(cè)兩個接線柱上。高壓側(cè)用短接線短接，注意一定要短接良好，否則會影響測試數(shù)據(jù)。

用單相電源對三相變壓器進(jìn)行逐相短路試驗的方法是將變壓器的低壓三相的出線端短路連接，在高壓側(cè)進(jìn)行三次測量，根據(jù)被測變壓器的繞組連接方式可分為以下兩種情況，見a、b。

a．加壓繞組為△連接

    高壓側(cè)加壓，同時非加壓側(cè)（低壓側(cè)）的三相出線端需人工短連接。繞組中的電流應(yīng)為額定電流的2/倍，測得的數(shù)值可按下面公式換算三相短路損耗和短路電壓：

※  注：式中Un為加壓側(cè)額定電壓

b．加壓繞組為Y連接

    依次在任兩相之間加壓，同時非加壓側(cè)的三相出線端人工短連接。

※ 注：式中Un為加壓側(cè)額定電壓

⑷ 三相短路測試

按照圖二十一所示的方法接線：

用三相調(diào)壓器作為試驗電源，將調(diào)壓器的輸出端接到容量測試儀的電流端子的正端；三把測試鉗的粗線按顏色分別接到測試儀的電流端子的負(fù)端；三把測試鉗的細(xì)線按顏色分別接到測試儀的電壓端子上。再將三把測試鉗夾到被測變壓器的高壓側(cè)接線柱上，黃鉗接A相柱、綠鉗接B相柱、紅鉗接C相柱。再用短路線把低壓側(cè)三個接線柱短接起來，注意一定要良好短接，否則會影響測試數(shù)據(jù)。

圖二十一 三相短路測試接線

▲ 注意：如果高壓或中壓側(cè)出線套管裝有環(huán)形電流互感器時，試驗前電流互感器的二次一定要短接。

⑸ 零序阻抗測試

一臺變壓器的零序電壓和零序電流所表現(xiàn)出的阻抗叫零序阻抗。當(dāng)系統(tǒng)不對稱運(yùn)行時，就會產(chǎn)生零序電流。它的大小不僅與繞組的連接方式有關(guān)，還與鐵芯結(jié)構(gòu)有關(guān)。

對于變壓器測量零序阻抗按照圖二十二所示的方法接線：

用單相調(diào)壓器作為試驗電源，將調(diào)壓器的一個輸出端接到損耗測試儀的A相電流端子的正端，另一個輸出端接到測試儀C相電流端子的負(fù)端；黃色測試鉗的粗線接到測試儀的A相電流端子的負(fù)端，電壓測試線接到A相電壓端子；紅色測試鉗的粗線接到測試儀C相電流端子的負(fù)端（即與調(diào)壓器的輸出接到一起），細(xì)線接到測試儀的B相電壓端子上。再將被測變壓器的Yn側(cè)接線方式的A、B、C相接線柱短接到一起，并連接黃色測試鉗；0相接線柱連接到紅色測試鉗。注意一定要良好短接，否則會影響測試數(shù)據(jù)。

圖二十二 零序阻抗測試接線

3. 測試步驟

1）三相電源測量變壓器空載、負(fù)載損耗測試步驟

A. *行測試參數(shù)設(shè)置；

B. 按照三相短路測試圖接好測試線；

C. 進(jìn)行三相短路試驗并鎖定試驗數(shù)據(jù)；

D. 按照三相空載測試圖接好測試線；

E. 進(jìn)行三相空載試驗并鎖定試驗數(shù)據(jù)；

F. 進(jìn)入測試結(jié)果屏查看所有數(shù)據(jù)；

G. 保存測試記錄。

2）單相電源測量變壓器空載、負(fù)載損耗測試步驟

A. *行測試參數(shù)設(shè)置；

B. 按照單相短路測試圖接好測試線；

C. 進(jìn)行單相短路試驗；

D. 記錄短路試驗測試結(jié)果

E. 按照單相空載測試圖接好測試線；

F. 進(jìn)行單相空載試驗；

G. 記錄空載試驗測試結(jié)果

第三章  注意事項

3.1 注意事項

    1．在測量過程中一定不要接觸測試線的金屬部分，以避免被電擊傷。

    2．測量接線一定要嚴(yán)格按說明書操作，否則后果自負(fù)。

    3．測試之前一定要認(rèn)真檢查設(shè)置的參數(shù)是否正確。

    4．使用有地線的電源插座。

    5．不能在電壓和電流過量限的情況下工作。

    6．短路試驗時，非加壓側(cè)的短接必須良好，否則會對測試結(jié)果有影響。

    7．做短路試驗時，如果高壓或中壓側(cè)出線套管裝有環(huán)形電流互感器時，試驗前電流互感器的二次一定要短接。

8．試驗接線工作必須在被試線路接地的情況下進(jìn)行，防止感應(yīng)電壓觸電。所有短路、接地和引線都應(yīng)有足夠的截面，且必須連接牢靠。測試組織工作要嚴(yán)密，通信順暢，以保證測試工作安全順利進(jìn)行。