電(diàn)力變壓器(qì)空(kōng)載損耗及空(kōng)載電(diàn)流的(de•φ÷)測量方法

空(kōng)載損耗及空(kōng)載電(diàn)流是(≠¥↓shì)電(diàn)力變壓器(qì)運行(xíng)的(de)重要(yΩ• ♥ào)參數(shù)，通(tōng)過測量驗正這(zhè)兩項指÷♦标是(shì)否在國(guó)家(jiā)标準或産品技(≠&≈αjì)術(shù)協議(yì)允許的(de)範圍內(n≤✘èi)，以檢査和(hé)發現(xiàn)試品磁路(lù)中的(de)局部缺陷和(hé)整體(tǐ)φ✘缺陷。

1、空(kōng)載損耗及空(kōng)載電(diàn)流的(≤φ₽ de)測量，應從(cóng)試品各繞組中的(de)一(yī)側繞組（一(yī•÷)般為(wèi)低(dī)壓繞組）線端供給額定頻(pín)率的(de)額定✔δ∞→電(diàn)壓（應盡可(kě)能(néng)為(wèi)對(du× ì)稱的(de)正弦波電(diàn)壓)，其餘繞組π✔'開(kāi)路(lù)；如(rú)果施加電(♥×↕diàn)壓的(de)繞組是(shì)帶有(yǒu)分(fēn)接♥✘的(de)，則應使分(fēn)接開(kāi)關處于主分(fēn)接的(de)位置；如(r✘ ú)果試品繞組中有(yǒu)開(kāi)口↔≥$∞三角形聯結繞組，應使其閉合。運行(xíng)中的(de)地(dì)電(diàn)位處（分(fē₹€n)級絕緣變壓器(qì)其中性點、鐵(tiě)心、拉帶等）和(hé)油箱或外(wài)殼應可(k≥Ωě)靠接地(dì)。

測量時(shí)變壓器(qì)的(de)溫度應接近(jìn)于試驗時(shí<♦)的(de)環境溫度。

2、空(kōng)載試驗時(shí)按圖1-1的(de)接線進行(xíng)。單相α↑(xiàng)變壓器(qì)參照(zhào)圖1-4(a)和(hé)(b)的(de)接線，<÷α三相(xiàng)變壓器(qì)參照(zhào)圖1-1(c)、(d)、(e)、(f)的(de)接₹β  線：其中(f)為(wèi)yn或zn聯結繞組的(de)接線；三相(xiàng)變↓" 壓器(qì)與單相(xiàng)變壓器(qì)空(kōng)載試驗時(shí)，均需測量電(diβ•àn)壓方均根值、平均值和(hé)頻(p§∏ín)率；施加電(diàn)壓以平均值（方均根值刻度）為(wèi)準。

圖1-1 空(kōng)載損耗及空(kōng)載電(diàε ​÷n)流測量原理(lǐ)圖
G——可(kě)↔π調電(diàn)源；TA——電(diàn)流互€₩₩感器(qì)；TV——電(diàn)壓互感器(qì€↓α)；T——被試品；A&♥γ↔mdash;—電(diàn)流表
V——電(diàn)壓表；V_p——中均值電(diàn)壓表；W—&md£×α₹ash;瓦特表；SC——轉換•÷開(kāi)關。

3、圖1-1的(de)接線所測功率均包括電(diàn)壓表和(hé≤♦​)瓦特表的(de)電(diàn)壓線圈以及電(diàn)壓互感器(qì)的(de)β$λ損耗，這(zhè)些(xiē)損耗統稱儀表損耗，當它大(dà)到σ☆>(dào)不(bù)容忽略時(shí)，應從(cónπ×g)測量損耗中扣除。振動式頻(pín)率表的(de)讀(dú)數(shù)™≤₽♦應在接近(jìn)額定電(diàn)壓時(shí)讀(dú)取，讀γ♠(dú)取功率時(shí)應切斷振動式頻(pín)₩©率表接線。儀表損耗可(kě)用(yòng)相(xiàng)同的(de)試驗"∏線路(lù)，斷開(kāi)試品、施加相(xiàng)同的(de)電<¶♦‍(diàn)壓（試品額定電(diàn)壓)，直接從(cóng)瓦特表讀(dú)出。

4、圖1-1的(de)試驗線路(lù)要(yào)≥≤特别注意電(diàn)壓互感器(qì)、電(diàn)流互感器(qì)的(de✘¥)極性及瓦特表電(diàn)壓端子(zǐ)和(hé)電(diàn)流端子(zǐ)的♥¥™©(de)極性。三相(xiàng)功率應是(shì)兩瓦特表或三瓦特表的(de)代數(shù)和(h↑ελ™é)。

5、空(kōng)載試驗所用(yòng γ♦)電(diàn)流及電(diàn)壓互感器(qì)的(de)精度應不(bù)®±₽δ低(dī)于0.2級，所用(yòng)儀表的(de)精度應不(bù)低(dī)于0.3級。 ♣★∑功率測量應釆用(yòng)小(xiǎo)于0‌✔↔ .2低(dī)功率因數(shù)的(de)功率表。

6、圖1-1(a)、(c)測量電(diàn)壓取于産品。測量功率沒有(yǒu)線路(lù≈≠✘₩)損耗。圖1-1(b)、(c)、(d)、(e)、(f)所測量的§•(de)功率不(bù)但(dàn)包括儀表損耗，而$λ↔且 還(hái)包括線路(lù)損耗，當它大(dà)到(dào)不(bù ‌)容忽略時(shí)，也(yě)應從(cóng)測量功率中減掉。

線路(lù)損耗的(de)數(shù)值可(kě)€✘>以從(cóng)下(xià)列兩種方法之一(yī)中選擇：

(a) 斷開(kāi)試品、将試驗線路(<φ↔¥lù)的(de)端部短(duǎn)路(lù)，施加三相(xi✘"™àng)電(diàn)流的(de)平均值，從(cóng)瓦特表><中讀(dú)取。

(b) 用(yòng)試驗電(diàn)流的(de)平方與三相(xiàng)試<÷∏驗線路(lù)電(diàn)阻的(de)乘積算(suàn)得(de)出。

7、圖1-1給出的(de)是(shì)用(yòng)電(dià​↑n)壓表、電(diàn)流表和(hé)瓦特表進行(xíng)測₩¥←←量，也(yě)可(kě)分(fēn)析儀進行(xíng)測量，一(€β•$yī)般使用(yòng)ZC-201A功率分(fēn)析儀或ZC-202A變壓器(qì)空(kōng)載負載測試儀測量準确度較高(gāo)；因為(wèi)儀器(qì)本身(shēn)的(de)精确度較高(g±↔<āo)，可(kě)以準确地(dì)依據平均值電(dià↓πγn)壓采集數(shù)據，避免因儀器(qì)指針晃動、試驗人(rén)員(yuán)讀(d€‍​ú)數(shù)引起的(de)随機(jī)誤差。ZC-201A功率分(fēn)析儀或ZC-202A變壓器(qì)空(kōng)載負載測試儀接線方法可(kě)依照(zhào)儀器(qì)使用(yòng)說(shuō∞×)明(míng)書(shū)進行(xíng)。

8、當試驗電(diàn)壓三相(xiàng)不(bù)對(duì)稱度小(xiǎo)于2%時(α‌shí)，可(kě)以三個(gè)線電(diàn)壓的(de)© $算(suàn)術(shù)平均值或a-c間(jiān)的(de)線電(diàn)壓為(wèiπδ←←)準施加電(diàn)壓，測量空(kōng)載γ∞數(shù)據。如(rú)果三相(xiàng)的(de)不(bù)對(duì)稱度大(dàΩ↓"×)于2%，但(dàn)是(shì)不(bù)超過5%時(sh÷✔∞≤í)，可(kě)分(fēn)别以a-b、b-c 、c-a為(☆βwèi)準施加電(diàn)壓，試驗數(shù)據取三次試驗的(de)算(suàn)術™‍₽(shù)平均值。

注：試驗中如(rú)認為(wèi)産品有(yǒu)剩磁，則必須退磁，以消除剩×£磁對(duì)空(kōng)載試驗結果的(de)影(yǐng)響。♥±

9、當電(diàn)壓波形畸變，即平均值電(diàn)壓表與方均根值電(diàn)壓表×♦讀(dú)數(shù)不(bù)同時(shí)，試驗電(diàn)壓應以平©∏↓Ω均值電(diàn)壓表（該表的(de)刻度↑$ε具有(yǒu)同一(yī)平均值的(de)正弦波形方均值）讀↔φ✔(dú)數(shù)為(wèi)準，令平均值電(diàn)壓表的(de)讀(dú)數(s•÷™hù)為(wèi)U'。

10、方均根值電(diàn)壓表與平均值電 ↕&(diàn)壓表并聯；令方均根值電(diàn)壓表讀(d<>​"ú)數(shù)為(wèi)U。

對(duì)于三相(xiàng)變壓器(qì)試驗時(shí)：

若D（或Y）聯結繞組勵磁，則電(diàn)壓應 ✘‍在各相(xiàng)端子(zǐ)間(jiān)測量。

若YN或ZN聯結繞組勵磁 ， 則電(diàn)壓應在相(xiàng)和(hé)中性點¥≈端子(zǐ)間(jiān)測量。

如(rú)果U和(hé)U'之差在3%以內(nèi)，則此試驗電(diàn)壓 ©← 波形滿足要(yào)求。

設測得(de)的(de)空(kōng)載損耗為(wèi)P_m，則校(xiào)正後的(de)空(kōng)載損耗P₀按式(1)計(jì)算(suàn)：

       P₀=P_m(1+d) ---------------------------------------‍≈‍----- (1)

式中：

       d+(U'-U)↑α/U'（d通(tōng)常為(wèi)負數(shù)）；

如(rú)果U和(hé)U'之差大(dà) δ'于3%，應按協議(yì)确認試驗的(de)有 >↕₽(yǒu)效性。

空(kōng)載損耗與空(kōng)載電(di÷•àn)流應在同一(yī)繞組同時(shí)測量，對(duì)于三相π☆(xiàng)變壓器(qì)，空(kōng)載電(diàn)流應☆₽'取各相(xiàng)空(kōng)載電(∑↔≥Ωdiàn)流的(de)算(suàn)術(shù)平均值占額定電(diàn)流的(de)百分(fēn ε≤)數(shù)計(jì)算(suàn)。對(duì±‌©↑)于容量不(bù)等的(de)多(duō)繞組試品的(de)基數(shù)應取較大•÷(dà)容量的(de)額定電(diàn)流。

11、當試驗頻(pín)率ƒ與額定頻(p♠ ®σín)率ƒ_r有(yǒu)差異、且偏差不(bù)大(dà)于±5%時(shí)，施加λ↔'電(diàn)壓應用(yòng)U_f代替U_r，按式(2)計(jì)算(suàn)：

       U_f=U_r(ƒ/ƒ_r) ---------------------------------≈φπγ---------- (2)

式中：

       U_r——額定頻(pín)率時(shí)的(de)額定電(γ‌δ§diàn)壓。

測得(de)的(de)空(kōng)載損耗應按式(3)進行(xíng)校(xiào)©₹正：

       P₀=P'₀[P₁(ƒ/ƒ_r)+P₂(ƒ/ƒ_r)2] ---------------------------- (3)

式中：

       P↓&↕∑'₀——電(diàn)壓校(xiào)正後的(de)P₀；

      &nbs‌∞p;P₁——磁滞損耗與總的(de)鐵(tiě)心損耗之比；

       P₂——渦流損耗與總的(de)鐵(tiě>α≤)心損耗之比。

當試驗頻(pín)率與額定頻(pín)率相(xiàng)差不(bù•α&)超過±5%時(shí)，測得(de)的(de)空(kōng)載電(di¥σλàn)流不(bù)需要(yào)校(xiào)₽π正。

對(duì)于50H_z和(hé)60H_z正常使用(yòng)的(de)磁感應強度×↑，P₁和(hé)P₂可(kě)采用(yòng)表1-1的(de)數(shù)值。

12、當對(duì)空(kōng)載損耗在各相(xiàng)的('₽®δde)分(fēn)布狀況産生(shēng)懷疑，或者缺乏必要(y©<λào)的(de)試驗設備而無法進行(xíng)三相(xiàng)空(kōng)載測量時(s"≠hí)，可(kě)進行(xíng)單相(xià♦✔ng)空(kōng)載試驗。如(rú)果是(shì®β∞)後者原因，試驗必須校(xiào)準電(diàn)壓波形對(duì)測量的(dπ‍£e)影(yǐng)響；具體(tǐ)操作(zuò)方法如(rú)下(xi↔γ§à)：

(1)當勵磁繞組為(wèi)a-y、b-z、c-x三角形聯結時(shí)，施加電(diàn≥≈±)壓U=U_r（額定線電(diàn)壓）；測量方法如(r​β↑ú)下(xià)：

第一(yī)次試驗：從(cóng)a-b端供電(diàn)，b-c端短(du ≥₹δǎn)路(lù)，測量P_0ab和(hé)I_0ab；

第二次試驗：從(cóng)b-c端供電(diàn)，a-c端短(duǎn)路(lù)，測量P_0bc和(hé)I_0bc；

第二次試驗：從(cóng)a-c端供電(di< •&àn)，a-b端短(duǎn)路(lù)，測量P_0ac和(hé)I_0ac。

對(duì)施加電(diàn)壓繞組為(wèi)$©←σa-z、b-x、c-y三角形聯結時(shí)，施加電(diàγβ​n)壓。測量方法和(hé)順序均與上(shàng)相(≠£xiàng)同。

隻是(shì)第一(yī)次測量的(de)P_0ac和(hé)I_0ac，第二次測量時(shí)P_0bc和(hé)I_0bc，第三次測量的(de)是(shì)P_0ab和(hé)I_0ab。

三相(xiàng)的(de)空(kōng)載電(diàn)流百分¶↑​↔(fēn)數(shù)按式(4)計(jì)算(suàn):

       I₀=[0.289(I_0ab+I_0bc+I_0ac)/Ir0]×100% ------------------ (4)

(2) 當施加電(diàn)壓的(de)繞組為(↑  σwèi)Y聯結（非供電(diàn)繞組可(kě)以短(d↕σφ↕uǎn)路(lù)時(shí)）或中性點引♣↔ 出的(de)Y聯結時(shí)，施加電(diàn)壓U=2→≠δ<U_r/√3，測量方法如(rú)下(xià)：

第一(yī)次試驗：從(cóng)a-b​±✘↑端供電(diàn)，c-o或c相(xiàng)上(s₩↔•hàng)的(de)其他(tā)繞組短(duǎn)路(lù)，測量P_0ab和(hé)I_0ab；

第二次試驗：從(cóng)b-c端供電(dià€> n)，a-o或a相(xiàng)上(shàng)÷>$的(de)其他(tā)繞組短(duǎn)路(lù)，測量P_0bc和(hé)I_0bc；

第三次試驗：從(cóng)a-c端供電(diàn)，a-o或b相(xiàn¶↔÷g)上(shàng)的(de)其他(tā)繞組短(d∞✔↓♠uǎn)路(lù)，測量P_0ac和(hé)I_0ac。

三相(xiàng)的(de)空(kōng)載電(diàn)流百分(♥♦fēn)數(shù)按式(5)計(jì)算(suàn):

       I₀=[0.33(I_0ab+I_0bc+I_0ac)/Ir0]×100% ------------------- (5)

勵磁繞組為(wèi)Y或D聯結的(de)三相(xiàng)空(kōng)載損耗均♦>¥‍按式(6)計(jì)算(suàn)：

       P₀=(P_0ab+P_0bc+P_0ac)/2 --------------------------------- (6)

(3) 三次測得(de)的(de)空(k₹ε¥™ōng)載試驗數(shù)據應符合下(xià)列規律：

第一(yī)：P_0ab+P_0bc，偏差一(yī)般小(xiǎo)于3%；

第二：P_0ac=K_pP_0ab=K_pP_0bc。

三柱式鐵(tiě)芯的(de)幾何尺寸示意圖見(jiàn)圖1-2，其中πε£K_p是(shì)由鐵(tiě)芯的(de)尺寸決定的(de)，可(kě)按式(7)計(jì)算(≤££★suàn)：

       K_p=[H+2M₀(S₁/S₂)]/[H+M₀(S₁/S₂)] ----------------------- (7)

式中：

       H——≈∏鐵(tiě)芯窗(chuāng)高(gāo)，單位為(wèi)mm；

      &¥™≤nbsp;M——鐵(tiě)芯柱中心距離(lí)，Ω‍♠單位為(wèi)mm；

      ≈φ S₁——鐵(tiě)芯柱截面積，單位為♠&(wèi)cm²；

       S₂——鐵(tiě)轭截面積，單位為(wèi)cm²。

注1：對(duì)于三相(xiàng)五柱式鐵(tiě)芯的(de)産品，本公式不Ω€(bù)适用(yòng)；

注2：K_p的(de)計(jì)算(suàn)值僅供參考，作(zu♦βò)為(wèi)判斷依據應以原始出廠(chǎng)數(shù)據為(wèi)準。

圖1-2 三柱式鐵(tiě)芯示意圖

三次測量的(de)空(kōng)載數(shù)據如(rú)果不↕≤✔(bù)符合以上(shàng)兩個(gè)規律的'‍Ω​(de)任何一(yī)個(gè)時(shí)，則說(shuō)明(míng)•<♦£變壓器(qì)磁路(lù)中有(yǒu)局部缺陷。

在三相(xiàng)五柱式變壓器(qì)進行(xíng)單相(xiàng)空(k↑∞γΩōng)載試驗時(shí)，鐵(tiě)心柱中的(de)磁通(tōng)是(shì)σ♠額定磁通(tōng)Ф，但(dàn)上(shàng)下(x$≤'ià)鐵(tiě)轭及旁轭中的(de)磁通(tōng)不§↕ (bù)是(shì)額定磁通(tōng)Ф，而且α§×€鐵(tiě)轭中的(de)磁通(tōng)分(fēn)布是(shì)比較複₹≠✔ 雜(zá)的(de)，三次單相(xiàng)空(kōng)載試驗時(shí)鐵(&✘©tiě)轭及旁轭中的(de)磁通(tōng)是(shì)變化(huà)的(de)，因此對(dσεεuì)三相(xiàng)五柱式變壓器(qì)不(bù)能(γφ∞δnéng)由三次單相(xiàng)空(kōng)載試驗的(de)結果得(↔✘$de)到(dào)變壓器(qì)的(de)空(♦‍≈kōng)載損耗。