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變壓器的空載試驗和短路試驗的了解
變壓器的空載試驗和短路試驗的了解
1、變壓器空載試驗和負載試驗的目的和意義
變壓器的損耗是變壓器的重要性能參數(shù)，一方面表示變壓器在運行過程中的效率，另一方面表明變壓器在設(shè)計制造的性能是否滿足要求。變壓器空載損耗和空載電流測量、負載損耗和短路阻抗測量都是變壓器的例行試驗。
變壓器的空載試驗就是從變壓器任一組線圈施加額定電壓，其它線圈開路的情況下，測量變壓器的空載損耗和空載電流。空載電流用它與額定電流的百分數(shù)表示，即：
進行空載試驗的目的是：測量變壓器的空載損耗和空載電流；驗證變壓器鐵心的設(shè)計計算、工藝制造是否滿足技術(shù)條件和標準的要求；檢查變壓器鐵心是否存在缺陷，如局部過熱，局部絕緣不良等。
變壓器的短路試驗就是將變壓器的一組線圈短路，在另一線圈加上額定頻率的交流電壓使變壓器線圈內(nèi)的電流為額定值，此時所測得的損耗為短路損耗，所加的電壓為短路電壓，短路電壓是以被加電壓線圈的額定電壓百分數(shù)表示的：
此時求得的阻抗為短路阻抗，同樣以被加壓線圈的額定阻抗百分數(shù)表示：
變壓器的短路電壓百分數(shù)和短路阻抗百分數(shù)是相等的，并且其有功分量和無功分量也對應(yīng)相等。
進行負載試驗的目的是：計算和確定變壓器有無可能與其它變壓器并聯(lián)運行；計算和試驗變壓器短路時的熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定；計算變壓器的效率；計算變壓器二次側(cè)電壓由于負載改變而產(chǎn)生的變化。
2、變壓器空載和負載試驗的接線和試驗方法
對于單相變壓器，可采用圖1所示的接線進行空載試驗。對于三相變壓器，可采用圖2和圖3所示的兩瓦特表法進行空載試驗。圖2為直接測量法，適用于額定電壓和電流較小，用電壓表和電流表即可直接進行測量的變壓器。當變壓器額定電壓和電流較大時，必須借助電壓互感器和電流互感器進行間接測量，此時采用圖3接線方式。
圖1 單相變壓器空載試驗接線 圖2 三相變壓器空載試驗的直接測量
空載試驗時，在變壓器的一側(cè)（可根據(jù)試驗條件而定）施加額定電壓，其余各繞組開路。
短路試驗的接線方式和空載試驗的接線基本相似，所不同的是要將非加壓的線圈三相短接而不是開路。對于三線圈的變壓器，每次試一對線圈（共試三次），非被試線圈應(yīng)為開路。
短路試驗時，在變壓器的一側(cè)施加工頻交流電壓，調(diào)整施加電壓，使線圈中的電流等于額定值；有時由于現(xiàn)場條件的限制，也可以在較低電流下進行試驗，但不應(yīng)低于。
圖3 三相變壓器空載試驗的間接測量
3、試驗要求和注意事項
試驗電壓一般應(yīng)為額定頻率、正弦波形，并使用一定準確等級的儀表和互感器。如果施加電壓的線圈有分接，則應(yīng)在額定分接位置。
試驗中所有接入系統(tǒng)的一次設(shè)備都要按要求試驗合格，設(shè)備外殼和二次回路應(yīng)可靠接地，與試驗有關(guān)的保護應(yīng)投入，保護的動作電流與時間要進行校核。
三相變壓器，當試驗用電源有足夠容量，在試驗過程中保持電壓穩(wěn)定。并為實際上的三相對稱正弦波形時，其電流和電壓的數(shù)值，應(yīng)以三相儀表的平均值為準。
聯(lián)結(jié)短路用的導線必須有足夠的截面，并盡可能的短，連接處接觸良好。