变压器空载电流、空载损耗和负载损耗测量方法及接线技巧

变压器进行空载电流和空载损耗测量、短路阻抗和负载损耗测量时，所使用的仪表，准确度等级不应低于0.5级，互感器的准确度等级不应低于0.2级，互感器及仪表的量程应参照变压器的额定电压、额定电流、空载电流、阻抗电压等技术参数选取。当试验回路的电压、电流超出仪表的量程时，就需要使用互感器，此时仪表的量程应与互感器二次额定输出相对应。

空载电流和空载损耗测量、短路阻抗和负载损耗测量时的功率因数都较低，为了提高功率测量的灵敏度，应选用cosφ=0.1的低功率因数瓦特表。

试验时，对三相功率的测量，可选用两瓦特表法或三瓦特表法。在接线正确的情况下，三相总功率应为两个瓦特表或三个瓦特表指示值的代数和。在接线时，应注意互感器的极性及瓦特表电压和电流端子的极性，一定要按照接线图正确连接，以防发生测量错误。

进行空载电流和空载损耗测量时，因为电压波形存在畸变现象，所以应再接一个平均值电压表，以对空载损耗进行校正。

所接仪表及互感器的数量，因被试变压器的结构（如单相或三相）及测试方法（如两瓦特表法或三瓦特表法）的不同而不同。试验时应记录所有仪表的指示值，仪表的倍率及互感器的电压比，并做好记录。

在图4-4～图4-9所示的试验接线图中，所测得的功率，均包括电压表、瓦特表电压线圈及电压互感器的损耗。这些损耗统称为仪表损耗。当仪表损耗大到不能忽略时，应从测量损耗中加以扣除。仪表损耗可用相同的试验回路，在断开试品的情况下，施加相同的试验电压直接从瓦特表读出。

进行试验时，当测量电压不是取自被试变压器出线端时，此时测得的功率中包括了线路损耗，当它大到不能忽略时，应从测量功率中扣除。线路损耗可由下式算出：

W_L=3I²R （4-1）

式中 W_L——线路损耗（W）；

I——试验电流（A）；

R——自电压测量点至被试变压器端子的试验线路电阻（Ω）。

变压器进行空载电流和空载损耗测量时，一般由低压绕组供电，其他绕组开路。如有开口三角绕组时，应将其接成三角形接法，施加正弦波形、额定频率的额定电压，测量其空载电流及空载损耗。

试验时，以平均值电压表为准，施加试验电压。当平均值电压表与有效值电压表示值之差小于3%时，试验电压波形满足相关要求，可以进行试验。若两值之差大于3%时，应按协议确认试验的有效性。

变压器空载电流和空载损耗测量的接线如图4-4～图4-9所示。

图4-4 单相变压器空载试验接线（不用互感器）

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图4-5 单相变压器空载试验接线（用互感器）

图4-6 三相变压器空载试验接线 （两瓦表特法、不用互感器）

图4-7 三相变压器空载试验接线 （两瓦特表法、用互感器）

图4-8 三相变压器空载试验接线 （三瓦特表法、不用互感器）

图4-9 三相变压器空载试验接线 （三瓦特表法、用互感器）

变压器进行短路阻抗和负载损耗测量时，一般从高压侧供电，将低压侧绕组短路（如尚有其他绕组时，其他绕组应开路），从电源侧施加额定频率的额定电流（如因电源限制，也可施加不小于50%的额定电流），测量其负载损耗及短路阻抗。

短路阻抗和负载损耗测量时，因为没有空载电流谐波对电压波形的影响，所以不用接平均值电压表。仪表及互感器的接线与空载损耗和空载电流测量时相同，试验时可参照图4-4～图4-9进行接线。

当分接范围不超过±5%时，只在主分接进行短路阻抗和负载损耗测量。当分接范围超过±5%时，应在主分接和两个极限分接位置进行短路阻抗和负载损耗的测量。

对三绕组变压器，进行短路阻抗和负载损耗的测量时，应试验三次，每次试验其中的一对绕组，非被试绕组应为开路状态。当被试的一对绕组容量不相等时，应以低容量绕组的额定电流为准，施加试验电流，但试验结果应标明其相应容量。

试验时应以三相电流的算术平均值为准，施加电流不小于50%的额定电流。因为试验电流较大，所以试验应迅速完成，试验电源导线及短路封线的截面积应足够大，以免发热引起测量误差。

测量前应准确测量变压器绕组的温度，并做好记录。对油浸式变压器，器身浸入变压器油中，静置3h后，认为绕组温度与油的平均温度相同。油的平均温度等于油顶层温度，减去冷却器进出口温差的1/2。对油浸式变压器在油的温度稳定后（即油箱上下部油温差很小时），可将油顶层温度视为绕组温度。