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什么是變壓器空載試驗和負載試驗

2022-7-20  閱讀(2312)

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變壓器的損耗是變壓器的一個重要性能參數。一方面表明變壓器運行時的效率,另一方面表明變壓器在設計制造時的性能是否符合要求。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是變壓器的常規測試。

  變壓器空載試驗是從變壓器一側的線圈施加額定電壓,其他線圈開路。測量變壓器的空載損耗和空載電流。空載電流以額定電流的百分比表示。

  1、空載測試是在額定電壓下測量空載損耗和空載電流。試驗時,高壓側開路,低壓側加壓,試驗電壓為低壓側額定電壓,試驗電壓低,試驗電流為電壓的百分比額定電流。千分之幾或千分之幾。

  2、變壓器空載試驗電源容量的選擇:保證電源波形畸變不超過5%,變壓器空載容量應小于電源容量的50倍;如果調壓器用于壓力,空載容量應小于調壓器的容量。使用發電機組試驗時,空載容量應小于發電機容量的25%。

  空載試驗的試驗電壓為低壓側的額定電壓,變壓器空載試驗主要測量空載損耗。空載損耗主要是鐵損。鐵損的大小可以認為與負載的大小無關,即空載時的損耗等干負載下的鐵損,但在額定電壓下是這樣的。如果電壓偏離額定值,由于變壓器鐵芯中的磁感應處于磁化曲線的飽和段,空載損耗和空載電流將發生急劇變化。因此,空載試驗應在額定電壓下進行。

  注意:在測量大型變壓器的空載或負載損耗時,由于功率因數很低,cosp可以小于等于0.1,所以必須使用低功率因數的功率表。

  3、通過空載試驗,可以發現變壓器有以下缺陷:

  a. 硅鋼片之間絕緣不良。

  b. 鐵芯兩極間和芯片間局部短路燒毀。

  C. 芯螺栓或綁扎鋼帶、壓板、上軛等絕緣件損壞、短路。

  d. 磁路中的硅鋼片松動、錯位、間隙過大。

  e. 鐵芯多點接地,線圈有匝間、層間短路或并聯支匝,磁勢不平衡等。

  F. 誤用高耗劣質硅鋼片或設計計算錯誤。

  分相測量結果根據以下原則判斷:

  1)由于ab相和bc相的磁路*對稱,所以ab相和bc相的實測損耗P0ab和P0bc應該相等,偏差一般不超過3%。

  2)由于交流相的磁路長于ab相或bc相的磁路,因此交流相測得的損耗應大于ab相或bc相(35kV及以下變壓器)一般為30%~40%,110kV)。及以上變壓器一般為40%~50%)。

  示例 1:一臺 90MVA、220/121/38.5 變壓器,I0=0.23%。

  單相:pab=41.3kW=pa+pbpa=28kW pc=2.35pa=4.95pb

  pac=93.8kW=pa+pcpb=13kW

  pbc=79.1kW=pb+papc=65kW

  分析發現C相低壓繞組的第一匝(出線端)有股間短路,低壓繞組為10 2.3×10.5扁銅線平行,外層有兩根線形成短路,部分銅線熔化。重大事故。

  闡明:

  1)雖然匝間短路已經發展到銅線熔化的地步,但I0遠小于設計值,三相不平衡不突出。2)匝間短路包括導體間、匝間和層間短路。與三者相比,導線間的初始環流最小(假設短路時接觸電阻相同)。說明空載損耗試驗尋找短路點是可行的。

  例2:變壓器空載數據如下:

  Ab勵磁,bc短路,p0ab=44.6kW

  bc勵磁,交流短路,p0bc=44.6kW

  交流勵磁,ab短路,p0ac=55.2kW

  當時單相空載損耗換算成三相空載損耗,與出廠數據一致,認為數據正常。投運后發生輕氣作用。

  分析各相空載損耗關系:p0ac/p0ab=p0ac/p0bc=1.26,此數據異常。經驗證明,對于這么大的變壓器,大于1.4應該是正常的。排除繞組和分接開關問題后,認為故障可能在B相鐵芯,不能排除局部放電的可能。

  額定電壓相空載測試結果如下:

  bc勵磁,ac短路p0bc=37.6kW,通電20分鐘無氣,損耗數據不變;

  交流勵磁,ab短路p0ac=52.6kW,損耗穩定,無氣體,14分鐘后p0ac突然上升到58.8kW,同時產生氣體,50秒氣體達到600ml;

  Ab勵磁,bc短路p0ab=37.2kW,2分鐘后p0ab突然上升到42.6kW,同時產生氣體。從上面的測試可以看出,當磁通通過A相時,損耗會增加,會產生氣體。為了確定故障是否在A相,重復bc勵磁和交流短路的空載試驗。當達到額定電壓時,連續30分鐘后,損耗p0ab保持不變,不產生氣體。

  分析:

  1)故障在A相磁路(包括AB之間的上下鐵軛);

  2)  原來故障在B相,現在在A相,時不時出現又消失,證明故障點是可移動的,估計是金屬導體。

  經檢查,敲下下鐵軛墊,最后發現故障點:AB相下夾繞組臂下有一塊硅鋼片,使鐵軛短路了三分之一。

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