变压器的空载试验和短路试验
一、 变压器空载试验和负载试验的目的和意义
变压器的损耗是变压器的重要性能参数，一方面表示变压器在 运行过程中的效率，另一方面表明变压器在设计制造的性能是否满足 要求。变压器空载损耗和空载电流测量、负载损耗和短路阻抗测量都 是变压器的例行试验。
变压器的空载试验就是从变压器任一组线圈施加额定电压，其 它线圈开路的情况下，测量变压器的空载损耗和空载电流。空载电流 用它与额定电流的百分数表示，即：
二、 变压器空载和负载试验的接线和试验方法
对于单相变压器，可采用图 1 所示的接线进行空载试验。对于三 相变压器，可采用图 2 和图 3 所示的两瓦特表法进行空载试验。图 2 为直接测量法，适用于额定电压和电流较小，用电压表和电流表即可 直接进行测量的变压器。当变压器额定电压和电流较大时，必须借助 电压互感器和电流互感器进行间接测量，此时采用图 3 接线方式。
I0 % (I0 I N )100
进行空载试验的目的是：测量变压器的空载损耗和空载电流； 验证变压器铁心的设计计算、工艺制造是否满足技术条件和标准的要 求；检查变压器铁心是否存在缺陷，如局部过热，局部绝缘不良等。
变压器的短路试验就是将变压器的一组线圈短路，在另一线圈 加上额定频率的交流电压使变压器线圈内的电流为额定值，此时所测 得的损耗为短路损耗，所加的电压为短路电压，短路电压是以被加电 压线圈的额定电压百分数表示的：
I 0 空载电流实测平均值；U ' 试验施加线电压平均值； U N 、 I N 被试线圈额定线电压和额定电流； K I 、 KV 、 KW 是电流、电压、瓦特表本身的倍数； P1' 、 P2' 两个瓦特表测得的损耗功率； I0 % 算得的空载电流百分 数；
P0 算得的空载损耗； n1 、n2 幂次，决定于磁路硅钢片的种类，可从专门的表格中 查出。
u K % (U K U N ) 100
此时求得的阻抗为短路阻抗，同样以被加压线圈的额定阻抗百 分数表示：
Z K % (Z K Z N )100
变压器的短路电压百分数和短路阻抗百分数是相等的，并且其 有功分量和无功分量也对应相等。
进行负载试验的目的是：计算和确定变压器有无可能与其它变 压器并联运行；计算和试验变压器短路时的热稳定和动稳定；计算变 压器的效率；计算变压器二次侧电压由于负载改变而产生的变化。
2、 短路试验结果的计算
三相变压器用上述三瓦特表法测量时，其负载损耗和短路电压
可按下式进行计算：
I
' K
(I
' KA
K
IA
I
' KB
K IB
I
' KC
K
IC
)
3
PK' (PK' A K IAKVAB KWA PK' C K IC KVBC KWC )
U
' K
(KVABU
' KAB
K
VBCU
' KBC
短路试验时，在变压器的一侧施加工频交流电压，调整施加电压，
使线圈中的电流等于额定值；有时由于现场条件的限制，也可以在较 低电流下进行试验，但不应低于 I N 。
4
图 3 三相变压器空载试验的间接测量 三、 试验要求和注意事项
1、 试验电压一般应为额定频率、正弦波形，并使用一定准确等级 的仪表和互感器。如果施加电压的线圈有分接，则应在额定分 接位置。
2、 试验中所有接入系统的一次设备都要按要求试验合格，设备外 壳和二次回路应可靠接地，与试验有关的保护应投入，保护的 动作电流与时间要进行校核。
3、 三相变压器，当试验用电源有足够容量，在试验过程中保持电 压稳定。并为实际上的三相对称正弦波形时，其电流和电压的 数值，应以三相仪表的平均值为准。
4、 联结短路用的导线必须有足够的截面，并尽可能的短，连接处 接触良好。
图 1 单相变压器空载试验接线
图 2 三相
变压器空载试验的直接测量
空载试验时，在变压器的一侧（可根据试验条件而定）施加额定
电压，其余各绕组开路。
短路试验的接线方式和空载试验的接线基本相似，所不同的是要
将非加压的线圈三相短接而不是开路。对于三线圈的变压器，每次试
一对线圈（共试三次），非被试线圈应为开路。
KVCAU
' KCA
)
3
u
K
%
U U
' K
N
IN
I
' K
100
式中：
I
' KA
、
I
' KB
、
I
' KC
是三相短路电流实测值；
K IA 、 K IB 、 K IC 三相 CT 的变流比； PK' A 、 PK' C 是反映 A 和 C 相电流测得的损耗功率； KVAB 、 KVBC 、 KVCA 是 AB、BC 和 CA 的 PT 变比；
KWA、 KWC 是瓦特表本身的倍数；
四、 试验结果的计算
1、 空载试验结果的计算
三相变压器用上述三瓦特表法测量时，其空载电流和空载损耗
可按下式进行计算：
I0
(K IAI 'OA
K IB I 'OB
K IC I 'OC ) 3
U'
(KVABU
' AB
KVBCU
' BC
KVCAU
'CA ) 3
I
0
%
U (
N
U'
) n1
I0 IN
100
P0
U (
N
U'
) n2
(P1'
P2' )K I KV KW
式中： K IA 、 K IB 、 K IC 分别是 CT 的变比； KVAB 、 KVBC 、 KVCA 分别是 PT
的变比；
I
' OA
、
I
' OB、I' OC
是三相空载电流的实测值；
U
' AB
、
U
' BC
、
U
' CA
是三
相施加试验电压；