变压器空载试验一般从电压较低的绕组（一般是低压绕组）施加波形为 正弦波、额定频率的额定电压，其他绕组开路，在此条件下测量损耗和 电流．
变压器的声级测量也是空载励磁条件下进行的。
空载试验的技术方法
7
［试验］
二.空载损耗及空载电流介绍
空载损耗
空载损耗主要包括：磁滞损耗和涡流损耗，同时还包括一些附加损耗．
图2、空载电压波形
现在一般使用高精度的功率分析仪对变压器的空载损耗及空载电流，甚至 电流谐波分量进行测量。
空载试验的技术方法
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［试验］
四.空载测量线路
单相变压器的测量线路
~
发电机
a
A
Tap_
bO
cC
B
中间变压器
CT
AW
Hz V Vp
PT
自动测量系统
图4、单相变压器空载测量线路
a Tap_ A
Am
O
X
单相被试品
空载试验的技术方法
10
［试验］
四.空载测量线路
三相变压器的测量线路
CT
a
A
Tap_
~
bO
B
CT
发电机 c C
CT
中间变压器
PT
B
a
Tap_
Bm
b
O
Am
c A
Cm C
三相被试品
AW
V
Vp
AW
Hz
AW
自动测量系统
图5、三相变压器空载测量线路
空载试验的技术方法
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［试验］
五.空载测量注意点
附加损耗包括漏磁在油箱中的损耗、空载电流在绕组上产生的电阻损耗以及由于 铁心的接缝产生的旋转磁通而增加的损耗等等，一般可以忽略。
空载电流 当在变压器低压侧绕组上施加正弦波形的额定电压时，在变压器铁心中产生的磁通
也为正弦波形，但由于铁心磁化曲线是非线性的，所以导致空载电流的波形也是非 正弦的。从而使空载电流的波形产生畸变，而产生高次谐波，如图（1）所示：
弯曲，施加电压上升和下降时测得的tanδ值不会重合，见图13曲线2。
(3)当绝缘老化时，tanδ反而比良好时要小，但tanδ曲线在较低的电压下向上弯曲，见图13曲线3 ；
老化的的介质容易吸潮，一旦吸潮，tanδ随电压迅速增加，且施加电压上升和下降时测得的tanδ值是
不会重合，见图13曲线4。
2、温度特性
图1、波形产生畸变原理图
空载试验的技术方法
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［试验］
三.空载电压波形的畸变
由于非正弦波形空载电流的存在将造成发电机输出电压波形畸变，尤其 当发电机输出的电压较低或发电机容量不足时，电压波形的畸变就更为 严重，所以就破坏了正弦波的波形因数。由于铁心中的磁滞损耗与施加 电压的平均值有关，即与电压波的面积有关，而与电压的有效值无关， 所以，电压波形将直接影响空载损耗和空载电流的测量。所以空载对电 源的电压和容量的选择有一定的要求。且在空载试验时，尽量使发电机 的输出电压接近发电机的额定电压。
介质损耗因数测量的技术方法
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［试验］
三 .介质损耗因数测量
2 .测试方法
（1）西林电桥简介
介损的测量一般都是通过西林电桥测量的，西林电桥（图5）是一种交流电桥，配以 合适的标准电容，可以在高压下测量材料和设备的电容值和介质损耗角。西林电桥有 四个臂，两个高压臂：一个代表被试品的ZX,一个代表无损耗标准电容Cn，两个低压臂 处在桥体体内，一个是可调无感电阻R3，另一个是无感电阻R4和可调电容C4的并联回 路。调节R3、 C4，使检流计G的电流为零。则可计算如下：
随着技术的不断进步，现在tanδ的测量是通过单板机和一系列电子设备，将矢量 电流通过自动模/数转换，求出介质损耗角和电容量，方便快捷且精度高。
试品Zx
.
高压U
Ux
R3
Cn . Un
R4 C4
图6、西林电桥正接法
试品Zx
.
高压U
Ux
R3
Cn . Un
R4 C4
图7、西林电桥反接法
介质损耗因数测量的技术方法
测量通常在10~40℃下进行，变压器产品测量结果一般不应超过下列值： a、35KV及以下的产品20 ℃时不应大于2%；
b、63KV~220KV产品20 ℃时不应大于1.5%；
c、330KV及以上产品，在20~25 ℃时不应大于0.5%。
变压器产品在进行tanδ测量时，被试品均应短路，并应正确记录产品的油温。
U~ 图13、绝缘介质tanδ的电压特性
介质损耗因数测量的技术方法
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［试验］
三 .介质损耗因数测量
4.测试注意点
试验电源频率应为产品的额定频率，其偏差应不大于±5%。试验电源的波形 应为正弦波，在测量中应注意非正弦波的高次谐波分量给tanδ值及电容值带 来的影响。
测量过程中要注意高压连线可能的支撑物及产品外绝缘污秽，受潮等因素对 测量结果带来的较大误差。
(1)tanδ与施加的电压的关系决定了绝缘介质的性能、绝缘介质工艺处理的好坏和产品结构。当绝缘
介质工艺处理良好时，外施电压与tanδ之间的关系近似一条水平直线，且施加电压上升和下降时测得
的tanδ值是基本重合的。当施加电压达到某一极限值时，tanδ曲线才开始向上弯曲，见图13曲线1。
(2)如果绝缘介质工艺不好、绝缘中残留气泡等，tanδ比良好时要大，而且会在电压比较低时而向上
tanδ测量通常在10~40 ℃下进行，其值随温度上升而增加，
tanδ
其与温度的关系：
T1 T2
4
tan2 tan1 1.3 10
2
tan2 :油温为T2时的tg的值，%
1
tan1 :油温为T1时的tg的值，%
3
同样的，应对上述关系式或其他一些换算系数 采取谨慎使用的态度。
（2）西林电桥的应用
西林电桥在实际测量中得到广泛的应用，根据西林电桥的特点，它用于变压器、 电机、互感器等高压设备的tanδ以及电容量的测量。西林电桥有正接法和反接法 两种，正接法（图6）适用于两端绝缘的产品，在变压器tanδ测量中，套管介损采 用此方法；反接法（图7）适用于一端接地的产品，变压器tanδ测量中，绕组介损 测量采用此方法。其中在正接法中，电压加在被试品上，电桥上电压相对较低， 使用安全；反接法中，电压加在电桥上的，对操作人员有一定的危险性。
变压器负载试验一般是在相应分接位置和额定频率下对变压器的一侧绕 组（通常为被试一对绕组中电压较高的一侧绕组）施加近似正弦波形的 额定电流或不小于50%额定电流的任一电流，另一绕组用足够大界面的导 体短路（三绕组变压器的非被试绕组应开路），在此条件下测量损耗和 阻抗．
变压器负载试验线路及方法基本上与空载试验线路及方法相同，条件允 许的情况下也尽量使用自动测量系统。不同的是由于没有波形畸变问题， 所以不需要进行波形校正。
雷电冲击试验
二.雷电冲击耐压介绍
IG
TR
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［试验］
Lex
Cs
Rp
Cex
Ct
Lt
Rs
IG：Impulse Generator Cs:主静电容量(Main capacitance) Rs:制动电阻(Dumping resistance) Rp:并联电阻(Parallel resistance)
在测量开始前，一般需先进行预励磁，以消除残留磁通。原因是
在进行其他试验时（如直流电阻测量和操作冲击），铁心被磁化
后产生残留磁通，此磁通会影响空载电流进而影响空载测量。
由于空载电压波形发生的畸变直接影响了空载损耗和空载电流的 测量，所以要对空载损耗进行波形校正。如果d在3%之内，则空载
损耗Po按下式（4）进行校正：
磁滞损耗主要取决于硅钢片的材质和铁心中磁密的幅值，当硅钢片材质一定时， 磁滞损耗与磁密随时间变化无关，即与磁密波形无关；只与磁滞回线的面积有关， 正比于磁滞回线的面积。
涡流损耗分为经典涡流损耗和异常涡流损耗。经典涡流损耗与磁密幅值、频率和 硅钢片的厚度的平方成正比；异常涡流损耗和硅钢片的材质有关。
一绝.概缘述强度试验是对变压器绝缘的严格考核，只有通过强度试验的变压
器才有资格算是合格的变压器。这是为了变压器能在电网中长期稳定 安全运行所做的前期必要措施。 绝缘强度试验主要就是耐压试验，其包括：雷电冲击耐压试验、外施 耐压试验、感应耐压试验以及局部放电试验。通过共同考核达到检验 变压器绝缘的最终状态的目的。 局部放电试验是对变压器绝缘进行总结性判断的试验，所以其他耐压 试验需在其之前完成，之后不再对变压器绝缘再进行考核，通过局部 放电试验的变压器即认为其绝缘质量合格，能在电网中长期稳定运行。
Po Po' 1 d
（4）
d U ' Ur (d通常为负值) U'
式中： Po’空载损耗测量值， Ur电压有效值，U’电压平均值。
如果d大于3%，则按照协议确定试验的有效性。
在空载损耗校正前还可以扣除仪器损耗以及测量电缆的损耗，CTC 空载试验时一般不扣除而直接使用测量到的损耗值。
负载试验的技术方法
三.负载测量回路介绍
以CTC单相变压器负载加压回路为例:
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［试验］
负载试验的技术方法
四.负载测量需注意的问题
试验电源容量的正确选择。 测量试验时的功率因数。 测量的持续测量时间。 测量时使用的短路连接线。
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［试验］
绝缘强度试验的技术方法
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［试验］
5、绝缘强度试验
设被试品阻抗Zx为Z1；Cn为Z2；R3为Z3；R4并联C4为Z4。
计算为：
Z1 Z X ; Z2

1 jcn
;
Z3