空载电流空载损耗试验标准化作业指导书Word下载.docx
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所用仪表的准确度等级不低于0.5级,并采用低功率因数功率表(当用双功率表法测量时,也允许采用普通功率表)。
互感器的准确度应不低于0.2级。
根据试验条件,在试品的一侧(通常是低压侧)施加额定电压,其余各侧开路,运行中处于地电位的线端和外壳都应妥善接地。
空载电流应取三相电流的平均值,并换算为额定电流的百分数,即
I0%=[(I0A+I0B+I0C)/3In]×
%(6-1)
式中I0A、I0B、I0C——三相实测的电流;
In——试验加压线圈的额定电流
图6-1单相变压器损耗的测量接线图
(a)小电流下做空载试验(b)半间接测量接线(c0间接测量接线
试验所加电压应该是实际对称的,即负序分量值不大于正序值的5%;
试验应在额定电压、额定频率和正弦波电压的条件下进行。
但现场实际上难以满足这些条件,因而要尽可能进行校正,校正方法如下:
(一)试验电压
变压器的铁损耗可认为与负载大小无关,即空载时的损耗等于负载时的铁芯损耗,但这是额定电压时的情况。
如电压偏离额定值,空载损耗和空载电流都会急剧变化。
这是因为变压器铁芯中的磁感应强度取在磁化曲线的饱和段,当所加电压偏离额定电压时,空载电流和空载损耗将非线性地显著增大或减少,这中间的相互关系只能由试验来确定。
由于试验电源多取自电网,如果电压不好调,则应将分接开关接头置于与试验电压相应的位置试验,并尽可能在额定电压附近选做几点,例如改变供电变压器的分接开关位置,再将各电压下测得的P0和I0作出曲线,从而查出相应的额定电压下的数值。
如在小于额定电压,但不低于90%额定电压值的情况下试验,可用外推法确定额定电压下的数值,即在半对数坐标纸上录制I0、P0、与U的关系曲线,并近似地假定I0、P0是U的指数函数,因而曲线是一条直线,可延长直线求得UN;
下的I0、P0。
应指出,这一方法会有相当误差,因为指数函数的关系并不符合实际。
图6-2三功率表法测量三相变压器损耗接线图
(a)直接测量(b)间接测量
(二)试验电源频率
变压器可在与额定频率相差±
5%的情况下进行试验,此时施加于变压器的电压应为
U1=UN×
(f1/fN)=UN×
(f1/50)(6-2)
f1——试验电源频率;
fN——额定频率,即50HZ
U1——试验电源电压;
UN——额定电压
由于在f1下所测的空载电流I1接近于额定频率下的I0,所以这样测得的空载电流无须校正时,空载损耗按照下式换算
P0=P1(60/f1-0.2)(6-3)
P1——在频率为f1、电压为U1时测得的空载损耗。
图6-3双功率表法测量三相变压器损耗接线图
(a)直接测量(b)半间接测量(c)间接测量
1.4.2低电压下的试验
低电压下测量空载损耗,在制造和运行部门主要用于铁芯装配过程中的检查,以及事故和大修后的检查试验。
主要目的是:
检查绕组有无金属性匝间短路;
并联支路的匝数是否相同;
线圈和分接开关的接线有无错误;
磁路中铁芯片间绝缘不良等缺陷。
试验时所加电压,通常选择在5%~10%额定电压范围内。
低电压下的空载试验,必须计及仪表损耗对测量结果的影响,而且测得数据主要用于相互比较,换算到额定电压时误差较大,可按照下式换算
P0=P1(UN/U1)n(6-4)
式中U1——试验时所加电压;
Un——绕组额定电压;
图6-4对应于不同的U1/UN时的n值
P1——电压为U’时测得的空载损耗;
P0——相当于额定电压下的空载损耗;
n——指数,数值决定于铁芯硅钢片种类,热轧的取1.8,冷轧的取1.9~2。
对于一般配电变压器或容量在3200kVA以下的电力变压器,对值可由图6-4查出。
1.4.3三相变压器分相试验
经过三相空载试验后,如发现损耗超过国家标准时,应分别测量单相损耗,通过对各相空载损耗的分析比较,观察空载损耗在各相的分布情况,以检查各相绕组或磁路甲有无局部缺陷。
事故和大修后的检查试验,也可用分相试验方法。
进行三相变压器分相试验的基本方法,就是将三相变压器当作三台单相变压器,轮换加压,也就是依次将变压器的一相绕组短路,其他两相绕组施加电压,测量空载损耗和空载电流。
短路的目的是使该相无磁通,因而无损耗,现叙述如下。
(一)加压绕组为三角形连接(a-y,b-z,c-x)
图6-5单相试验从三角形侧加压接线图
(a)ab相加压(b)bc相加压(c)ca相加压
采用单相电源,依次在ab、bc、ca相加压,非加压绕组依次短路(即bc、ca、ab),分相试验接线如图6-5所示。
加于变压器绕组上的电压应为线电压,测得的损耗按照下式计算
P0=(P0ab+P0bc+P0ca)/2(6-5)
P0ab、P0bc、P0ca——ab、bc、ca三次测得的损耗。
空载电流按下式计算
I0=[0.289(I0ab+I0bc+I0ca)]/IN×
100%(6-6)
(二)加压绕组为星形连接
图6-6单相试验时加压绕组为星形接线且有中性点引出
依次在ab、bc、ca相加压,非加压绕组应短路,如图6-6所示。
若无法对加压绕组短路时,则必须将二次绕组的相应相短路,如图6-7所示,施加电压U为二倍相电压,即U=2UL/
,式中UL为线电压。
图6-7单相试验时二次侧绕组对应相短路
测量的损耗仍然按照式(6-5)进行计算,空载电流百分数为:
I0=[0.333(I0ab+I0bc+I0ca)]/IN×
100%(6-7)
由于现场条件所限,当试验电压达不到上述要求2UL/
,低电压下测量的损耗如需换算到额定电压,可按照式(6-4)换算。
分相测量的结果按下述原则判断:
(1)由于ab相与bc相的磁路完全对称,因此所测得ab相和bc相的损耗P0ab和P0bc应相等,偏差一般应不超过3%;
(2)由于ac相的磁路要比ab相或bc相的磁路长,故由ac相测得的损耗应较ab或bc相大。
电压为35~60kV级变压器一般为20%~30%;
110~220kV级变压器一般为30%~40%。
如测得结果大于这些数值时,则可能是变压器有局部缺陷,例如铁芯故障将使相应相激磁损耗增加。
同理,如短路某相时测得其他两相损耗都小,则该被短路相即为故障相。
这种分相测量损耗判断故障的方法,称为比较法。
1.5试验结果的分析判断
与出厂值相比应该无明显变化
1.6注意事项
①空载试验采用从零升压进行,在低压侧加压,高(中)压侧开路,中性点接地,测量采用两瓦法或三瓦法。
②此试验在常规试验全部合格后进行,将分接开关置额定档,通电前应对变压器本体及套管放气。
③试验应设置紧急跳闸装置。
④计算平均电流I平均=(IA+IB+IC)/3
空载电流I0=I平均/IN×
100%
空载损耗P0=P1+P2(+P3)
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