變壓器負載試驗方法的改進設計

孟宏亮

摘 要：在工程試驗中，變壓器是整個電力系統當中尤為重要的一部分，是負責電壓、電流的轉換設備，同樣，變壓器會由于功率和性能的大小對整個電能系統產生影響。其中關于電壓器的負載試驗方面，對于容量有限的小型試驗廠發電站來說，變壓器負載試驗是十分苦惱的問題，由于對電能源的需求較大，就算是通過電容補償也無法達到所需求的電力容量。因此對變壓器的負載試驗方法展開討論，從計算機仿真驗證方面尋找新的出口，以此來對變壓器負載試驗做出研究和發展?；谝陨显?，以變壓器負載試驗方法的改進設計為話題，對變壓器負載試驗方法的改進設計做一些闡述和談論，提出幾點思考和探索意見，希望可以為相關的從業工作人員的工作帶來一點幫助和參考。

關鍵詞：變壓器；負載；改進設計

變壓器是電能系統當中至關重要的設備，負載試驗是為了保證變壓器的性能，所以是變壓器試驗當中的例行檢查。我國關于變壓器負載試驗的起步較晚，主要是利用中間變壓器來進行變壓器負載試驗，這是當下最廣泛的實驗技術。然而隨著社會發展進步，今天這種技術當中存在的問題已經于而來越多，已經無法滿足當下的社會需求。因此，為了改善當前的變壓器負載試驗現狀，本文從多個方面探討了關于變壓器負載試驗的改進設計，做出思考和實踐。

一、變壓器負載試驗的內涵和意義

變壓器的短路試驗是將變壓器線圈短路，在額定頻率為交流電壓的另一個線圈中，使變壓器線圈額定電流，測量的損耗為短路損耗，加上電壓短路電路電壓和短路電壓表示為施加電壓線圈額定電壓的百分比：

uk%=（ ）×100

此時獲得的阻抗是短路阻抗，也表示為百分比的加壓線圈額定阻抗：

Zk%=（ ）×100

變壓器短路電壓百分比和短路阻抗百分比相等，其有功和無功分量也相同，負載測試的目的是：計算并確定變壓器是否與其他變壓器并聯運行；計算和測試變壓器短路的熱穩定性和動態穩定性；計算效率的變壓器；由于負載變化的變化，計算出變壓器的次級電壓側。

負載試驗的目的是測量負載損耗和阻抗電壓。負載損耗由幾部分組成：首先是直流電阻損耗繞組中的直流電阻損耗I2R，這是負載損耗中的主要部分。其次是附加損耗，因繞組電流產生的漏磁場引起的損耗，其中包括：

1.導線內的渦流損耗。

2.并聯導線內的不平衡電流損耗。

3.鐵心內引起的渦流損耗及漏磁場使鐵心內磁通分布不均而增加的損耗。

4.漏磁場在油箱、油箱屏蔽板內引起的損耗。

5.漏磁場在夾件、拉板等結構件內的損耗。

負載試驗接線試驗從電源和測量線路來看，和變壓器空載試驗一樣，不同的僅是非電源側的繞組人為短接，從電源側繞組在額定分接下供給額定頻率的領定電流，為了安全和方便，空載試驗一般從低壓側供電，而負載試驗一般從高壓側供電。若電源是正弦波形，變壓器短路狀態下的電壓和電流都是正弦波形的。因此，可以不必考慮波形畸變對測量的影響。對于制造廠，每臺都需做負級試驗，但對供電部門的修試車間，小于3150kVA的變壓器一般可不做負載試驗。

二、變壓器負載試驗的設計改進

首先通過計算機仿真軟件來進行一次變壓器負載試驗。通過仿真實驗得出各種數值和波形圖。

先分析常規的變壓器負載試驗電路圖。

首先從圖1，通過被試電壓器額定容量數值計算，得出變壓器補償電容的大小。

通過計算得出，可知電容補償后，被試電容量會比之前大大降低。

下圖為三倍頻下的試驗電源電壓電流圖。

通過觀察圖2，計算出提高頻率過后的電源容量。我們可以得知更改電源頻率后，在不改變電源容量的前提下，減少電容器容量，幫助縮小電容器的體積和質量。

通過仿真技術驗證得知，常規的變壓器負載試驗往往會因為電源容量發生很多問題，但是通過試驗可以得出，榮性元件一般會隨著電源的頻率而有所變化，利用這個特制能夠極為高效地對電源容量進行補充。

總之，變壓器負載試驗往往要依托于試驗電源的容量大小、體積大小等的限制，因而在今天必須對變壓器負載試驗提出改進和更新。從多個角度闡述了變壓器負載試驗的改進設計，希望可以為相關從業人員提供幫助。

參考文獻：

[1]鄭萬長.變壓器三側同時滿負荷時的溫升分析以及試驗折算方法[J].安徽電力，2004（2）：34-36.

[2]劉軍.變壓器內部溫度光纖傳感監測及繞組熱點溫度計算改進方法[D].重慶大學，2009.

編輯 溫雪蓮