變壓器空載損耗試驗的目的和現實意義
空載損耗指變壓器二次側開路,一次側加額率與額定電壓的正弦波電壓時變壓器所吸取的功率。一般只注意額定頻率與額定電壓,有時對分接電壓與電壓波形、測量系統的精度、測試儀表與測試設備卻不予注意。
對損耗的計算值、標準值、實測值、保證值又混淆了。如將電壓加在一次側,且有分接時,如變壓器是恒磁通調壓,所加電壓應是相應接電源的分接位置的分接電壓。如是變磁通調壓,因每個分接位置時空載損耗都不相同,必須根據技術條件要求,選取正確的分接位置,施加規定的額定電壓,因為在變磁通調壓時,一次側始終加一個電壓于各個分接位置。一般要求施加電壓的波形必須為近似正弦波形。
所以,一是用諧波分析儀測電壓波形中所含諧波分量,二是用簡便辦法,用平均值電壓表,但刻度為有效值的電壓表測電壓,并與有效值電壓表讀數對比,二者差別大于3%時,說明電壓波形不是正弦波,測出的空載損耗,根據新標準要求應是無效了。
對測量系統而言,必須選合適的測試線路,選合適的測試設備與儀表。如變壓綜合測試儀,因為導磁材料的發展,每公斤損耗的瓦數在大幅度下降,制造廠都選用優質高導磁晶粒取向硅鋼片或甚至選用非品合金作為導磁材料,結構上又發展了諸如階梯接縫與全斜無孔,工藝上采用不疊上鐵軛工藝,制造廠都在發展低損耗變壓器,尤其空載損耗已在大幅度地下降。
因此對測量系統提出新的要求。容量不變,空載損耗下降是意味著空載時變壓器功率因數的下降,功率因數小就要求制造廠改變和改造測量系統。宜用三瓦特表法測,選用0.05-0.1級感器,選用低功率因數的瓦特表,只有這樣,才能保證測量精度。在功率因數為0.01時,互感器的相位差為1分時會引起功率誤差2.9%。所以,在實際測量時還要正確選擇電流互感器與電壓互感器的電流比與電壓比。
實際電流遠小于電流互感器所接的電流時,電流互感器的相位差與電流誤差越大,這會導致實測結果有較大的誤差,所以,變壓器吸取的電流應接近于電流互感器的額定電流。
另外,在設計中根據規定程序,參照所選用硅鋼片的單位損耗與工藝系數所算得的空載損耗一般叫計算值。這個值要與標準中規定的標準值或與合同中規定的標準值或保證值對比。計算值必須小于標準值或保證值,不能在計算上吃寬裕度,尤其批量生的變壓器。另外計算值只對設計員或設計科內有效,沒有法律效應,不能用計算值來判斷產品的損耗水平。
而標準上規定的標準值或合同上規定的保證值是法律效應的。超過標準值加允許偏差,或者叫保證值(保證值等于標準值加允許偏差)的產品即為不合格產品。如有損耗評價制度時,一般在合同上會指出,尤其出口產品,超過規定損耗值要罰款。
對實測值的概念也要正確理解,不是互特表的讀數(或叫功率轉換器的讀數)就是實測值要換算到額定條件,并要有足夠的精度。對空載損耗的實測值而言,主要是電源的電壓波形要正弦波,平均值電壓表讀數與有效值電壓讀數之差小于3%。綜上所述,眾所周知的空載損耗如不能正確理解,在設計與制造,或測量中有所誤解,會引起產品的不合格或根據合同要求被罰款。
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