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配電變壓器空載損耗測試的初步探討
【關(guān)鍵詞】初步,探討,測試,損耗,空載,配電變壓器,試驗電源頻率的不穩(wěn)定，試驗電壓波形的畸變、電壓三相不平衡等都將影響變壓器空載損耗測量的準(zhǔn)確性。當(dāng)采用較大容量三相調(diào)壓器時，都能比較好的解決電源頻率和試驗電壓波形畸變的問題，而試驗電壓三相不平衡則因為三相調(diào)壓器三相碳刷不能同步、變壓器空載時三相負載的不平衡等受到影響。
而變壓器鐵心在設(shè)計時都是將額定電壓時的磁通密度設(shè)計在磁飽和曲線的拐點附近，這就導(dǎo)致變壓器空載時，電壓微小偏離額定值都會產(chǎn)生較大的空載電流的變化，從而對變壓器的空載損耗的測量帶來嚴重的影響。而且，變壓器工作在額定電壓附近時，因鐵心磁通密度已達飽和曲線的拐點，造成此時變壓器電壓與電流的非線性，從而無法用換算來得出準(zhǔn)確的空載損耗。因此，對變壓器進行空載損耗測試時，獲得穩(wěn)定的三相電壓顯得尤為重要。而這，完全可以通過改造調(diào)壓器的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)。
二、調(diào)壓器的改造
（一）目前普通三相調(diào)壓器的結(jié)構(gòu)及輸出電壓
目前普通的三相調(diào)壓器都是同軸控制三相碳刷來實現(xiàn)三相電壓的調(diào)整，其簡化原理圖如下：
這種調(diào)壓器的特點是一動全動，只能對三相電壓作粗調(diào)，而不能做到精細調(diào)節(jié)，在其他試驗中，這種微小的誤差對試驗結(jié)果的影響不大，而對配電變壓器的空載損耗試驗時，將造成一定的影響。用這種調(diào)壓器做三相配電變壓器空載試驗時的輸出電壓如下：
表1 調(diào)壓器接空載變壓器后的輸出電壓
由上表可以看出，三相雖然大致都在400V，但還是有一定的偏差，無法將三相輸出電壓都調(diào)整到400V。
（二）改造調(diào)壓器可行性分析
三相調(diào)壓器的原理是，一側(cè)輸入電壓，另一側(cè)則由三個碳刷在整個線圈上的位置決定輸出電壓的大小，而在制造過程中，三個碳刷的位置有可能不在一個平面上，也可能由于長期的使用，連接部分出現(xiàn)松動，導(dǎo)致某一相或幾相的碳刷出現(xiàn)自由行程，從而產(chǎn)生實際位置的偏差。在這些情況出現(xiàn)時，三相調(diào)壓器的輸出電壓就會不平衡。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的主要原因就在于三相調(diào)壓器三相調(diào)壓為同軸調(diào)壓，無法做到精細的逐相調(diào)壓。只要將三相調(diào)壓器由同軸調(diào)壓改成異軸調(diào)壓，就能對每一相的電壓做單獨的調(diào)整，進而實現(xiàn)三相輸出平衡。
（三）調(diào)壓器的改造
對調(diào)壓器的結(jié)構(gòu)稍作調(diào)整即可實現(xiàn)這一目的，只要將三相調(diào)壓器的主軸分解成單相，可以對每一相的電壓進行調(diào)節(jié)即可。
圖2 改造后的三相調(diào)壓器原理圖
經(jīng)過改造的三相調(diào)壓器可先進行粗略的升壓，待檢測儀器顯示接近400V時在進行每一相的微調(diào)，最終達到三相平衡輸出400V的目的，用改造后的調(diào)壓器做三相配電變壓器空載試驗時的輸出電壓如下：
表2 改造后調(diào)壓器接空載變壓器后的輸出電壓
由上表可以看出：經(jīng)過對調(diào)壓器轉(zhuǎn)軸的改變，再加上試驗時的反復(fù)調(diào)整，三相電壓輸出平衡度明顯提高。
三、效果檢查
為了進一步檢查改造后的三相調(diào)壓器的實用性，現(xiàn)分別用改造前和改造后的調(diào)壓器對三臺10kV配電變壓器的空載損耗測試數(shù)據(jù)進行比較（其他使用的儀器儀表均一致）：
表3 改造前后空載試驗數(shù)據(jù)的比較
由表3可以看出，在使用改造前的三相調(diào)壓器進行試驗時，由于試驗時三相調(diào)壓器的輸出電壓不穩(wěn)定、不平衡，只能達到表1的電壓水平，在這種電壓下測試出來的試驗數(shù)據(jù)與原始出廠數(shù)據(jù)相比，有的偏大，有的偏小，而且幅度都比較大，一旦誤差超過+5%，就會對變壓器造成誤判（省標(biāo)規(guī)定空載損耗超過+5%為不合格）。利用改造后的三相調(diào)壓器對10kV配電變壓器進行空載損耗測試時，由于能夠達到表2的電壓水平，三相電壓基本可以保持在400V，從而可以測量出比較準(zhǔn)確真實的空載損耗值，更加有利于對配電變壓器的判斷，分析問題的所在。
四、結(jié)論
通過以上分析，可以看出，經(jīng)過對三相調(diào)壓器的改造，可以比較準(zhǔn)確的測量出配電變壓器的空載損耗，杜絕部分不法廠家和商人通過非法手段將老舊高損耗的變壓器經(jīng)過改裝就以次充好，為電網(wǎng)的安全可靠運行把好關(guān)，也為節(jié)能減排在用電上得到真正的實施。最后，因時間倉促，本文所列的各個試驗數(shù)據(jù)未將試驗接線損耗、表計損耗等因素排除在外，導(dǎo)致試驗數(shù)據(jù)存在一定的誤差，若能將這些問題解決，空載損耗的測試將會更加準(zhǔn)確。
參考文獻：
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