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电力配电变压器的空载损耗与调压器的改造方法
发布时间：
2022-06-20
来源：
电气圈
有关电力配电变压器的空载损耗与调压器的改造方法，电力配电变压器的空载损耗计算方法，普通三相调压器的结构及输出电压，以及调压器的改造与可行性分析。
一、电力配电变压器的空载损耗计算
试验电源频率的不稳定，试验电压波形的畸变、电压三相不平衡等都将影响变压器空载损耗测量的准确性。
当采用较大容量三相调压器时，都能比较好的解决电源频率和试验电压波形畸变的问题，而试验电压三相不平衡则因为三相调压器三相碳刷不能同步、变压器空载时三相负载的不平衡等受到影响。
而变压器铁心在设计时都是将额定电压时的磁通密度设计在磁饱和曲线的拐点附近，这就导致变压器空载时，电压微小偏离额定值都会产生较大的空载电流的变化，从而对变压器的空载损耗的测量带来严重的影响。
而且，变压器工作在额定电压附近时，因铁心磁通密度已达饱和曲线的拐点，造成此时变压器电压与电流的非线性，从而无法用换算来得出准确的空载损耗。（变压器损耗）
因此，对变压器进行空载损耗测试时，获得稳定的三相电压显得尤为重要。而这，完全可以通过改造调压器的结构来实现。
二、调压器的改造
1、目前普通三相调压器的结构及输出电压
目前普通的三相调压器都是同轴控制三相碳刷来实现三相电压的调整，其简化原理图：
这种调压器的特点是一动全动，只能对三相电压作粗调，而不能做到精细调节，在其他试验中，这种微小的误差对试验结果的影响不大，而对配电变压器的空载损耗试验时，将造成一定的影响。
用这种调压器做三相配电变压器空载试验时的输出电压：
表1 调压器接空载变压器后的输出电压
由上表可以看出，三相虽然大致都在400V，但还是有一定的偏差，无法将三相输出电压都调整到400V。
2、改造调压器可行性分析
三相调压器的原理是，一侧输入电压，另一侧则由三个碳刷在整个线圈上的位置决定输出电压的大小，而在制造过程中，三个碳刷的位置有可能不在一个平面上，也可能由于长期的使用，连接部分出现松动，导致某一相或几相的碳刷出现自由行程，从而产生实际位置的偏差。
在这些情况出现时，三相调压器的输出电压就会不平衡。
出现这种现象的主要原因就在于三相调压器三相调压为同轴调压，无法做到精细的逐相调压。只要将三相调压器由同轴调压改成异轴调压，就能对每一相的电压做单独的调整，进而实现三相输出平衡。
3、调压器的改造
对调压器的结构稍作调整即可实现这一目的，只要将三相调压器的主轴分解成单相，可以对每一相的电压进行调节即可。
经过改造的三相调压器可先进行粗略的升压，待检测仪器显示接近400V时在进行每一相的微调，最终达到三相平衡输出400V的目的，用改造后的调压器做三相配电变压器空载试验时的输出电压如下：
表2 改造后调压器接空载变压器后的输出电压
由上表可以看出：经过对调压器转轴的改变，再加上试验时的反复调整，三相电压输出平衡度明显提高。
三、效果检查
为了进一步检查改造后的三相调压器的实用性，现分别用改造前和改造后的调压器对三台10kV配电变压器的空载损耗测试数据进行比较（其他使用的仪器仪表均一致）：
表3 改造前后空载试验数据的比较
由表3可以看出，在使用改造前的三相调压器进行试验时，由于试验时三相调压器的输出电压不稳定、不平衡，只能达到表1的电压水平，在这种电压下测试出来的试验数据与原始出厂数据相比，有的偏大，有的偏小，而且幅度都比较大，一旦误差超过+5%，就会对变压器造成误判（省标规定空载损耗超过+5%为不合格）。
利用改造后的三相调压器对10kV配电变压器进行空载损耗测试时，由于能够达到表2的电压水平，三相电压基本可以保持在400V，从而可以测量出比较准确真实的空载损耗值，更加有利于对配电变压器的判断，分析问题的所在。
四、结论
经过对三相调压器的改造，可以比较准确的测量出配电变压器的空载损耗，杜绝部分不法厂家和商人通过非法手段将老旧高损耗的变压器经过改装就以次充好，为电网的安全可靠运行把好关，也为节能减排在用电上得到真正的实施。
最后，因时间仓促，本文所列的各个试验数据未将试验接线损耗、表计损耗等因素排除在外，导致试验数据存在一定的误差，若能将这些问题解决，空载损耗的测试将会更加准确。
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