沈阳供电公司变电检修室（试验） 100001
摘要：在电能的使用过程中，变压器起着非常重要的作用，在变压器投入运用前要对其进行检查和试验，以保证在运行过程中不会产生不必要的麻烦，还要满足国家标准和设计依据。运行过程中或大修后的试验是为了检查和监视变压器的绝缘变化趋势以及检修质量等，确保变压器的可靠性和稳定性。
关键词:变压器；试验
一、电力变压器试验的背景与研究意义
变压器是电力系统中的一个极其重要的电气设备，变压器试验质量的高低直接影响到工业、农业及家庭供电的安全与可靠。如果安装在关键位置的变压器出现损害，电力输送出现问题，会影响到工农业和人民生活用电的正常供应，因为大容量高电压变压器供电范围很大，一旦损坏就会引起大面积的停电，给国民经济带来重大损失。其影响很大。
近年来我国的电力工业发展很快，发电机容量及输变电电压的不断提高，对输变电设备的可靠性的要求也就愈来愈高。如果出现损坏，这些变压器的修复和往返所耗费的时间很多，因此，提高变压器出厂试验的准确性和可靠性对保证变压器的安全和可靠运行十分重要。
二、变压器试验自动控制系统研究的现状
当前，国内电力变压器试验大都处于手工或半自动测量阶段，每项性能指标都由专用仪器进行测量，自动化水平较低，这样的试验手段弊端十分明显。在国内，对于变压器试验自动控制系统，相关企业都对这方面进行了尝试性的开发研究，但并未真正转化到实际生产中。一些高校都曾进行过相关的研究和开发，但是他们研制的系统中不包含对变压器温升试验的自动测试与试验过程控制，或者试验自动控制水平较低。在国外，为了提高变压器生产的质量以及运行的安全可靠性，提高变压器试验的自动化程度，西方发达国家一直致力于变压器试验自动化方面的研究和开发。日本和德国就是其中的代表。在变压器试验的计算机控制上他们都遥遥领先，变压器试验的计算机测试与控制技术都已从研发阶段过渡到了生产应用阶段。而在我国这项技术还停留在理论研究或局部应用阶段。
三、电力变压器试验
下文分别对电力变压器的温升试验、空载试验和负载试验的试验进行研究。
1、温升试验
温升试验是变压器的型式试验，是变压器所有型式试验和例行试验项目中需要电源容量最大、占用时间最长的一项试验。温升试验是型式试验中最具代表性的试验。由于变压器在不同负载情况下的温升限值是不同的，除有特殊规定外，作为型式试验只进行连续额定容量下的温升试验。变压器绕组有分接时，不同分接的负载损耗是不一样的。一般情况下最大电流分接的负载损耗最大，温升试验应在有最大负载损耗的分接进行。
2.空载试验
变压器空载试验一般在变压器低压侧的绕组上施加额定频率的正弦额定电压，其它绕组开路，测量此条件下的空载损耗和空载电流。
空载损耗主要是由于变压器铁心的磁化所引起的磁滞损耗和涡流损耗，同时也包括空载附加损耗和空载电流通过绕组时产生的电阻损耗。计算表明，空载试验时产生的电阻损耗可以忽略不计，因为即使在相对比较大的空载电流和比较大的绕组电阻的小容量变压器中，空载试验时产生的电阻损耗还不到总损耗的2%，至于附加损耗所占的百分数也是很小的。所以可以认为空载损耗是消耗在铁心上的。
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在变压器的制造过程中，一般要进行多次空载试验。空载试验作为一种检测手段，在变压器制造过程中，成品试验过程中进行质量检查，以查明变压器生产过程中铁芯和绕组是否存在问题。
3、负载试验
变压器负载试验，是在变压器低压侧，将绕组的线端短路，在高压侧供给额定频率、正弦波形的额定电流的试验方式。此时的损耗即为变压器的负载损耗，此时的阻抗称为变压器的短路阻抗，一般用相对于某一参考阻抗的百分数表示。
负载损耗和短路阻抗是变压器的两个重要参数。负载损耗占变压器总损耗的大部分，负载损耗产生的热直接影响变压器绕组、油和其它部位的温升，它对变压器的经济运行有很大影响。短路阻抗决定了一台变压器在系统短路时短路电流的大小和短路时变压器内部的电动力的大小。短路阻抗还决定变压器在负载时的电压变化，即对电网运行时电压波动的影响。短路阻抗也是决定变压器并联运行的必要条件之一。
四、试验误差的简要介绍
一切测量均有误差，因此在测量过程中，不可能做到误差为零，而是要在技术经济条件允许且合理的基础上，尽可能的减少误差，并且计算出误差范围。因此，对变压器进行的每一项试验都是有误差的，而且要知道误差的范围，并且能计算出误差范围的大小。
误差是由以下5种原因引起的，即测量装置、测量方法、测量环境、测量人员以及被测量目标的特点等。
按误差规律分类：
(1)系统误差
系统误差是因偏离规定测量条件或由于测量方法引入某种因素，并按一定规律引起的误差。根据变化规律可将系统误差分为:恒定系统误差，这种误差在整个测量中保持大小和符号都不变。变值系统误差。线性系统误差，这种误差在测量过程中，其大小随测量条件的变化而按比例变化。周期性系统误差，误差随测量条件周期性变化。
(2)随机误差(偶然误差)
随机误差主要是由被测量结果影响较小，而且又互相无关的多种因素对被测量结果产生影响而发生的误差。如温度的微小变化、电磁场变化、震动、试验人员注意力集中程度的变化等。这些因素使被测量在其平均值附近波动。
随机误差是不知道规律的误差，一次测量很难确定其误差的大小和符号，而要通过多次测量，然后用统计规律来处理。
(3)粗大误差(疏忽误差)
由于试验人员粗心、操作错误和试验条件发生突然变化而引起的误差。例如，读数错误、仪器仪表接线错误、试验结果计算错误等。当发现试验中有粗大误差时，应从试验结果中剔除有粗大误差的数据。
结束语
随着社会生产的不断发展，尤其是人民生活对电能的需求逐步提高，电能与人们的生活密不可分，电力设备事故影响重大，因此对电力变压器也提出了新的要求。而我国的电力变压器的发展还有很大空间，所以相关部门和机构仍需不断学习和提升。
参考文献
[1]李超. 电力变压器试验系统的研究[D].河北农业大学,2010.
[2]武永红. 电力变压器试验自动控制系统研究[D].河北农业大学2007.
[3]李磊源.变压器综合检测系统的研制[D]上海:上海交通大学,2002.
论文作者:虞波
论文发表刊物:《电力设备管理》2017年第8期
论文发表时间:2017/8/17
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