變壓器空載損耗試驗(yàn)的目的和現(xiàn)實(shí)意義
空載損耗指變壓器二次側(cè)開路,一次側(cè)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(tǒng)的精度、測試儀表與測試設(shè)備卻不予注意。
對損耗的計(jì)算值、標(biāo)準(zhǔn)值、實(shí)測值、保證值又混淆了。如將電壓加在一次側(cè),且有分接時,如變壓器是恒磁通調(diào)壓,所加電壓應(yīng)是相應(yīng)接電源的分接位置的分接電壓。如是變磁通調(diào)壓,因每個分接位置時空載損耗都不相同,必須根據(jù)技術(shù)條件要求,選取正確的分接位置,施加規(guī)定的額定電壓,因?yàn)樵谧兇磐ㄕ{(diào)壓時,一次側(cè)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(shù)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(jù)新標(biāo)準(zhǔn)要求應(yīng)是無效了。
對測量系統(tǒng)而言,必須選合適的測試線路,選合適的測試設(shè)備與儀表。如變壓綜合測試儀,因?yàn)閷?dǎo)磁材料的發(fā)展,每公斤損耗的瓦數(shù)在大幅度下降,制造廠都選用優(yōu)質(zhì)高導(dǎo)磁晶粒取向硅鋼片或甚至選用非品合金作為導(dǎo)磁材料,結(jié)構(gòu)上又發(fā)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(fā)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(tǒng)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(shù)的下降,功率因數(shù)小就要求制造廠改變和改造測量系統(tǒng)。宜用三瓦特表法測,選用0.05-0.1級感器,選用低功率因數(shù)的瓦特表,只有這樣,才能保證測量精度。在功率因數(shù)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(shí)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(shí)際電流遠(yuǎn)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(dǎo)致實(shí)測結(jié)果有較大的誤差,所以,變壓器吸取的電流應(yīng)接近于電流互感器的額定電流。
另外,在設(shè)計(jì)中根據(jù)規(guī)定程序,參照所選用硅鋼片的單位損耗與工藝系數(shù)所算得的空載損耗一般叫計(jì)算值。這個值要與標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)值或與合同中規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)值或保證值對比。計(jì)算值必須小于標(biāo)準(zhǔn)值或保證值,不能在計(jì)算上吃寬裕度,尤其批量生的變壓器。另外計(jì)算值只對設(shè)計(jì)員或設(shè)計(jì)科內(nèi)有效,沒有法律效應(yīng),不能用計(jì)算值來判斷產(chǎn)品的損耗水平。
而標(biāo)準(zhǔn)上規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)值或合同上規(guī)定的保證值是法律效應(yīng)的。超過標(biāo)準(zhǔn)值加允許偏差,或者叫保證值(保證值等于標(biāo)準(zhǔn)值加允許偏差)的產(chǎn)品即為不合格產(chǎn)品。如有損耗評價制度時,一般在合同上會指出,尤其出口產(chǎn)品,超過規(guī)定損耗值要罰款。
對實(shí)測值的概念也要正確理解,不是互特表的讀數(shù)(或叫功率轉(zhuǎn)換器的讀數(shù))就是實(shí)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(shí)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(shù)與有效值電壓讀數(shù)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(shè)計(jì)與制造,或測量中有所誤解,會引起產(chǎn)品的不合格或根據(jù)合同要求被罰款。