三相和单相法变压比试验方法及注意事项

变压器的变压比是指变压器空载运行时，原边电压U1与副边电压U2的比值，简称变比，即

因为空载时可以认为绕组的电动势E等于端电压U，根据电势平衡关系，则

式中　K——变压比；

U1、U2——原、副边空载端电压；

E1、E2——原、副边电动势；

f——电源频率；

Φ——主磁通量；

N1、N2——原、副边绕组匝数。

可见，单相变压器的变比近似等于变压器的匝数比。三相变压器铭牌上的变比是指不同电压绕组的线电压之比，因此，不同接线方式的变压器，其变比与匝数比有如下关系：原、副边接线相同的三相变压器的变比等于匝数比；原、副边接线不同（即一侧为三角形接线、另一侧为星形接线）时，当为Y、d接线时，；当为D，y接线时，K＝。

测量变比的目的：

（1）检查变压比是否与铭牌相符，以保证达到要求的电压变换。

（2）检验电压分接开关的状况。

（3）检查变压器绕组匝数比的正确性。

（4）变压器发生故障后，常用测量变比来检查变压器是否存在匝间短路。

（5）提供变压比的准确程度，以判断变压器能否并列运行。

测量变压比的方法，一般有双电压表法和变比电桥法。

（一）双电压表法测量

双电压表法测定变比，是在变压器的一侧施加1%～25%额定电压的励磁电压，用两电压直接或通过电压互感器分别测量低压和高压绕组对应的相或线电压，然后计算出变压比。试验时高、低两侧的电压表要同时读数，依次记录不同相或线的对应值。

双电压表法根据励磁方式的不同，有三相法和单相法两种。三相变压器的变压比试验可以用三相法和单相法进行。

1.三相法

采用三相试验电源，可以在被试变压器高压侧加试验电压，也可以在低压侧加试验电压。

在高压侧加压时，将变压器高压绕组接于三相低压电源上，用电压表分别直接测量各绕组对应相或线的电压，其接线如图3-23（a）所示。这种接线方式适用于一般三相配电变压器，所用的低压电源为三相380V，有条件时最好通过三相调压器加压。

图3-23　双电压表法测量三相变压比试验接线图

（a）直接接入仪表时；（b）通过互感器接入仪表时
QK—电源开关；T1—三相调压器；T—被试变压器；TV—标准电压互感器

在低压侧加压时，将变压器低压侧接于三相低压电源上，高压绕组电压通过电压互感器测量，其试验接线如图3-23（b）所示。这种接线方式适用于变压比较大或容量较小的三相变压器。

采用上述两种接线试验时，要求三相电源比较平衡和稳定；测量用电压表的准确度应不低于0.5级，并使仪表的指示在全长的1/2～3/4处，连接引线不宜长，且应接触良好，电压互感器的准确度应不低于0.2级。

变压比计算为

变压比误差计算为(www.xing528.com)

式中　UAB、UBC、UCA——高压绕组电压；

Uab、Ubc、Uca——低压绕组电压；

Ke——额定变压比。

通过电压互感器测量，计算时应乘以互感器的变压比。

2.单相法

为了避免三相电源电压不平衡和检查出故障相区别，可以用单相法测量三相变压器的变压比。

根据三相变压器的不同连接组别，将单相电压依次施加在低压侧两个端子上，同时测量高压侧对应端子上的电压，然后计算出变压比，使用单相法试验的接线和计算方法，如表3-9所示。

表3-9　单相法试验电压比的接线和计算方法

续表

（二）变压比电桥法

电桥法测量变压器的变压比是使用专用的交流变压比电桥，它具有方便、可靠、准确、灵敏、安全、误差直接指示等优点，可以进行单相或三相测量。

目前，较常用的是QJ35型变压比电桥，其变比测量范围为1.02～111.12；误差范围为-2%～+2%；准确度等级为0.2级。

电桥工作原理如图3-24所示。在被试变压器的一次侧加一低电压U1，则在变压器二次侧有一感应电压U2。调整R1的电阻值，可以使检流计为零。这时，变压比可按下式计算

图3-24　QJ35型电桥工作原理图

T—被试变压器；Q—变压比电桥；G—检流计；R1、R2、R3—电桥电阻

为了直接读出误差值，可在R1和R2之间串入一滑线电阻R3，并使检流计的一端在滑动点上；对应滑线电阻的不同电阻值，在电桥面板上标以不同的变比误差，从而达到直读的目的。测量大变比的变压器（变比大于111.12），可借助标准电压互感器。

使用QJ35型电桥的具体接线和操作方法，请参见电桥使用说明书或箱盖内的说明。

（三）注意事项

（1）变压比应在每一分接头位置下进行测定。当不止一个绕组带有分接头时，可以轮流在一个绕组所有分接头位置下测定，而另外带分接头的绕组则在额定分接头上测定。

（2）三绕组的变压器，可以只检查两对绕组的变压比，此时，一般在阻抗电压较小的那两个绕组上进行；也可以在一侧施加电压，而在其余两侧绕组上测定变压比，这样，可以减小由于励磁电流所引起的误差。

（3）试验时施加的电压不应低于被试变压器额定电压的1%，并尽可能使电压保持稳定，读数时各侧应同时进行。

（4）采用高压测量时应注意安全。

（四）分析判断

（1）交接和预防性试验的判断标准是：各相相应分接头的变压比与铭牌值相比，不应有显著差别，且应符合按分接头位置变化的规律。DL/T596—1996规定：电压为35kV以下、变压比小于3的变压器，变压比允许偏差为±1%；其他变压器在额定分接头下，变压比允许偏差为±0.5%；对于其他分接头的电压比，在超过以上标准的允许偏差时，应在变压器阻抗电压值（%）的1/10以内，但不得超过±1%。

（2）变压比不合格时，最常见的故障是分接头引线焊错，因此，变压比的故障检查应首先考虑分接头位置的引线是否正确。另外，分接开关的指示位置与内部引线不一致也是常见故障之一，分析时应予以注意。

（3）变压比试验在制造或修理工序间常发现的故障是匝数错误，在运行中常发现的故障是匝间或层间短路等。