变压器空载损耗

变压器的空载损耗是指当二次侧开路、一次侧施加额定电压和额定频率的正弦波电压时，变压器所消耗的功率。通常，人们只注意额定频率和额定电压，而有时忽略分接电压、电压波形、测量系统精度以及试验仪器仪表设备。在损耗的计算值、标准值、实测值和保证值之间常存在混淆。

对带有分接的一次侧施加电压时，对于恒磁通调压的变压器，所施加的电压应与一次侧的分接位置相对应。对于变磁通调压的变压器，由于各分接位置的空载损耗不同，必须根据技术要求选择正确的分接位置，并施加规定的额定电压。在变磁通调压中，一次侧的每个分接位置上都要施加电压。

通常要求所施加的电压波形接近正弦波。因此，需要用谐波分析仪分析电压波形中的谐波分量。另外，还有一种简便方法：用刻度为有效值的平均值电压表测量电压，并将其读数与有效值电压表的读数进行比较。如果两者读数之差超过3%，则说明电压波形不是正弦波，按照新标准的规定，所测得的空载损耗无效。

对于测量系统，必须选择合适的试验回路、设备和仪器仪表。由于磁性材料的进步，每公斤损耗的瓦数已显著降低。制造商现在采用优质的高导磁取向硅钢甚至非晶合金作为磁性材料。结构上的改进（如阶梯叠接缝和全斜无孔结构）以及制造工艺（如铁芯不叠上轭工艺）的发展，促成了低损耗变压器的开发，其中空载损耗的降低尤为显著。因此，对测量系统提出了新的要求。在容量恒定而空载损耗不断降低的情况下，这意味着空载运行时的功率因数下降。功率因数低，要求制造厂对测量系统进行相应的改变和改进。建议采用三瓦特表法，配用0.05-0.1级电流互感器和低功率因数瓦特表。只有这样才能保证测量精度。在功率因数为0.01时，电流互感器1分的相位差即可引起2.9%的功率误差。因此，在实际测量中，正确选择电流互感器和电压互感器的电流比和电压比至关重要。当实际电流明显低于电流互感器的额定电流时，可能出现较大的相位差和电流误差，从而导致很大的测量误差。因此，变压器所取用的电流应接近电流互感器的额定电流。

在设计时，计算空载损耗是按照规定的程序，参照所选硅钢的单位损耗和工艺系数确定的。该计算值通常即称为计算值。此值应与标准中规定的标准值或合同中规定的保证值进行比较。计算值必须小于标准值或保证值，且在计算中不得有任何宽松，尤其是对大批量生产的变压器。此外，计算值仅在设计部门内部有效，不具有法律意义，不能用来评判产品的损耗水平。标准中规定的标准值或合同中规定的保证值才具有法律意义。产品损耗超过标准值加允许偏差，或超过保证值（保证值等于标准值加允许偏差），即被视为不合格。在存在损耗评价体系的情况下，合同可规定超过规定损耗值时的罚款，其中空载损耗的罚款最高。《变压器》杂志1994年11月刊载有欧洲国家的损耗评价值，罚款可达每千瓦数千美元。这具有与经济效益直接相关的法律后果。