變壓器的空載試驗，是從變壓器的任一側繞組施加正弦波額定頻率的額定電壓，其它繞組開路，測量變壓器的空載損耗和空載電流的試驗。空載電流以實測的空載電流I0佔額定電流Ie的百分數來表示,記為IO。
當試驗測得的數值與設計計算值、出廠值、同類型變壓器或大修前的數值有顯著差異時，應查明原因。
空載損耗主要是鐵損耗，即消耗於鐵心中的磁滯損耗和渦流損耗。空載時激磁電流流過原邊繞組也要產生電阻損耗，如果激磁電流很小，可以忽略不計。空載損耗和空載電流，取決於變壓器的容量、鐵心構造、硅鋼片的製造和鐵心製造工藝等因素。
導致空載損耗和空載電流增大的原因主要有：硅鋼片間絕緣不良;某一部分硅鋼片短路;穿芯螺栓或壓板、上軛鐵以及其它部分的絕緣損壞而形成短路匝;磁路中硅鋼片鬆動，甚至出現氣隙，使磁阻增大(主要使空載電流增大);磁路由較厚的硅鋼片組成(空載損耗增加而空載電流減小);採用了劣質的硅鋼片(多見於小型配電變壓器);各種繞組缺陷，包括匝間短路、並聯支路短路，各並聯支路中匝數不同及安匝數取得不正確等。此外，由於磁路接地不正確等原因，也會引起空載損耗和電流的增大。對於中小型變壓器，在製造過程中，鐵心接縫的大小會顯著影響空載電流。
分相測量的結果按下述原則判斷：
1)由於ab相與bc相的磁路完全對稱，因此所測得的ab相與bc相的損耗P0ab和P0bc應相等，偏差一般不應超過3%。
2)由於ac相的磁路要比ab相或bc相的磁路長，故由ac相測得的損耗應較ab相或bc相大(35kV及以下變壓器一般在30%～40%，110kV及以上變壓器一般在40%～50%)。
例1：一臺90MVA，220/121/38.5變壓器，I0=0.23%。
單相：pab=41.3kW=pa+pbpa=28kW pc=2.35pa=4.95pb
pac=93.8kW=pa+pcpb=13kW
pbc=79.1kW=pb+papc=65kW
解體發現，C相低壓繞組第一匝(出線端)有股間短路，低壓繞組為2.3×10.5扁銅線10根並聯，外層有兩根導線形成短路，部分銅線熔化，經更換避免了一次大事故。
說明：
1)匝間短路雖發展至銅導線部分已熔化，但I0遠遠小於設計值，三相不平衡也不突出2)匝間短路包括導線間、匝間、層間短路。三者比較，導線間起始環流最小(假設短路處接觸電阻相同)。說明空載損耗試驗找出短路點是可行的。
例2：一臺變壓器空載數據如下：
ab勵磁，bc短路，p0ab=44.6kW
bc勵磁，ac短路，p0bc=44.6kW
ac勵磁，ab短路，p0ac=55.2kW
當時，將此單相空載的損耗換算到三相空載損耗，與出廠數據比較相符，認為數據正常。投運後發生輕瓦斯動作。
分析各相的空載損耗的關係是：p0ac/p0ab=p0ac/p0bc=1.26，這個數據是不正常的。經驗證明，對於這樣大的變壓器，它應大於1.4方為正常。在排除繞組及分接開關問題後，認為故障可能在B相鐵心，不排除局部放電的可能性。
再作額定電壓相空載試驗結果如下：
bc勵磁，ac短路p0bc=37.6kW，通電持續20分鐘無氣體，損耗數據不變;
ac勵磁，ab短路p0ac=52.6kW，損耗穩定，無氣體，持續14分鐘後，p0ac突然上升為58.8kW，與此同時產生氣體，50秒鐘氣體達600ml;
ab勵磁，bc短路p0ab=37.2kW，持續2分鐘後，p0ab突然上升為42.6kW，同時產生氣體。從以上試驗可以看出，凡是磁通經過A相時，損耗就增大，有氣體產生，為了確定故障是否在A相，重複bc勵磁，ac短路的空載試驗，當達到額定電壓後，持續30分鐘，損耗p0ab不變，仍無氣體產生。
分析：
1)故障在A相磁路(包括AB間的上下鐵軛);
2)原來故障在B相，現在又到了A相，而且時隱時現，這證明故障點是可移動的，估計是個金屬導體。
經檢查，將下鐵軛墊打掉，最後終於找到了故障點：在AB相下夾件繞組肢板下面有一片硅鋼處將鐵軛短路了三分之一。
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