變壓器鐵芯如何進行損耗檢測

時間：2026-02-04 14:02:32 來源：www.bdhuanzheng.com 作者：瀏覽次數(shù)：134次

一、變壓器出廠 / 新造階段：鐵芯損耗精密定量檢測

本階段檢測為實驗室級精密測試，核心通過空載試驗測定鐵芯損耗，同時包含硅鋼片原材料的鐵損預檢測，數(shù)據作為變壓器出廠合格判定的核心指標，符合《GB/T 1094.2 電力變壓器第 2 部分：液浸式變壓器的溫升》要求。

硅鋼片原材料鐵損預檢

鐵芯制作前，先對所用硅鋼片（取向 / 無取向）進行原材料鐵損檢測，采用硅鋼片鐵損測試儀，按《GB/T 2521 冷軋晶粒取向、無取向磁性鋼帶（片）》裁取標準試樣，在額定頻率（50Hz/60Hz）、額定磁通密度下，直接測定單片硅鋼片的比鐵損，剔除鐵損超標的原材料，從源頭把控鐵芯基礎損耗。

鐵芯裝配后空載試驗（核心鐵損檢測）

變壓器整體裝配完成后，開展繞組開路的空載試驗，此方法測定的空載損耗扣除少量空載雜散損耗后，即為鐵芯的實際總損耗。

① 試驗準備：將變壓器副邊所有繞組開路，原邊繞組接入額定頻率的交流電源，檢查變壓器鐵芯接地是否可靠（單點接地）、鐵芯夾件緊固是否到位，排除裝配缺陷對損耗的影響；

② 加壓測試：通過調壓器向原邊繞組逐級施加電壓，直至達到額定相電壓 / 線電壓，穩(wěn)定電壓后，采用精密功率分析儀、空載試驗臺測定變壓器的空載功率（空載損耗）和空載電流；

③ 數(shù)據修正與計算：空載損耗中包含鐵芯損耗和少量繞組銅損、結構件雜散損耗，需按國標公式扣除非鐵芯損耗部分，得到純鐵芯損耗值，同時記錄不同磁通密度下的鐵損數(shù)據，繪制鐵損 - 磁通密度曲線；

④ 結果判定：將實測鐵芯損耗與設計值、國標限值對比，若實測值超差，需排查硅鋼片拼接間隙過大、片間絕緣破損、鐵芯疊壓不實等裝配問題。

鐵芯單件（未裝配）損耗檢測

若需單獨檢測鐵芯本體（未繞制繞組）的損耗，采用鐵芯損耗專用測試臺，在鐵芯窗口繞制臨時勵磁繞組，通入額定頻率的勵磁電流，使鐵芯達到額定磁通密度，通過測試勵磁回路的輸入功率，直接測定鐵芯本體損耗，適用于鐵芯裝配后的單獨質量驗證。

二、變壓器在役階段：鐵芯損耗現(xiàn)場非拆解檢測

在役變壓器無法拆解，檢測核心為空載損耗復測和損耗異常關聯(lián)檢測，側重對比出廠數(shù)據判斷鐵芯損耗是否增大，結合輔助測試定位損耗異常的原因（如鐵芯多點接地、片間絕緣老化、鐵芯局部短路等），檢測均為停電非拆解操作，適用于變電站現(xiàn)場預防性試驗、故障排查。

現(xiàn)場空載損耗復測

① 試驗準備：變壓器斷電并做好安全隔離，拆除高低壓側母線連接，將副邊繞組全部開路，清理變壓器周邊電磁干擾源（如相鄰運行設備），采用屏蔽線連接測試儀器，減少現(xiàn)場干擾對數(shù)據的影響；

② 加壓測試：因現(xiàn)場電源容量限制，可采用低電壓空載試驗（施加額定電壓的 10%~50%）或額定電壓空載試驗，通過便攜式變頻電源、精密功率計測定空載損耗和空載電流，低電壓測試需按磁損與磁通密度的平方成正比的規(guī)律，換算至額定磁通密度下的鐵芯損耗；

③ 數(shù)據對比分析：將實測換算后的鐵芯損耗與出廠試驗數(shù)據、歷年試驗數(shù)據對比，若損耗增幅超過 10%~15%，判定為鐵芯損耗異常，需進一步排查缺陷。

鐵芯損耗異常的輔助定位檢測

空載損耗復測發(fā)現(xiàn)異常后，通過以下專項測試定位鐵芯缺陷，間接驗證損耗增大的原因，是現(xiàn)場檢測的核心配套手段：

① 鐵芯接地電流測試：采用鉗形電流表、鐵芯接地電流測試儀，測量鐵芯接地引下線的電流，正常運行時鐵芯單點接地電流一般＜100mA，若電流＞1A，說明鐵芯存在多點接地，導致片間形成環(huán)流，產生額外渦流損耗，是鐵芯損耗增大的最常見原因；

② 鐵芯絕緣電阻測試：采用兆歐表（2500V），測量鐵芯與夾件、鐵芯與油箱之間的絕緣電阻，若絕緣電阻＜100MΩ，說明鐵芯片間絕緣老化、破損或鐵芯受潮，導致片間短路，產生局部渦流損耗；

③ 局部漏磁檢測：采用便攜式漏磁檢測儀，在變壓器油箱外壁對應鐵芯的位置掃描，若檢測到局部漏磁異常增大，說明該位置鐵芯存在局部短路、疊壓不實，產生局部損耗集中；

④ 油色譜分析：結合變壓器油色譜檢測，若油中甲烷、乙烷等烴類氣體含量異常升高，且無繞組過熱特征，可佐證鐵芯局部過熱、損耗增大的故障。

現(xiàn)場檢測注意事項

① 現(xiàn)場檢測需在變壓器完全斷電、充分放電后進行，做好接地保護，防止觸電；

② 若現(xiàn)場存在強電磁干擾，需采用變頻電源施加試驗電壓，或增加濾波裝置，避免干擾導致?lián)p耗測量數(shù)據失真；

③ 低電壓換算的鐵芯損耗為估算值，若需精準判定，建議將變壓器返廠做額定電壓下的空載試驗。

三、鐵芯損耗的在線監(jiān)測（在役變壓器常態(tài)化損耗監(jiān)控）

對于大型電力變壓器（220kV 及以上），可采用在線監(jiān)測系統(tǒng)實現(xiàn)鐵芯損耗的常態(tài)化監(jiān)控，無需停電，實時掌握損耗變化：

通過安裝在變壓器高低壓側的電壓互感器、電流互感器，實時采集電壓、電流信號，通過后臺算法計算空載損耗（鐵芯損耗）；

同步監(jiān)測鐵芯接地電流、油箱表面溫度、油中溶解氣體等參數(shù)，構建多維度數(shù)據模型，當鐵芯損耗、接地電流等指標超出閾值時，系統(tǒng)自動報警，及時發(fā)現(xiàn)鐵芯損耗異常趨勢；

在線監(jiān)測數(shù)據可與變電站綜自系統(tǒng)聯(lián)動，為變壓器狀態(tài)檢修提供數(shù)據支撐，避免因鐵芯損耗異常發(fā)展為鐵芯過熱、絕緣擊穿等嚴重故障。

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