空載損耗和短路損耗是變壓器的兩個(gè)重要參數(shù)，它們的大小以及變化情況不僅能夠表明變壓器的性能是否滿(mǎn)足用戶(hù)正常運(yùn)行的需求，同時(shí)也能夠反映變壓器在實(shí)際運(yùn)行中的效率是否達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，因此，實(shí)現(xiàn)變壓器空載損耗和短路損耗的實(shí)時(shí)在線(xiàn)檢測(cè)對(duì)于節(jié)約能源，降低損耗、優(yōu)化環(huán)境以及提高設(shè)備的利用率有很重要的意義。

配電變壓器在電力系統(tǒng)中數(shù)量巨大，分布廣泛，其能耗十分顯著，表1.1列出了幾種系列10kV級(jí)配電變壓器不同容量下的空載和負(fù)載損耗參數(shù)，據(jù)統(tǒng)計(jì)，配電變壓器的損耗約占總線(xiàn)損的1/3，盡管目前所用的配電變壓器已是率的設(shè)備，其效率可以達(dá)到95%-99%，但是由于其數(shù)量巨大和空載損耗的固定性，變壓器的效率即便有很微小的變動(dòng)，其損耗的改變量也將是一個(gè)巨大的改變量。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)年發(fā)電量約為14780億kW·h，然而電網(wǎng)運(yùn)行的配電變壓器總電能損耗約為411億kWh,約占2000年總發(fā)電量的 3.16%。如果按目前我國(guó)配電變壓器的損耗每年達(dá)到400億千瓦時(shí)計(jì)算，配電變壓器的節(jié)能潛力可高達(dá)90億-150億元，故配電變壓器本身存在著相當(dāng)大的節(jié)能潛力。

變壓器的運(yùn)行效率隨著運(yùn)行年限的增加，以及長(zhǎng)期的運(yùn)行環(huán)境惡劣，其運(yùn)行效率會(huì)逐漸降低，雖然國(guó)家有關(guān)部門(mén)制定了《配電變壓器能效及技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)導(dǎo)則》和《三相配電變壓器能效限定值及節(jié)能評(píng)價(jià)值》等國(guó)家電力行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)，并且以這些標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)提出逐步淘汰能量損耗高的老舊變壓器同時(shí)采用新型的節(jié)能耗配電變壓器，但是，目前在電網(wǎng)上運(yùn)行時(shí)間超過(guò)20年的低效率配變?nèi)萘考s占10%以上，總?cè)萘考s2.4億kVA，由于這些配變參數(shù)老化、損耗高、缺陷多，運(yùn)行可靠性差，這些變壓器不僅嚴(yán)重威脅著電網(wǎng)的安全運(yùn)行，而且每年因此而浪費(fèi)的電能資源也是十分巨大的，故對(duì)其能耗情況進(jìn)行分析研究，對(duì)于節(jié)約能源、優(yōu)化環(huán)境、實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行具有很重大的意義。

隨著變壓器制造技術(shù)的不斷改進(jìn)以及新材料和新工藝的廣泛應(yīng)用，配電變壓器的應(yīng)用已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了從S7系列向S9系列的轉(zhuǎn)變，并逐漸向損耗更低的S11系列過(guò)渡，目前我國(guó)變壓器行業(yè)評(píng)價(jià)變壓器的能效主要從空載損耗和短路損耗兩方面著手，從表1.1中可以看出500kVA時(shí)S11系列變壓器的空載和短路損耗分別為670W和5150W，而S9系列的變壓器的空載和短路損耗分別為960W和6930W，此時(shí)S11系列較S9系列變壓器空在損耗降低30.2%，負(fù)載損耗降低25.7%，因此，要實(shí)現(xiàn)降耗節(jié)能，選用節(jié)能型、低損耗配電變壓器逐步替代高損耗、低效率的配電變壓器是必選途徑之一。

有標(biāo)準(zhǔn)做出關(guān)于變壓器運(yùn)行期限的相關(guān)規(guī)定，規(guī)定其運(yùn)行年限不能超過(guò)20年，相關(guān)部門(mén)對(duì)于變壓器的更換一般也是按照這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行的，但是，一般情況下變壓器的工作環(huán)境都為室外而且比較惡劣，這種環(huán)境使變壓器的絕緣老化加速并且故障率也大大提高，在實(shí)際中有相當(dāng)一部分變壓器還未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行年限但是其各種參數(shù)指標(biāo)已不能達(dá)到正常運(yùn)行變壓器的要求，而也有一小部分變壓器到了規(guī)定運(yùn)行年限但是其各種參數(shù)指標(biāo)依舊能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，就不需要對(duì)該部分變壓器進(jìn)行淘汰更換，目前，電網(wǎng)中即將或已經(jīng)達(dá)到運(yùn)行年限的老變壓器還有很多，在短時(shí)間內(nèi)對(duì)其全部進(jìn)行更換將擁有很大的難度，所以對(duì)正在運(yùn)行的變壓器空載損耗和短路損耗進(jìn)行在線(xiàn)測(cè)量，對(duì)于那些損耗偏高經(jīng)濟(jì)價(jià)值很低的變壓器進(jìn)行淘汰，對(duì)那些經(jīng)濟(jì)價(jià)值很低而又不能及時(shí)淘汰的變壓器可以改變對(duì)它的計(jì)費(fèi)方式。

配電變壓器的制造工藝、機(jī)械強(qiáng)度、效率、抗短路能力、并聯(lián)運(yùn)行、損耗指標(biāo)、系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性以及供電質(zhì)量的好壞決定了變壓器空載損耗和短路損耗數(shù)值的大小，由于變壓器的全部勵(lì)磁特性是由空載試驗(yàn)確定的，通過(guò)空載試驗(yàn)可以測(cè)量出變壓器的空載損耗和空載電流，也可以檢驗(yàn)變壓器鐵芯的設(shè)計(jì)和制造是否滿(mǎn)足技術(shù)條件的要求和標(biāo)準(zhǔn)以及變壓器磁路中發(fā)生的問(wèn)題、繞組匝間短路和變壓器的整體缺陷。通過(guò)短路試驗(yàn)可以測(cè)量變壓器的負(fù)載損耗和短路阻抗，從而可以檢測(cè)這兩個(gè)重要的性能參數(shù)能夠滿(mǎn)足技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)也可以檢測(cè)變壓器繞組內(nèi)是否存在缺陷問(wèn)題，有研究表明，在變壓器繞組發(fā)生匝間短路時(shí)，變壓器的總損耗會(huì)因其短路損耗和空載損耗的增加而增加，并且損耗的增加數(shù)量會(huì)受匝間短路嚴(yán)重程度的影響，匝間短路越嚴(yán)重，短路匝數(shù)越多變壓器損耗就會(huì)越大，因此，通過(guò)檢測(cè)變壓器的空載損耗和短路損耗等參數(shù)能夠及時(shí)了解變壓器的運(yùn)行情況并可以提前預(yù)測(cè)相關(guān)故障的發(fā)生狀況。

目前配電變壓器空載損耗和短路損耗的一般測(cè)量方法是在離線(xiàn)狀態(tài)下通過(guò)空載試驗(yàn)和短路試驗(yàn)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，離線(xiàn)空載和短路實(shí)驗(yàn)測(cè)量變壓器的空載和短路損耗存在很大的缺陷，該測(cè)量方法對(duì)于即將入網(wǎng)的配電變壓器進(jìn)行測(cè)量較為方便的，但是，對(duì)于掛網(wǎng)運(yùn)行的變壓器進(jìn)行離線(xiàn)測(cè)量將會(huì)帶來(lái)諸多困難，該方法需要把變壓器停運(yùn)進(jìn)行測(cè)試，此舉既浪費(fèi)了大量的人力物力，又影響供電的連續(xù)性，這不符合經(jīng)濟(jì)、連續(xù)的供電要求。實(shí)現(xiàn)配電變壓器空載和短路損耗的在線(xiàn)測(cè)量，對(duì)于降低變壓器損耗，滿(mǎn)足安全可靠供電、提高供配電效率、改善電氣環(huán)境具有十分重要的意義。