班组新来的小伙子第一次见试验变压器，围着那个八角形的铁桶转了两圈，回头问我：两百二十伏的市电进去，五万伏的高压出来，中间到底发生了什么。这个问题问得实在。原理不清楚，到了现场接线就犯迷糊，短路杆该插还是该拔能搞反，高压尾漏接地更是危险。趁着停电间隙，我把这台设备的能量路径从头捋了一遍，顺带把仪表绕组、串级叠压这些平时没人细讲的关节一并说清楚。

试验变压器

从调压器到高压绕组的能量路径

1. 工频电源进来：市电先接到操作箱，箱内自耦调压器把电压调成0至200伏，十千乏以上机型走三百八十伏、调到0至400伏，再送到试验变压器的初级绕组。调压器手轮停在哪一档，初级电压就定在哪，高压输出跟着走。

2. 电磁感应升压：初级绕组和高压绕组绕在同一个铁芯上，靠匝数比把电压抬上去。铁芯用冷轧取向硅钢片叠成单相芯式，高压线圈做成圆筒多层塔式，低压线圈放在外面，这种排布漏磁小、耦合紧，体积也压得住。

短路杆插与拔决定了交直流

1. 插上是交流：高压套管里串着高压硅堆，用短路杆把硅堆短接，输出就是工频交流高压。做工频耐压试验用这一档，插到底、接触可靠，别半插半不插。

2. 拔出是直流：把短路杆抽出来，硅堆串进回路做半波整流，再经滤波电容平滑，输出直流高压。交直流两用机型的直流额定电压取交流额定值的1.4倍，额定电流取0.7倍，铭牌上这几个数是分开标的。

仪表绕组那一百伏

1. 独立的测量绕组：高压绕组之外还单独绕了一个仪表线圈，一般是一百伏，从端子引出来接表头。它和高压侧成固定变比，控制台上那块电压表的读数就来自这里。

2. 低压侧读数有偏差：试验变压器存在漏抗，漏抗上的压降或容升会让试品上的实际电压和低压表读数对不上。真要较真，就在高压侧挂阻容分压器直接读，几百千伏的试验都这么干。

铁芯和线圈的排布讲究

1. 同轴布置：初级绕组绕在铁芯上，高压绕组套在外面，两者同轴，漏磁通被压到最小，绕组之间耦合更紧。外壳做成八角形，正好贴着器芯，比老式方壳省地方。武汉华能阳光电气这类厂在这个结构上做了十几年，工艺已经很稳。

2. 绝缘材料：高压线圈用聚酯漆包线配高耐压值绝缘材料分段绕制，层间绝缘一层层隔开，层与层之间不留气泡。十千乏以上的机器底部装可移动铁轮，两个人推着就能换试验点。

高压尾接地不是走形式

1. 三处必须落地：变压器外壳、高压绕组的尾端、测量绕组的一端，这三处都要可靠接地，而且接到同一个地网。串级时第二级、第三级的箱体各自通过绝缘支架落地，这一步不能省。

2. 不接的后果：高压尾悬空，外壳就会带上高电位，人一碰就是事故。现场见过有人图省事把接地夹搭在螺纹钢上，升压时火花直冒，试品没打成，人先吓出一身汗，这种事一次都不能有。

容升让试品上的电压更高

1. 容升现象：试品多是容性的，容性电流在漏抗上产生的压降与输出电压同相叠加，试品两端的实际电压反而高于变压器输出电压。容量越紧张、试品电容越大，这个差值越明显。

2. 怎么应对：选型时按容升预留容量，试验时高压侧用阻容分压器实测，别只盯低压表。这一步偷懒，等于把试验电压抬高了自己还不知道，合格判据也就跟着失真。

单台到串级的电压叠加

1. 三台怎么叠：三台输出电压都是V的变压器串级，总电压就是3V。第一级箱体接地，第二级箱体处在对地1V的电位，第三级处在对地2V的电位，靠绝缘支架撑开距离。

2. 容量怎么分：三级串级时容量按三比二比一分配，第一级最大、第三级最小。低压电源只加在第一级的初级绕组上，第二级、第三级由前一级的励磁绕组供电，接线图上的极性标反了会互相抵消。

常见问答

问：为什么直流输出说是交流有效值的1.4倍？

答：硅堆半波整流加电容滤波之后，输出接近交流的峰值，而峰值正好是有效值的一点四一倍。铭牌上的直流额定电压和额定电流都按这个口径折算，选型时不能拿交流数直接当直流用。

问：空升试验是不是多此一举？

答：不是。不接试品先升到试验电压，能核对表计、检查球间隙整定值，也能提前发现变压器本体有没有放电点。大型试验这一步省不掉，等接上试品才发现问题，返工更麻烦。

问：测量绕组能不能悬空？

答：不能。测量绕组一端必须接地，悬空时端子会感应出高电压，烧表头还算小事，危及人身才是大问题。接完线复查一遍，端子号对上再合闸。