水轮发电机在额定转速下运行，机组不带负荷，调整发电机转子励磁电流，使定子电压从零升到额定值，检查发电机各部分是否有异常情况，称为发电机空载升压试验。
空载升压试验可先利用备用励磁装置进行，也可直接使用发电机的自励系统，空载升压试验可分为两个阶段进行。
01发电机定子升压试验
1）确认水轮机全部空载试验完成并合格。
2）带有复励装置的发电机，应按制造厂的规程规定，对励磁调节器现场调试合格。
3）发电机按试验规程进行的电气部分试验，如绝缘电阻的耐压试验等应全部合格。
4）发电机保护装置全部投入，控制保护二次直流电源投入。
5）自动开机至额定转速空载运行并测发电机电压互感器二次侧残压。
6）将励磁调节装置置于电压零位位置上，合上励磁开关，手动逐渐调整励磁电流，将发电机电压升至25%额定电压值，检查各电压回路、发电机引出母线、分支线、发电机断路器等设备状态是否正常，测量机组振动、摆度、气息变化值及定子绕组局部放电起始状态值，发电机电压互感器二次侧测量相序、相位和各相电压。
7）检查上述情况正常后，将电压升至50%额定电压值，跳开灭磁开关检查灭弧情况，录制示波图。
8）经主管同意，调整励磁电流至空载电流值，再将发电机电压升至额定值
9）在专责电气试验人员主持下，做发电机空载特性曲线试验，最高电压按规程一般不允许超过1.3倍额定电压。
10）在专业电气试验人员主持下，做发电机短路特性试验。
11）在做空载特性实验时，调整励磁电流要慢慢进行，并检查低压继电器和过电压继电器在整定值下的动作情况，并检查励磁碳刷有无火花。
02发电机励磁系统试验
1）考验发电机起励及电压建立过程是否正常，自动励磁调节器应能在发电机空载额定电压的70%-110%范围内平衡的调节。2）手动控制单元调节的下限不得高于发电机空载励磁电压的20%，上限不得低于发电机额定励磁电压的110%。
3）全部试验完成后，在50%、100%额定电压下，跳开灭磁开关，检查灭磁情况，并录制示波图，同时，对于三相全控整流桥的励磁装置还需进行逆变灭磁试验
03空载励磁升压试验接线示意图
04拓展：空载升压试验的目的
空载特性试验的主要目的：①水轮发电机零起升电压，整定其电压保护，检查受电高压设备。②录制水轮发电机空载特性及励磁装置负载特性，对有层间绝缘的电机进行定子线圈层间耐压试验，并测轴电流。⑧试验调整自动励磁装置。④录制水轮发电机空载消磁特性。
