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中試控股技術研究院魯工為您講解：變壓器特性測試儀（實力大廠）

ZSRS-8000變壓器容量空負載損耗測試儀

用于變壓器容量、空載、負載等特性參數測量的高精密儀器
參考標準：DL/T 1256-2013

變壓器容量空負載損耗測試儀：變壓器容量及空載負載測試儀針對這種問題專門開發、研制的專門用于變壓器容量、損耗參數測量的高精度儀器。它自帶高效能充電電池，不用外接電源即可工作，充電一次可連續測量500臺次；

同時，內部數字合成三相標準正弦波信號（絕非簡單的逆變交流輸出，保證了非額定條件下各測試項目測試數據的準確性），經功率放大器可提供三相精密交流測試源；

在測量變壓器容量和變壓器的短路損耗時不需要外接三相測試電源及調壓器、升流等輔助設備，簡化了接線，大大提高了工作效率。

變壓器容量及空負載特性測試儀的用途有哪些
變壓器容量及空負載特性測試儀用于測試6kV及以上電壓等級電力變壓器及其它特殊用途的變壓器。設備的主要用途有空載試驗、短路試驗、零序阻抗三個，下面我就這三個方面的用途做一下詳細介紹。 
空載試驗：從變壓器的某一繞組（一般從二次低壓側）施加正弦 波額定頻率的額定電壓，其余繞組開路，測量空載電流和空載損耗。 

如果試驗條件有限，電源電壓達不到額定電壓，可在非額定電壓條件 下試驗，這種試驗方法誤差較大，一般只用于檢查變壓器有無故障， 只有試驗電壓達到額定電壓的80%以上才可用來測試空載損耗。
短路試驗：將變壓器低壓大電流側人工短聯接，從電壓高的一側 線圈的額定分接頭處通入額定頻率的試驗電壓，使繞組中電流達到額 定值，然后測量輸入功率和施加的電壓（即短路損耗和短路電壓）以 及電流值。通常試驗電源的容量應為被試品容量的30％。
零序阻抗；一臺變壓器對各相序（正、負、零）電壓、電流所變 現的阻抗叫做序阻抗，它們分別為正序、負序和零序阻抗。

正序阻抗 實際上就是正常運行時所表現的阻抗，當系統不對稱運行時，就會產 生零序電流，變壓器的正序阻抗和負序阻抗相等，并等于變壓器的短 路阻抗。

對零序阻抗而言，由于任一瞬間，所有三相的零序電流的大 小和方向都是一樣的，即它們的總和不等于零，所以零序阻抗與正序 阻抗和負序阻抗有本質的區別，它的大小不僅與繞組的連接方式有 關，還與鐵芯結構有關，因此，零序阻抗必須由實測確定。

技術指標
1、 輸入特性
有源部分：
電壓測量范圍：0~10V
電流測量范圍：0~10A
無源部分：
電壓測量范圍：0~750V 寬量限。
電流測量范圍：0~5A~100A內部雙量程。
2、 準確度
電壓：±0.1%
電流：±0.1%
功率：±0.1%（CosΦ>0.2），±0.3%（0.02<CosΦ<0.2）
3、 工作溫度：－10℃~ +40℃
4、 充電電源：交流160V~260V
5、 絕緣：⑴、電壓、電流輸入端對機殼的絕緣電阻≥100M?。
         ⑵、工作電源輸入端對外殼之間承受工頻2kV（有效值），歷時1分鐘實驗。
6、 主機體積：32cm×24cm×13cm
7、 重量：3kg
一、功能特點
1、可精確測量各種配電變壓器的容量，無源測量，方便、準確。
2、內部自帶電源、自動產生三相大功率測試電源。
3、可測量各種類型的變壓器的空載電流、空載損耗、短路電壓、短路損耗。
4、通過空載試驗可準確判定被測變壓器的型號，包括：S7、S9、S11、S13、S15、S20、S21、S22、S25等干變SCB9、SCB10、SCB11、SCB12、SCB13、SCB14、SCB15、SCB16、SCB17、SCB18、SCB19等各種類型的變壓器。
5、可自動進行波形畸變校正，溫度校正（提供簡單的溫度校正和附加損耗分別校正兩種方式），電壓校正（非額定電壓下的空載試驗），電流校正（非額定電流條件下的短路試驗），非常適合沒有做稍大容量變壓器短路試驗條件的單位。
6、可測量電壓和電流的諧波含量和總諧波失真度。
7、可進行簡單的矢量分析，繪制矢量圖。
8、顯示各電參量的波形圖，做為示波器使用。
9、電壓回路寬量限：電壓最大可測量到750V，不用切換檔位即可保證精度。不會因電壓檔位選錯而對儀器本身有所損壞。
10、電流量程分高低檔，最大可保證100A測量范圍，最小可保證毫安級的幅值準確測量，可滿足PT的阻抗電壓測量。
11、容量測量范圍：20kVA~100000kVA。
12、電池剩余電量百分數指示功能，絕非簡單的虧電報警。
13、大屏幕、高亮度的彩色液晶顯示，全漢字菜單及操作提示實現友好的人機對話，導電硅膠觸摸按鍵使操作更簡便，按鍵壽命更長。
14、用戶可隨時將測試的數據通過微型打印機將結果打印出來。
15、測試結果存儲功能，可存儲200組容量測試數據。

可自動進行波形畸變校正，溫度校正（提供簡單的溫度校正和附加損耗分別校正兩種方式），電壓校正（非額定電壓下的空載試驗），電流校正（非額定電流條件下的短路試驗），非常適合沒有做稍大容量變壓器短路試驗條件的單位

一種設備相當于四種設備：變壓器容量及空載負載測試儀+變壓器損耗參數測試儀+諧波分析儀+示波器。

該儀器具有體積小、重量輕、測量準確度高、穩定性好、操作簡便易學等優點,完全可取代以往利用多表法測量變壓器損耗和容量的方法,接線簡單,測試、記錄方便,大大提高了工作效率.它以大屏幕圖形式液晶作為顯示窗口,圖形式菜單操作并配有漢字提示,集多參量于一屏的顯示界面,人機對話界面友好,使用簡便、快捷,是各級電力用戶的首選產品.

 一、空載試驗的目的和意義

 

    變壓器空載試驗:從變壓器的某一繞組(一般從二次低壓側)施加正弦波額定頻率的額定電壓,其余繞組開路,測量空載電流和空載損耗.如果試驗條件有限,電源電壓達不到額定電壓,可在非額定電壓條件下試驗,這種試驗方法誤差較大,一般只用于檢查變壓器有無故障,只有試驗電壓達到額定電壓的80%以上才可用來測試空載損耗.

 

    《規程》中規定,對容量3150kVA及以上的變壓器進行此項試驗,測得出的空載電流和空載損耗數值與出廠試驗值相比應無明顯變化.

 

    中試控股電力講解空載試驗主要目的是發現磁化中的鐵芯硅鋼片的局部絕緣不良或整體缺陷,如鐵芯多點接地、鐵芯硅鋼片整體老化等;根據交流耐壓試驗前后兩次空載試驗得的空載損耗比較、判斷繞組是否有匝間擊穿等情況.

 

    空載損耗主要是鐵芯的損耗,即鐵芯的磁化所引起的磁滯損耗和渦流損耗.空載損耗還包括少部分銅損耗(空載電流通過繞組時產生的電阻損耗)和附加損耗(指鐵 損耗、銅損耗外的其他損耗,如變壓器引起損耗、測量線路及表計損耗等).計算表明,變壓器空載損耗中的銅損耗及附加損耗不超過總損耗的3%.

 

    空載損耗和空載電流的大小,取決于變壓器的容量、鐵芯的構造、硅鋼片的質量和鐵芯的制造工藝等.電力變壓器容量在2000kVA以上時,空載電流約占額定 電流大的0.6%-2.4%;中、小型變壓器的空載電流約占額定電流的4%-16%.鐵芯硅鋼片采用的材質不同,其空載電流差異較大.

 

    中試控股電力講解空載電流通常以額定電流的百分數I0%來表示,單相變壓器I0(%)=(I0/IN)×100%.三相變壓器空載電流百分數I0%計算公式如下

 

    I0(%)=(I0/IN)×100%

 

    I0=(I0a﹢I0b﹢I0c)/3

 

    式中 I0(%)--空載電流百分數;

 

    I0--三相空載電流平均值;

 

    I0a、I0b、I0c--a、b、c三相上測得的空載電流;

 

    IN--加壓測量側的額定電流.

 

    導致變壓器空載損耗和空載電流增大的原因有以下幾點:

 

    (1) 變壓器鐵芯多點(兩點及以上)接地

 

    (2) 硅鋼片之間絕緣不良,或部分硅鋼片之間短路

 

    (3) 穿心螺栓或壓板的絕緣損壞,上夾件和鐵芯、穿心螺栓間絕緣不良,造成鐵芯的局部短路

 

    (4) 變壓器繞組有匝間、層間短路,并聯支路短路

 

    (5) 硅鋼片松動、劣化,鐵芯接觸不良

 

    二、空載試驗的試驗方法

 

    1. 單相變壓器空載試驗

 

    試驗接線如圖所示.當試驗電壓和電流不超過儀表的額定值時,可直接將測量儀表接入測量回路見圖.當電壓、電流超過儀表額定值時,可通過電壓互感器及電流互感器接入測量回路見圖.

 

    單相變壓器空載試驗接線圖

 

    (a)儀表直接入;(b)儀表經互感器接入

 

    2. 三相變壓器空載試驗

 

    三相變壓器的空載試驗多采用兩功率表法和三功率表法,試驗接線如圖所示.

 

    三相變壓器空載試驗接線圖

 

    (a)兩功率表法;(b)兩功率表法,儀表經互感器接入;(c)三功率表法,儀表經互感器接入

 

    對應圖所示,空載損耗P0與空載電流百分數I0(%)計算公式為

 

    P0=P1﹢P2

 

    I0(%)=(I0a﹢I0b﹢I0c)/3IN×100%

 

    對應圖所示,P0、I0、I0(%)計算式為

 

    P0=(P1﹢P2) kTVkTA

 

    I0(%)=(I0a﹢I0b﹢I0c)/3IN×kTA×100%

 

    對應圖所示,P0、I0、I0(%)計算式為

 

    P0=(P1﹢P2﹢P3)kTVkTA

 

    I0(%)=(I0a﹢I0b﹢I0c)/3IN×kTA×100%

 

    以上各式中 P1、 P2、 P3--功率表的測量值(表計格數換算后實際值)

 

    I0a、I0b、I0c--電流表的實測值

 

    kTV--測量用電壓互感器的變比

 

    kTA--測量用電流互感器的變比

 

    IN--變壓器測量側的額定電流