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中試控股技術研究院魯工為您講解：變壓器容量特性測試儀（源頭大廠）

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。

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
五、使用方法
以下將分為二部分來介紹：有源容量負載損耗、無源損耗測量部分。
（一）．有源變壓器容量、負載損耗測量
1．基本概念
有源容量試驗：通過一些必要的數據來確定某個變壓器的實際容量值，從而檢查出被試變壓器銘牌容量是否真實。
2、測試方法
容量測試儀配有三把測試鉗（黃、綠、紅），每只鉗子分別引出兩根測試線，一根粗線、一根細線，粗線接到儀器面板上容量測試端子對應顏色的電流端子（Ia、Ib、Ic），細線接到儀器面板上容量測試端子對應顏色的電壓端子（Ua、Ub、Uc），將鉗頭按顏色分別夾在被試變壓器的高壓側各相接線柱上，變壓器的低壓側要用專用短接線良好短接。如圖24所示：
接好線后，在主界面選擇容量測試項目，此時進入容量參數設置屏，按下列操作步驟進行設置：
? 設定當前溫度，通過上下鍵將手型指針指到‘當前溫度’選項，用左右鍵調節溫度數值，要求盡量準確，最好以溫度計的示值為準。
? 設置高壓側額定電壓，通過上下鍵將手型指針指到‘高額定電壓’選項，用左右鍵調節高額定電壓檔，例如被測變壓器是10kV/400V的配變，則將本項設置為10kV
? 設置變壓器類型，通過上下鍵將手型指針指到‘變壓器類型’選項，用左右鍵調節該選項，使之與銘牌相符。
? 設置分接檔位，通過上下鍵將手型指針指到‘分接檔位’選項，用左右鍵調節該選項，通常將分接打到2分接位置，如遇被測變壓器分接在其他位置，則將該選項設置到相應的位置。
? 通過上下鍵將手型指針指到‘被試品編號’選項，用左右鍵調節該選項為某個編號值。
? 按開始鍵進行測試，結果自動保留在液晶屏上
? 選擇‘保存’可將結果保存到內部存儲器中，如不需保存，則不選此項。
? 選擇‘打印’可將測試結果打印出來。
有源負載試驗的接線方法與容量測試完全相同，操作也同樣簡單，值得注意的是，有源負載試驗的參數設置是用主界面中的第三項‘參數設置’，一定要正確設置。
（二）．外接電源變壓器損耗測量部分
1．基本概念
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。
2．測試方法
根據不同的測試項目以下分別進行介紹：
⑴．單相電源分相對三相變壓器空載損耗的測量（只試用Y/Yn0接線）：當現場試驗條件無法滿足用三相電源來做空載試驗時，可用單相電源（交流220V）來進行三相變壓器的空載試驗。分別對變壓器的每相加壓試驗，試驗結果自動折算到三相電源試驗的情況。具體接線（見附件三）。
利用儀器的Ua、Ub測量電壓，用A相電流回路測量電流，依次對被測變壓器的低壓側Ao、Bo、Co加電，進行測試。
⑵．三相電源測量變壓器的空載損耗：將變壓器的非測試端開路，按圖25方式接線：
圖25、三相電源測量變壓器空載損耗
⑶．測量單相變壓器短路損耗：
⑷．三相三線電源測量變壓器短路損耗：從變壓器高壓側施加三相測試電源，低壓側用專用短接線良好短接，如圖27接線：
電池維護及充電
儀器采用高性能鋰離子充電電池做為內部電源，操作人員不能隨意更換其他類型的電池，避免因電平不兼容而造成對儀器的損害。
儀器須及時充電，避免電池深度放電影響電池壽命，
正常使用的情況下盡可能每天充電（長期不用最好在一個月內充一次電），以免影響使用和電池壽命，每次充電時間應在4小時以上，因內部有充電保護功能，可以對儀器連續充電。
注意事項
1．在測量過程中一定不要接觸測試線的金屬部分，以避免被電擊傷。
2．測量接線一定要嚴格按說明書操作，否則后果自負。
3．測試之前一定要認真檢查設置的參數是否正確。
4．最好使用有地線的電源插座。
5．不能在電壓和電流過量限的情況下工作。
6．短路試驗時，非加壓側的短接必須良好，否則會對測試結果有影響。
7．做短路試驗時，如果高壓或中壓側出線套管裝有環形電流互感器時，試驗前電流互感器的二次一定要短接。
8．試驗接線工作必須在被試線路接地的情況下進行，防止感應電壓觸電。所有短路、接地和引線都應有足夠的截面，且必須連接牢靠。測試組織工作要嚴密，通信順暢，以保證測試工作安全順利進行。
9．當儀器需要充電時，一定要關掉工作電源（按下“O”為關），插上電源線，充電指示的黃燈開始閃爍，說明充電進入正常狀態。
10．當測試500kVA或630kVA的變壓器時，必須要對參比容量進行設置，因為500和630的變壓器處于阻抗電壓變換區，容量有交叉的可能性，為了避免誤判，必須對此參量進行設置。


九、附錄二：單相法測量三相變壓器空載損耗接線說明
單相法測量三相變壓器空載損耗接線說明
注意：此方法只適用于Y/Yn0聯結方式的變壓器
當現場停電無法提供空載試驗所用的三相電源時，可采用單相法測量三相變壓器的空載損耗，測量方法如下：
1． 用單相~220V交流電源分別對變壓器的A、B、C各相做單相空載試驗。在進入參數設置界面時，在 變壓器容量： 狀態欄輸入所測得變壓器容量值，在 高額定電壓： 、低額定電壓： 和 接線方式： 狀態欄，按銘牌所標值輸入。
2． 做A相空載時，將黃色測試鉗子夾在變壓器低壓側的a相接線柱，將綠色測試鉗子夾在變壓器低壓側的公共端；測試鉗分粗細線，按接線示意圖聯接（粗線接電流，細線接電壓）。接線無誤后，接通單相~220V交流電源，待數值穩定后按《確定》鍵，此時完成a相測試。注意：完成a相測試后必須先斷開所加得~220V交流電源，然后換相測試（每測試完一相必須先斷開電源）
3． 做B相空載時，將黃色測試鉗子夾在變壓器低壓側的b相接線柱，將綠色測試鉗子夾在變壓器低壓側的公共端；
4． 做C相空載時，將黃色測試鉗子夾在變壓器低壓側的c相接線柱，將綠色測試鉗子夾在變壓器低壓側的公共端；
單相空載測試接線示意圖見附錄三。

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。

產品參數

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：0～100A內部全部自動切換量程。

2. 準確度

電壓：±0.5%。

電流：±0.5%。

功率：±0.5%（CosΦ>0.2），±1.0%（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≥100MΩ。

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。變壓器容量計算：

首先選擇變壓器的額定電壓。高壓側電壓與所接入電網電壓相等，低壓側電壓比低壓側電網的電壓高10%或5%（取決變壓器電壓等級和阻抗電壓大小）；額定容量選擇。

計算變壓器所帶負荷的大小（要求統計最大綜合負荷，將有功負荷kW值換算成視在功率kVA），如果是兩臺變壓器，那么每臺變壓器的容量可按照最大綜合負荷的70%選擇，一臺變壓器要按總負荷考慮，并留有適當的裕度。其它名牌參數可結合變壓器產品適當考慮。

例如：選擇35/10kV變壓器。假定最大負荷為3500kW，功率因數為0.8，選兩臺變壓器，容量S=0.7×3500/0.8=3062kVA，可選擇3150kVA的變壓器，電壓比為35kV/10.5kV。再從產品目錄中選擇型號。

一、變壓器容量計算公式：

1、計算負載的每相最大功率<BR>將A相、B相、C相每相負載功率獨立相加，如A相負載總功率10KW，B相負載總功率9KW，C相負載總功率11KW，取最大值11KW。(注：單相每臺設備的功率按照銘牌上面的最大值計算，三相設備功率除以3，等于這臺設備的每相功率。)

例如：C相負載總功率=電腦300W×10臺)+(空調2KW×4臺)=11KW

2、計算三相總功率

11KW×3相=33KW(變壓器三相總功率)

三相總功率/0.8，這是最重要的步驟，目前市場上銷售的變壓器90%以上功率因素只有0.8，所以需要除以0.8的功率因素。

33KW/0.8=41.25KW(變壓器總功率)

變壓器總功率/0.85，根據《電力工程設計手冊》，變壓器容量應根據計算負荷選擇，對平穩負荷供電的單臺變壓器，負荷率一般取85%左右。

41.25KW/0.85=48.529KW(需要購買的變壓器功率)，那么在購買時選擇50KVA的變壓器就可以了。

 

《電力工程技術》

作者：楊天寶

2018年10月第一版

中國電力出版社出版

全國電力職業教育規劃教材

讀者評價：技術前瞻性很好，內容全面、詳細、綜合性很強，傳統電力講解細致，新能源電力解讀到位，更清楚剖析了未來電力的發展方向！

二、關于變壓器容量計算的一些問題

1、變壓器的額定容量，應該是變壓器在規定的使用條件下，能夠保證變壓器正常運行的最大載荷視在功率；

2、這個視在功率就是變壓器的輸出功率，也是變壓器能帶最大負載的視在功率；

3、變壓器額定運行時，變壓器的輸出視在功率等于額定容量；

4、變壓器額定運行時，變壓器的輸入視在功率大于額定容量；

5、由于變壓器的效率很高，一般認為變壓器額定運行時，變壓器的輸入視在功率等于額定容量，由此進行的運算及結果也是基本準確的；

6、所以在使用變壓器時，你只要觀察變壓器輸出的電流、電壓、功率因數及其視在功率等于或小于額定容量就是安全的(使用條件滿足時)；

7、有人認為變壓器有損耗，必須在額定容量90%以下運行是錯誤的！

8、變壓器在設計選用容量時，根據計算負荷要乘以安全系數是對的。

可以看到變壓器容量計算其實不難。主要是要注意變壓器容量計算的一些問題。