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中試控股技術研究院魯工為您講解：變壓器空負載測試儀

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。

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。

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
結構外觀
儀器由主機和配件箱兩部分組成，其中主機是儀器的核心，所有的電氣部分安裝在主機內部，其主機外箱采用高強度進口防水注塑機箱，堅固耐用，配件箱用來放置測試導線及配套工具。
1、結構尺寸
結構尺寸（圖1）
圖1、主機與配件箱尺寸
2、面板布置
面板布置圖（圖2） 
圖2、面板布置圖
如圖2所示：最上方從左到右依次為特性測試用輸入端子（A相100A電流輸入端子正極Ia100A、A相5A電流輸入端子正極Ia5A、A相電流輸入端子負極Ian、B相100A電流輸入端子正極Ib100A、B相5A電流輸入端子正極Ib5A、B相電流輸入端子負極Ibn、C相100A電流輸入端子正極Ic100A、C相5A電流輸入端子正極Ic5A、C相電流輸入端子負極Icn、電壓輸入端子Ua、Ub、Uc、）、充電電源插座及開關、RS232通訊接口、接地端子、容量測試用接線端子和打印機。面板左下方為彩色液晶顯示屏；液晶右側為鍵盤。
3、鍵盤說明
鍵盤共有30個鍵，分別為：F1~F5，數字0~9、小數點、↑、↓、←、→、 、#、 、存儲、查詢、退出、設置、切換、自檢、幫助。
數字鍵：0～9，在輸入參數時做為相應的數字使用。
小數點：在輸入參數時做為小數點使用。
↑、↓、←、→鍵：上下左右鍵
? 在主界面中用來移動光標，使其指向需要進行的項目功能條（功能條反色顯示）。
? 上下鍵在容量測試屏和參數設置屏中用來移動光標，使其指向需要要更改的參數（包括：容量設置部分的試品編號、當前溫度、阻抗電壓、高額定電壓、試品類型、分接檔位、聯結組別、參比容量和特性測試部分的PT變比、CT變比、高額定電壓、低額定電壓、當前溫度、設置日期、設置時間、變壓器容量、接線方式等）。
? 上下鍵在記錄瀏覽功能屏中用來翻閱記錄。
? 左右鍵在容量測試參數設置功能屏中用來切換可選的項目，如分接檔位、聯接組別、參比容量，可根據屏幕上方的提示用左右鍵在這些檔位中連續切換，選至需要的數值。
 鍵：確定鍵，在開機后按下此鍵進入主菜單。主菜單下按下此鍵即進入當前指向的功能選項（反色顯示的功能條），在輸入參數時，作用是開始輸入和結束輸入并使剛鍵入的數字有效。
退出鍵：返回鍵，按下此鍵均直接返回到主菜單；如果正在測試過程中、測試結束時按此鍵則同時返回主界面。
存儲鍵：在容量測試結果下，按存儲鍵可存儲當前容量測試結果。
查詢鍵：在主菜單下按下查詢鍵，可查詢已存儲的容量數據。
設置鍵：在主菜單下按下設置，可快速進入參數設置屏。
F1~F5鍵：輔助功能鍵。F4是打印功能鍵。
切換、自檢、幫助、開關鍵：現為保留按鍵，無實際用途。

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。

 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.

 

    (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

 

    (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