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中試控股技術研究院魯工為您講解：S25變壓器容量試驗儀

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。

變壓器額定電流計算：

變壓器額定電流 I1N/I2N，單位為A、kA。是變壓器正常運行時所能承擔的電流，在三相變壓器中均代表線電流。

變壓器額定電流計算公式 對單相變壓器：I1N = SN/ U1N I2N = SN / U2N 對三相變壓器：I1N=SN/［sqrt（3）U1N］ I2N=SN/［sqrt（3）U2N］

U1N為正常運行時一次側應加的電壓。U2N為一次側加額定電壓、二次側處于空載時的電壓。單位為V。相變壓器中，額定電壓指的是線電壓。

SN為變壓器額定容量，單位為VA、kVA、MVA，N為變壓器的視在功率。通常把變壓器一、二次側的額定容量設計為 。

I1N為正常運行時一次側變壓器額定電流。I2N為一次側變壓器額定電流。單位為A。

250KVA有效使用功率等于百分之八十，250KVA等于200KW 變壓器二次側電流=變壓器額定容量*1.44。

例如：100KVA變壓器二次側電流

I=100*1.44=144（A）

各種容量變壓器高低壓側額定電流的數據（包括20、30、50、80、100、160、200、250、315、400KVA等）

變壓器容量20、30、 50、 80、 100、 160、 200、 250、 315、 400KVA

高壓側電流1.15、1.73、2.88、4.62、5.77、 9.23、11.2、14.43、18.2、 22.4

低壓側電流28.9、43.2、 72、 115.2、144、230.4、288、 360、453.6、 576 已知變壓器容量，求其各電壓等級側額定電流。口訣a ：

容量除以電壓值，其商乘六除以十。

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

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。

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。

負載損耗是一個重要參數，它對于變壓器的經濟運行以及變壓器本身的使用壽命，都有著極其重要的意義；而短路阻抗，它決定了變壓器在電力系統運行時對電網電壓波動的影響，以及變壓器發生出口短路事故時電動力的大小，同時短路阻抗還是決定變壓器能否丼聯運行的一個必要條件。

通過短路阻抗和負載損耗的測量，可以驗證這兩項指標是否在國家標準及用戶要求范圍內，同時還可以通過試驗發現繞組設計與制造及載流回路和結構的缺陷。

1、短路阻抗及負載損耗的測量，應當在試品的一個繞組的線端施加額定頻率，且近似正弦的電流，另一個繞組短路，各相處于同一個分接位置。測量應在50%～100%額定電流下進行；為避免繞組發熱對試驗結杲產生明顯誤差，試驗測量應迅速進行；同時準確記錄試驗時繞組溫度。

2、短路阻抗及負載損耗的測量與空載試驗的測量線路相同，只是測量中無需進行電壓波形校正；測量方法上的要求與《電力變壓器空載損耗及空載電流的測量方法》中3～6的規定完全相同。

3、短路阻抗及負載損耗的測量接線見圖1-11(a)、(b)；對于額定電流很小的試品，儀表（電壓表及瓦特表電壓線圈）和電壓互感器的吸收電流在測量電流中不可忽略時，應將電壓取于電源，接線見圖1-11(c)、(d)。

4、短路阻抗是在額定頻率和參考溫度下，一對繞組中某一繞組端子之間的等效串聯阻抗；其百分數等于短路電壓與額定電壓之比，測量時應以三相電流的算術平均值為準，如果試驗電流無法達到額定電流時，短路阻抗應按式(1)、式(2)折算并校正到表1-1所列的參考溫度。

       Zkt=(Ukt/Ur)×(Ir/Ik)×100 ---------------------------------------------- (1)

       Zk=√[Zkt2+(Pkt/10Sr)2×(Kt2-1)] -------------------------------------- (2)

式中：

       Zkt——繞組溫度為t℃時的短路阻抗，%；

       Ukt——繞組t℃時通過試驗電流Ik的短路電壓，單位為kV；

       Ur——施加電壓側的額定電壓，單位為kV；

       Ir——施加電壓側的額定電流，單位為A；

       Zk——參考溫度時的短路阻抗，%；

       Pkt——t℃時的負載損耗，單位為W；

       S——額定容量，單位為kVA；

       Kt——電阻溫度換算系數（同10.5)。

圖1-1 短路阻抗及負載損耗測量接線圖
G——可調電源；T——試品；TA——電流互感器；TV——電壓互感器；A——電流表；V——電壓表；W——瓦特表

表1-1 不同耐熱等級絕緣的參考溫度

絕緣的耐熱等級	參考溫度 ℃
A	75(80)
E	95
B	100
F	120
H	145
C	170
注1：括號內的數值適用于干式變壓器。        注2：對于大型電力變壓器，其阻抗受溫度影響較小，可不比進行溫度校正。

5、短路阻抗通常還以每相歐姆數表示，按式(3)計算，也應校正到表1-1所列的參考溫度。

       Zi=ZkUr2/100Sr --------------------------------------------------------------- (3)

式中：

       Zi——短路阻抗，單位為Ω/相；

       Ur——繞組的額定電壓，單位為kV；

       Sr——繞組的額定容量，單位為MVA；

       Zk——繞組的短路阻抗，單位為%。

6、負載損耗是繞組通過額定電流時所產生的損耗；測量時，應以三相電流的算術平均值為準，施加額定電流，如果試驗電流無法達到額定電流時，負載損耗應按額定電流與試驗電流之比的平方增大，負載損耗中的電阻損耗與溫度成正比，而其他損耗與溫度成反比。兩部分損耗應分別校正到表1-1所列的參考溫度，通常用式(4)計算：

       Pk=[Pkt+ΣIr2R×(Kt2-1)]/Kt ---------------------------------------------------- (4)

式中：

       Pk——參考溫度下的負載損耗；

       Pkt——繞組試驗溫度下的負載損耗；

       Kt——電阻溫度換算系數（同10.5）；

       ΣIr2R——t℃時被測一對繞組的電阻損耗。

三相變壓器一對繞組的電阻損耗應為兩繞組電阻損耗之和，按式(5)、式（6)計算：

       Y或YN聯結的繞組       Pr=1.5Ir2Rxn=3Ir2Rxg ---------------------------------- (5)

       D聯結的繞組              Pr=1.5Ir2Rxn=Ir2Rxg ------------------------------------ (6)

式中：

       Pt——繞組的電阻損耗，單位為W；

       Ir——繞組的額定電流，單位為A；

       Rxn——線電阻，單位為Ω；

       Rxg——相電阻，單位為Ω。

在試驗中，短路連接線不宜過小，對于銅質導線，一般選擇電流密度為3A/mm2～4A/mm2；而對于大容量變壓器，其低壓側電流很大，由于短路連接的電阻損耗引人的測量誤差較大，可在試驗結果中加以校正。

7、變壓器的短路阻抗和負載損耗應在主分接測量，對于調壓范圍超過±5%的變壓器還應測量兩個極限分接的數據；對于三繞組變壓器，其短路阻抗及負載損耗應在成對的繞組間進行測量。如：

在繞組1與繞組2之間、在繞組1與繞組3之間、在繞組2與繞組3之間。

對于多繞組的變壓器，繞組也應成對的選取，其原則與三繞組相同：試驗時，非被試繞組開路。

8、不同容量的繞組間測量時，施加電流應以較小容量的額定電流為準，試驗結果中負載損耗應注明容量；短路阻抗應折算到大容量一側。

9、當試驗頻率不等于額定頻率時（其偏差小于5%），負載損耗可以認為近似相等，短路阻抗按式(7)折算：

       Zk=√{(Zkt×?r/?)2+(Pkt/10Sr)2[Kt2-(?r/?)2]} ---------------------------------- (7)

式中：

       Zk——參考溫度下的短路阻抗，%；

       Zkt——試驗溫度下的短路阻抗，%；

       ?r——額定頻率，單位為Hz；

       ?——試驗頻率，單位為Hz；

       Pkt——試驗溫度下的負載損耗，單位為W；

       Sr——額定容量，單位為kVA；

       Kt——電阻溫度換算系數（同10.5）。

10、當對變壓器的繞組是否存在缺陷及對產品結構的合理性產生懷疑時，可進行如下的單相負載試驗：

對于供電側繞組為YN、另一側為yn或d聯結的產品，可以輪流在一個相繞組（例如：AO、BO、CO)施加額定電流，而另一側三相短路，三次測量的阻抗壓降平均數乘以√3就相當于三相的壓降，三次負載損耗之和應相當于三相測量的負載損耗。

對于供電側繞組為Y、另一側為y或d聯結的產品，可輪流在每個雙相上施加額定電流，而另一側三相短路，依次測量阻抗壓降和負載損耗，允許將單相測量的結果換算到三相數據，其組阻抗壓降應乘以√3/2，總的負載損耗應為三次負載損耗之和的一半。

對供電側繞組為D、另一側為yn、y或d聯結的產品，可輪流在供電側每個雙相上施加2/√3額定電流，依次短路一相線圈（如在AB端供電、BC端短路）而另一側繞組三相短路，依次測量阻抗壓降和負載損耗；允許將單相測量結果換算到三相數據，其阻抗壓降等于三次測量的平均數，其負載損耗等于三次負載損粍之和的一半。

對于獨立繞組的三個單相的負載損耗應基本相等。對于自耦聯結繞組的三個單相損耗，一般B相較其他兩相略大一些。