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中試控股技術研究院魯工為您講解：三繞組變壓器損耗檢測儀（電科院）

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
1、主菜單界面
儀器開機即進入主菜單，界面如圖3所示：
圖3、主菜單界面
主菜單共有十個可選項，分別為：容量測試、參數設置、有源負載、單相空載、三相空載、單相短路、三相短路、結果查詢、電氣參數、諧波分析。當光標指向哪一個功能選項時，哪個選項就變為反色顯示，可見圖四界面中選中項為‘容量測試’功能，按上下左右鍵可改變光標指向的選項。此時，按‘ ’確定鍵進入選中的功能顯示屏。最下端為提示行，顯示當前的日期時間、內部電池的電壓幅值和剩余電量百分比，從而可以及時掌握儀器的電池電量情況，了解儀器是否要充電避免沒有及時充電而在現場無法正常工作的情況。
各功能選項的用途分別為：
? 容量測試：用來測量變壓器的容量值。
? 參數設置：用來對變壓器空負載試驗的必要的參數進行設置。
? 有源負載：用儀器內部電源來進行變壓器的短路試驗，不需要外接其他輔助設備。
? 單相空載：使用單相電源進行三相變壓器的空載試驗；在現場三相電源一般不容易滿足要求，我公司獨創了一種單相電源對三相變壓器進行空載試驗的方法。針對Y/Yn0的配電變壓器，只需要單相市電（交流220V）即可進行空載試驗。
? 三相空載：使用外接的三相電源進行變壓器的空載試驗。
? 單相短路：使用外接的電源進行單相變壓器的短路試驗。
? 三相短路：使用外接的三相電源進行變壓器的短路試驗。
? 結果查詢：查看已保存的測試結果記錄。同時可將儀器內部保存的測試記錄上傳到后臺管理計算機，方便用戶進行測試結果的管理。
? 電氣參數：用來進行各種電參量的測量，包括：波形顯示、矢量分析、實時數據。
? 諧波分析：用來檢測試驗電源的諧波含量。
2、容量測試參量設置界面
在選中‘容量測試’功能時，進入容量測試參量設置屏。如圖4所示： 
圖4、容量參數設置
容量測試設置屏可見，項目有：試品編號、當前溫度、阻抗電壓、高額電壓、試品類型、分接檔位、聯結組別、參比容量。顯示屏最下一行為開始測試，當手形指針指到此項目時按確定即開始測試。
各項參數的含義和作用如下：
? 試品編號：為了區分所測試的變壓器，人為的為其編號（共6位數，可為0~9數字或26個英文字母），以便在查閱時不會將幾組結果混淆。
? 當前溫度：輸入當前的被測變壓器的本體溫度，用于對測試結果做溫度校正，因容量判斷主要的依據為變壓器的短路試驗的數據包括阻抗電壓和短路損耗，根據我們所測出的實際數據，按要求校正到額定條件時的短路損耗數值，再查表得到被試變壓器的實際容量；首先是非額定電流的校正，同時國標要求變壓器的短路損耗應在環境溫度為75℃（針對油浸式變壓器，干變根據不同要求分別為100℃、120℃、145℃）時進行，所以額定條件的數據都是在75℃時的標準數值。為了準確判斷容量，必須將測試結果校正到75℃時，因此當前溫度的準確直接影響容量的判斷結果。
? 阻抗電壓：當測試非標變壓器時，需輸入此項參數，才可測出實際容量。
? 高額電壓：指被試變壓器施壓側的額定電壓值。用于區別不同電壓等級的變壓器；相同容量、不同電壓等級變壓器的短路試驗參數值是不同的；要做到準確判斷，就必須輸入被試變壓器的高壓側額定電壓。
? 試品類型：指變壓器的不同類型。按鐵芯能耗等級，分為JB64、SJ（73）、S7、S9（S11）、S13等標準級別，還包括非標類型；按絕緣形式又分為油浸式和干式變壓器，注意在測試非標類型和干式變壓器時，需要輸入被測變壓器的阻抗電壓；注意：當需要進行單相和三相空載試驗進行變壓器的型式判定時，在此必須將此參數設置正確，否則判定型式會混亂。
? 分接檔位：指變壓器分接開關當前位置；配變通常都有三個分接位置，通常在2分接測量，如果分接位置不在標準檔位，而又不愿改變分接位置，必須輸入當前的正確位置。
? 聯結組別：根據變壓器的內部接線方式可分為Yyn0、Dyn11和Yzn11三種情況，因不同聯結組別的變壓器損耗參數是不同的，因此只有明確變壓器的聯結組別才可準確判斷出被測變壓器的型式。
? 參比容量：當被測變壓器容量為500或630時，需輸入此項參數；因為這兩種容量的變壓器的阻抗電壓處于交替區，造成容量判定的交叉區，也就是說同一臺變壓器按照不同的阻抗電壓進行測試，有可能出兩種結果；因此只有設置了參比容量，才能保證測出的容量準確。
所有參數設置好后，按確定鍵開始測試過程，如圖5所示： 
圖5、容量測試（進行中）
圖中將實時的測試數據顯示在屏幕上，包括：ABC三相的測試電壓、ABC三相的測試電流、ABC三相的測試功率、各相的平均電壓和平均電流、各相的總功率。
如果試驗人員的接線不正確，儀器會自動提示：測試異常，請檢查接線。如圖6所示：
圖6、容量測試異常，警示界面
測試正常完成，即顯示測試結果，如圖7所示： 
圖7、容量測試結果
圖7所示為容量測試判別結果，包括：實際的三相測試電壓值、三相電流值、三相功率值，當前測試條件下實測的短路損耗（負載損耗）總和數值、判定的變壓器參數下國標規定的短路損耗數值、校正到額定試驗條件下的短路損耗數值、校正后的短路損耗數值與國標參數下短路損耗值的百分數誤差。當前條件下實測阻抗電壓數值、判定的國標阻抗電壓數值、判定容量、實測容量、判定型式和變壓器的實測阻抗；如果在判定容量顯示為“No type”說明實測容量值在兩相鄰容量之間，無法歸檔；如果判定型式顯示為“no”說明變壓器的型式也在兩種型式之間，無法歸檔。顯示屏最下一行仍為提示行，圖六中可見，提示行提示操作人員下一步有三種可選擇的操作，可選擇保存將測試結果保存到內部存儲器中、打印將測試結果通過打印機打印出來,選擇取消退出當前的測試界面返回到主界面；當結果中短路損耗超標時儀器會提示“損耗異?！保f明所輸入的形式不正確。
3、參數設置界面
參數設置屏如圖8所示：
圖8、參數設置屏
圖中可見最下一行為提示行，提示行提示‘按【確定】輸入，【退出】返回主菜單’如圖所示，此時上下按鍵可將手形指針指向其他選項，共九行代表九種參數，包括：PT變比、CT變比、高額電壓、低額電壓、電流檔位、當前溫度、校正溫度、設置日期、設置時間、設定容量、接線方式，光標指向哪一項，可對哪項進行改變，圖八中選中項為PT變比，按確定鍵能修改PT變比的數值。
各項參數的具體說明如下：
? 電流檔位：電流量程的選擇，包括5A和100A兩檔。
? PT變比：當被測電壓超過本儀器的電壓測量范圍時，需要外接電壓、電流互感器擴展量程進行電壓、電流的測試。此時需要根據外接電壓互感器的變比值進行此參數的設置。例如：采用10kV/400V時，應將電壓變比設置為25。
? CT變比：當被測電壓或電流超過本儀器的測量范圍時，需要外接電壓、電流互感器擴展量程進行電壓、電流的測試。此時需要根據外接電流互感器的變比值進行此參數的設置。例如：采用100A/10A的電流互感器時，應將電流變比設置為10。
? 高額定電壓：被測變壓器的高壓側額定電壓，單位kV；
? 低額定電壓：被測變壓器的低壓側額定電壓，單位kV；
? 高壓直阻：被測變壓器的高壓側繞組的直阻值，取3個線電阻平均值；
? 低壓直阻：被測變壓器的低壓側繞組的直阻值，取3個線電阻平均值；
? 當前溫度：當前溫度：輸入當前的被測變壓器的本體溫度；
? 校正溫度：用于對測試結果做溫度校正，國標要求變壓器的短路損耗應在溫度為75℃（針對油浸式變壓器，干變根據不同要求分別為100℃、120℃、145℃）時進行，所以額定條件的數據都是在75℃時的標準數值，必須將測試結果校正到75℃時因此當前溫度的準確直接影響容量的判斷結果。
? 設置日期：用來對日期進行設置，調整當前顯示的年、月、日。
? 設置時間：用來對時間進行設置，調整當前顯示的時、分、秒。
? 設定容量：被測變壓器的額定容量值，單位kVA；
? 接線方式：指被測變壓器的內部接線方式（即聯結組別），包括Y/Yn0，D/Yn11,Y/Zn11幾種方式；

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。

電力變壓器經濟運行是在確保變壓器安全運行和滿足對用戶供電質量和可靠性的基礎上，充分利用變電站的設備條件，擇優選取變壓器的運行方式，降低變壓器本身的能量損耗，提高其電源側的功率因數，實現降損節能的目標。供電負荷與變壓器容量和臺數的確定，關系到變壓器經濟運行的方式；實施變壓器經濟運行與變電站內變壓器的臺數、容量和變壓器自身性能和損耗參數密切相關，是建立在確保安全可靠供電前提下的一項綜合經濟技術活動，貫穿電力變壓器從設計選型、運行檢修到退役的整個過程；在變電站建設、擴建和變壓器增容時就要考慮其相關的因素和條件；實施變壓器經濟運行，就變壓器和變電站設備本身一般應具備和滿足以下條件，在變壓器設計和選型時應充分給予考慮。

（1）新建變電站分期建設，考慮負荷的增長，首期只有一臺變壓器時，要結合最終規模確定變壓器的容量，變壓器的負載率應貼近最佳經濟運行區域，一般在75%以下為最佳，若短期內不進行擴建，變壓器不宜滿負荷運行。

（2）并列運行的多臺變壓器應滿足并聯條件，即聯結組別與相位關系相同；電壓和變壓比相同，允許偏差相同，調壓范圍內的每級電壓相同；防止二次繞組之間因存在電動勢差，產生循環電流，影響容量輸出和燒壞變壓器。短路阻抗相同，控制在10%的允許偏差范圍內(1)；容量比在0.5~2之間；保證負荷分配均勻，防止短路阻抗和容量小的變壓器過載，而容量大和短路阻抗大的變壓器欠載，短路阻抗的大小必須滿足系統短路電流的要求，否則應采取限制措施。

（3）選用電力變壓器的技術參數，應以變壓器整體的可靠性為基礎，綜合考慮技術參數的先進性和合理性，兼顧對系統安全的影響，充分考慮變壓器自身固有的綜合損耗，在負載損耗基本相同時，盡量選用空載損耗小的變壓器，負載損耗滿足國標《三相油浸式電力變壓器技術參數和要求》(4)。

（4）電力變壓器在負載區域運行時，其繞組、線夾、引線、絕緣油及絕緣部件的溫度不宜過高，在變壓器負載導則規定的溫度限值內，避免高溫度下運行，絕緣老化加快而縮短變壓器的壽命和引發損壞事故(3)。也要防止變壓器高溫度運行，引起變壓器自身損耗過大，影響輸出效率，造成不必要的電能浪費。

（5）在裝有備用變壓器的變電站，要選擇綜合功率損耗（應該把變壓器的冷卻功率計算在內）小的變壓器投入運行，要按負載的變化規律，合理選擇最佳組合方式，要通過調整負載，提高負荷率，提高功率因數，使變壓器在經濟運行區的優選段內工作。

（6）單臺變壓器經濟運行區平均負載系數，β的上限為1，下限為Pk/Po，(其中Pk為變壓器空載損耗，Po為額定負載損耗)；經濟運行區優選運行段的平均負載系數，β的上限為0.75，下限為1.33（Pk/Po）。

（7）變壓器經濟運行必須建立在安全可靠供電的前提條件下，備用變壓器應有可靠的自動投入裝置相配套，保證在相臨變壓器故障時自動投入運行，確保不中斷正常供電。

（8）安排變壓器并列運行方式，要對聯絡開關的額定折斷容量進行核算，防止系統短路故障時因開關遮斷容量不足而損壞設備，影響故障點的自動隔離；分列運行的母線聯絡開關備用電源自投動作時，應能自動斷開接入母線側的其它電源的開關。