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中試控股技術研究院魯工為您講解：變壓器損耗測試儀（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。

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

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。