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中試控股技術研究院魯工為您講解：變壓器容量及空負載測試儀（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。

    CT 變 比：當被測電流超過本儀器的電流測量范圍時，需要外接電流互感器擴展量程進行電流測試。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CT時，應將CT變比設置為10。

5.8.2零序阻抗測試

在完成參數設置后開始進行測試，進入“正在測試”屏，見圖二十一，時時刷新測試數據，此時按“確認”鍵進入“測試結果”屏，見圖二十二，按“取消”鍵返回上一屏。

在“測試結果”屏下，按“左右”鍵選擇“繼續測試”、“保存結果”、“打印結果”，按“確認”鍵執行當前選項，按“取消”鍵返回上一屏。

顯示數據含義:

(1) U:   電壓有效值，單位: V     (2) I:   電流有效值，單位: A

(3) P:   有功功率，單位: W       (4) cos: 功率因數

(5) Frq: 信號頻率，單位: Hz

(6) |Z|: 零序阻抗，單位: Ω      (7) X:   零序電抗，單位: Ω

(8) L:   零序電感，單位: H       (9)Φ:   阻抗角，單位: 度

(10)R:   零序電阻，單位: Ω

5.8.3零序阻抗測試接線

零序阻抗的測量適用于高壓側星形接線帶中性點的變壓器，將單相電源的“UA”接到儀器的“入IA”接線端子，將變壓器高壓側A、B、C三相短路接到儀器的“出IA”、“UA” 接線端子，將電源的零相“UO”接到儀器的“UO” 接線端子及變壓器高壓側的中性點，變壓器低壓側開路，接線見圖二十三。

單相測試

當現場無三相電源或需要檢查變壓器單相故障時需用單相法測量。在“主菜單”屏下選中“單相測試”項后，按“確認”鍵進入“單相測試功能選擇”屏，見圖十五。

圖十五

注意：針對變壓器不同聯結方式，單相折算三相時公式不同，不能選錯。

負載星接和空載星接是指被測變壓器加壓側為星型接法，負載角接和空載角接是指被測變壓器加壓側為三角型接法。

5.7.1單相負載測試

單相負載測試的參數設置參考5.4.1。

在完成參數設置后開始進行測試，進入“正在測試”屏，見圖十六。

圖十六

在“正在測試”屏下，按“上下”鍵選擇加壓繞組，按“確認”鍵鎖定加壓繞組數據或取消鎖定。待三相繞組數據都鎖定后按“左右”鍵完成三相折算。

測試時，測量完一相后，調壓器歸零斷電，改變外部變壓器的接線，然后按“上下”鍵選擇與之相對應的加壓繞組，調壓器升壓，升到額定電流后，按“確認”鍵鎖定當前繞組數據。待AB、BC、CA三相測量完成后按“左右”鍵進入“測試結果”屏，見圖十七。

圖十七

測試結果的顯示定義、操作使用參考5.4.2。

5.7.2單相負載測試接線

采用單相電源，依次在變壓器的高壓側AB、BC、CA相加壓。現以測量AB相為例說明：將單相電源的“UA”接入儀器的輸入端子“入IA”，將儀器的輸出端子“出IA”及“UA”接到變壓器的高壓側A相，單相電源的零相“UO”接到儀器的“UO”及變壓器的“B”相，變壓器的低壓側要可靠短路，并確保接觸電阻可以忽略，以免影響測試數據，接線見圖    十八。

圖十八

5.7.3單相空載測試

單相空載測試的參數設置參考5.6.1。

在完成參數設置后開始進行測試，進入“正在測試”屏，此屏下的使用操作參考5.7.1。

測試結果的顯示定義、操作使用參考5.6.2。

5.7.4單相空載測試接線

采用單相電源，依次在變壓器低壓側ab、bc、ca相加壓，非加壓繞組應依次短路。現用低壓側星形連接帶中性點引出的變壓器，測量ab相為例說明，其它接法見附錄一。

將單相電源的“UA”接入儀器的輸入端子“入IA”，將儀器的輸出端子“出IA”及“UA”接到變壓器的低壓側a相，單相電源的零相“UO”接到儀器的“UO”及變壓器的b相，低壓側c、o短路，變壓器的高壓側開路，接線見圖十九。

圖十九在“主菜單”屏下選中“三相空載”項后，按“確認”鍵進入“三相空載參數設置”屏，見圖十一。

圖十一

具體使用操作參照5.4.1。

試品類型：變壓器按絕緣形式分為“油浸式變壓器”和“干式變壓器”，當選擇“干式變壓器”時還需要設置變壓器的阻抗電壓。在進行空載試驗時，此參數須設置正確才能準確判斷變壓器形式。

試驗編號：設置本次試驗的編號。

額定容量：設置被測變壓器的額定容量值，單位KVA。

額定高壓：設置被測變壓器的高壓側額定電壓值，單位KV。

額定低壓：設置被測變壓器的低壓側額定電壓值，單位KV。

    PT 變 比：當被測電壓超過本儀器的電壓測量范圍時，需要外接電壓互感器擴展量程進行電壓測試。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的PT時，應將PT變比設置為25。

    CT 變 比：當被測電流超過本儀器的電流測量范圍時，需要外接電流互感器擴展量程進行電流測試。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CT時，應將CT變比設置為10。

5.6.2三相空載測試

在完成參數設置后開始進行測試，進入“正在測試”屏，見圖十二，時時刷新測試數據，此時按“確認”鍵進入“測試結果”屏，見圖十三，按“取消”鍵返回上一屏。

圖十二

圖十三

在“測試結果”屏下，按“左右”鍵選擇“繼續測試”、“保存結果”、“打印結果”，按“確認”鍵執行當前選項，按“取消”鍵返回上一屏。

測試結果中，Up指三相所加電壓平均值；Ip指三相所加電流平均值；Σp指三相功率和；功率因數指三相所加信號功率因數平均值；畸變系數指電壓波形畸變系數；空載電流是進行完頻率校正后的值；額定損耗是進行完波形校正、頻率校正、電壓校正后的值，其中頻率校正時，P1(磁滯損耗與總的鐵芯損耗之比)、P2(渦流損耗與總的鐵芯損耗之比)分別取值0.5，電壓校正時鐵芯硅鋼片種類按冷軋處理，指數n取2。

如果在判定“試品類型”時顯示“未知”，說明變壓器類型在兩種類型之間，無法歸類。

5.6.3三相空載測試接線

將三相電源的“UA”、“UB”、“UC”分別接入儀器的電流輸入端子“入IA”、“入IB”、“入IC”，將儀器的電流輸出端子“出IA”、“出IB”、“出IC”及電壓端子“UA”、“UB”、“UC”分別接到變壓器的低壓側，變壓器的高壓側開路，接線見圖十四。

在“主菜單”屏下選中“容量測試”項后，按“確認”鍵進入“容量測試參數設置”屏，見圖八。

圖八

具體使用操作參照5.4.1。

試品類型：變壓器按絕緣形式分為“油浸式變壓器”和“干式變壓器”，其中“油浸式變壓器”的聯結組別可選擇“Yyn0”、“Yzn11”、“Dyn11”,因為變壓器不同絕緣形式、不同聯結組別的負載損耗是不同的，因此只有準確輸入此參數才能正確判斷變壓器型式。

阻抗電壓：若已知阻抗電壓應輸入阻抗電壓，若不知阻抗電壓必須輸入0，儀器可自動進行判斷；當測試非標變壓器時，需正確輸入此參數，才可測出實際容量。

試驗編號：設置本次試驗的編號。

額定高壓：設置被測變壓器的高壓側額定電壓值（變壓器的分接檔位必須在額定檔），單位KV。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負載損耗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。

額定低壓：設置被測變壓器的低壓側額定電壓值，單位KV。

試品油溫：設置被測變壓器的當前溫度值。

折算溫度：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負載損耗，我們將所測出的實際數據，按要求校正到折算溫度下，再查表得到被試變壓器的實際容量；國標要求油浸式變壓器的負載損耗應在溫度為75℃時進行，干變根據不同要求分別為100℃、120℃、145℃，所以必須將測試結果校正到折算溫度才能正確判斷變壓器容量。

    測試電源：進行測試時使用的電源。外加電源：使用外接調壓器進行容量測試；內置電源：使用儀器內部電源進行變壓器容量測試，不需要其它外部輔助設備，簡單方便。

5.5.2容量測試

在完成參數設置后開始進行測試，使用“外加電源”測試時，進入“正在測試”屏，見圖九，時時刷新測試數據，此時按“確認”鍵進入“測試結果”屏，見圖十，按“取消”鍵返回上一屏。

使用“內置電源”測試時，完成后直接進入“測試結果”屏。

圖九

圖十

在“測試結果”屏下，按“左右”鍵選擇“繼續測試”、“保存結果”、“打印結果”，按“確認”鍵執行當前選項，按“取消”鍵返回上一屏。

測試結果中，UP指三相所加電壓平均值；IP指三相所加電流平均值；ΣP指三相功率和；功率因數指三相所加信號功率因數平均值；阻抗電壓是進行完溫度校正和頻率校正后的值；額定損耗是進行完溫度校正后的值。

如果在“判斷容量”時顯示“未知”，說明變壓器容量在兩種容量類型之間，無法歸類。如果在判定“試品類型”時顯示“未知”，說明變壓器類型在兩種類型之間，無法歸類。