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中試控股技術研究院魯工為您講解:變壓器容量及損耗測量儀(中試大廠)
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(shù)測量的高精密儀器
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(fā)、研制的專門用于變壓器容量、損耗參數(shù)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(xù)測量500臺次;
同時,內部數(shù)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(shù)據(jù)的準確性),經(jīng)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。
參數(shù)設置屏
技術指標
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(shù)測試儀+諧波分析儀+示波器。
參考標準:DL/T 1256-2013
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(shù),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(shù)值。
各項參數(shù)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(jù)外接電壓互感器的變比值進行此參數(shù)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(jù)外接電流互感器的變比值進行此參數(shù)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(jù)不同要求分別為100℃、120℃、145℃)時進行,所以額定條件的數(shù)據(jù)都是在75℃時的標準數(shù)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(lián)結組別),包括Y/Yn0,D/Yn11,Y/Zn11幾種方式;
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
主菜單界面
主菜單共有十個可選項,分別為:容量測試、參數(shù)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(shù)、諧波分析。當光標指向哪一個功能選項時,哪個選項就變?yōu)榉瓷@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(xiàn)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(shù)設置:用來對變壓器空負載試驗的必要的參數(shù)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(xiàn)場三相電源一般不容易滿足要求,我公司獨創(chuàng)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(shù):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(shù)據(jù)。
? 諧波分析:用來檢測試驗電源的諧波含量。
長期以來交流電力電容器現(xiàn)場安裝后的交接試驗都以簡單易行的極間直流耐壓試驗作為主絕緣性能是否良好的一種檢驗手段。近年來,紙膜絕緣或全膜絕緣電力電容器日益增多,單臺電容器的容量越做越大并出現(xiàn)了大容量集合式電力電容器,而現(xiàn)場交接驗收仍然襲用直流耐壓試驗,投運后電力電容器發(fā)生損壞的情況屢有所聞,且以集合型的為多。下面對有關問題提出討論和意見。
1 電力電容器極間交流耐壓的必要性
①直流面耐壓試驗不能反映設備實際工況下的電場分布,難以正確發(fā)現(xiàn)電容器的內部缺陷。
直流電壓下電力電容器元件上的電壓按電阻分布;而在交流電壓下則是按介電常數(shù)分布的,它反映運行的實際情況。全膜或紙膜電容器的固體介質電阻率可高達1~100 EΩm,當某電容元件的絕緣薄膜絕緣不良時,其電阻率可大幅度下降至原電阻率的幾分之一。直流耐壓時,電阻率高的良好的電容元件上承受的電壓可較不良電容元件高出幾倍,從而使絕緣不良的電容元件反而容易通過試驗,其絕緣缺陷在運行電壓下便會較快地暴露出來,發(fā)展成為故障或導致事故。
②直流電壓可使電容器內部的局部放電大為減弱,不利于絕級缺陷的檢出。
電容器內部的某些絕緣弱點或極板邊緣電場集中的部位均可能產(chǎn)生局部放電,持續(xù)的局部放電對電容器絕緣是有害的,因此標準規(guī)定電力電容器在試驗電壓下的局部放電量不得超過100 pC[1]。
加壓時電容器元件中的油隙特別是氣隙[2]中的場強常比固體介質的高,但其擊穿場強卻較低,所以往往先發(fā)生局部放電。但是同樣的復合絕緣,在直流電壓作用下局部放電則會大大減弱。氣隙發(fā)生局部放電后產(chǎn)生的正、負離子形成反向電場E′,使氣隙中的合成場強下降,使局部放電削弱甚至熄滅。而交流電壓則不然,只要外加試驗電壓高于局放起始電壓,每半周內至少會發(fā)生兩次局部放電。因此交流耐壓檢出絕緣缺陷遠比直流耐壓敏感。
③工頻交流耐壓試驗符合運行電壓的實際波形,與運行中出現(xiàn)的工頻暫態(tài)電壓升高的情況較為符合,不存在等價性問題。
由此可見,施加交流耐壓才能真實地考核電力電容器的制造質量,才能較有效地檢出由于材質不良,工藝不當?shù)仍斐傻慕^緣缺陷。
鑒于直流耐壓試驗存在的問題,電力行業(yè)為保證工程質量及運行安全,特制訂了DL/T628-1997《集合式高壓并聯(lián)電容器訂貨技術條件》,該標準已于1997-10-22發(fā)布,1998-03-01實施。標準中明確規(guī)定出廠試驗及交接驗收作極間交流耐壓試驗。《高壓并聯(lián)電容器訂貨技術條件》也已經(jīng)標委會討論,明確規(guī)定了極間交流耐壓試驗項目,它的發(fā)布已是指日可待,當務之急應盡快在電力行業(yè)內宣貫新標準的規(guī)定,以期能盡早推廣執(zhí)行。
2 交流耐壓試驗方法比較
電力電容器極間交流耐壓試驗需要很大容量的試驗裝置,下面比較幾種可能的方法。
①常規(guī)方法
它用較大容量的試驗變壓器結合補償電抗器試驗。在試驗大電容量的電容器時,要并聯(lián)較多的電抗器,且難以避免一定的“脫諧度”,所需試驗電源的容量較大,靈活性不夠。
T2—試驗變壓器;L1—補償電抗器;Cx—被試電容器
②諧振耐壓試驗系統(tǒng)
諧振耐壓試驗的顯著優(yōu)越性是:
a) 降低試驗電源的容量至被試設備總無功功率的1/Q,Q為諧振系統(tǒng)的品質因素,一般≥40。
b) 試驗電壓正弦波形畸變度≤(0.5~1.0)%。
c) 試驗設備的總體積、總重量遠小于常規(guī)設備(約1/5~1/10),利于現(xiàn)場應用。
d) 試品擊穿時系統(tǒng)失諧,試品損壞小。
諧振耐壓可根據(jù)實際情況可作串聯(lián)諧振、并聯(lián)諧振、串-并聯(lián)諧振、復合諧振等多種接線布置,從而實現(xiàn)對多種規(guī)格的試品耐壓。我國《高壓并聯(lián)電容器訂貨技術條件》規(guī)定其標準額定容量為: 50、100、200、300、334、500、667、900、1000、1200、1400、1600、2000、2400 kVA;
DL/T628-1997規(guī)定集合式電容器的額定容量優(yōu)先值為:單相500、1 000、1 667、3 340、5 000、6 667;三相1 000、1 200、1 500、1 800、2 400、3 600、5 000 kVA;
能獨立進行334 kVA電力電容器試驗的電感可調諧振變壓器,配上適合800-1200-1800-2400-3340 kVA等規(guī)格的電感可調多功能電抗器能滿足幾乎全部規(guī)格產(chǎn)品試驗的需要。諧振試驗變壓器曾對28.5 μF,3 608 kVA電容器組進行模擬交接試驗,電壓為11.6 kV,Q=41.08。還對2 400 kVA集合式電容器作了模擬試驗,Q=36.3。模擬試驗的結果十分滿意。
3 結論和建議
a.極間交流耐壓試驗能比直流耐壓試驗更真實,更有效地檢出絕緣缺陷。
b.“復合型”諧振耐壓試驗系統(tǒng)能滿足大容量電力電容器及集合式電力電容器極間交流耐壓試驗,具有足夠的覆蓋面。
c.應加大宣貫新標準的力度,及早配置必需的試驗設備開展電容器的極間交流耐壓試驗,以保證安裝后的電容器安全運行。
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