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中試控股技術研究院魯工為您講解：變壓器容量空載負載測試儀

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。

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： 
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
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：
測試正常完成，即顯示測試結果
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“損耗異常”，說明所輸入的形式不正確。

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
ZSRS-8000變壓器容量空負載損耗測試儀可精確測量各種配電變壓器的容量，無源測量，方便、準確。內部自帶電源、自動產生三相大功率測試電源。

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。

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。 

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。

選擇試驗變壓器時，主要考慮以下幾點：

（1）電壓。依據試品的要求，首先選用具有合適電壓的試驗變壓器，使試驗變壓器的高壓側額定電壓Un高于被試品的試驗電壓Us,即Un>Us。其次應檢查試驗變壓器所需的低壓側電壓，是否能和現場電源電壓，調壓器相匹配。

（2）電流。試驗變壓器的額定輸出電流In應大于被試品所需的電流Is，即In>Is。被試品所需的電流可按其電容估算，Is=Us w Cx，其中Cx包括試品電容和附加電容。

（3）容量。根據試驗變壓器輸出的額定電流及額定電壓，便可確定試驗變壓器的容量，即P=UnIn。

根據部頒標準規定，我國試驗變壓器的電壓等級有：5、10、25、35、50、100、150、300kV等；容量等級有：3、5、10、25、50、100、150、200kVA等。

變壓器耐壓試驗中需要注意哪些事項？

變壓器能否可靠工作，最重要的指標就是絕緣結構。據有關部門調查統計，中試控股變壓器發生的故障有60％左右是在絕緣系統中，可見對變壓器絕緣性能進行質量檢測，是何等的重要。國家標準GB 19212.1-2003《電力變壓器、電源裝置和類似產品的安全第1部分:通用要求和試驗》對低壓變壓器工頻耐壓試驗的電壓值、受試部位等都有較詳細的規定。 本人長期從事低壓變壓器設計工作，總結了一些耐壓試驗中應該注意的問題，在此作簡要分析。
一、耐壓試驗步驟
在試驗中應嚴格按照下列步驟進行操作，這樣才能保證試驗結果的正確判斷和測試過程的安全保障。
1．檢查試驗環境有無不安全因素存在。若沒有，則將耐壓設備開機預熱5min。
2．ZSYDJ-10KVA/100KV工頻耐壓試驗裝置檢查試驗設備是否置于試驗所需的電壓擋位，其整定泄漏電流值是否符合要求。
3．將試驗設備的高壓輸出端短路，通電檢查過電流繼電器是否動作，或是否   發出擊穿信號。
4．將試驗設備的測試夾分別接在規定測試的部分（變壓器繞組、屏蔽、鐵心、框架等互相隔離的兩個或更多的零件上）。
5．操作試驗設備升壓。升壓初始，慢慢升至規定值的一半（應避免跳躍），然后迅速增加至規定電壓值（整個升壓過程大約在10 s），歷時1min ，在此期間不允許有連續飛弧和擊穿現象發生，然后將電壓慢慢退到零位，切斷電源，試驗完畢。
切記，不可采用突然斷電方法，以免瞬時失壓引起的振蕩過電壓而將變壓器擊穿。

二、耐壓試驗結果的判斷方法
    如果在試驗過程中發生電壓下降或發生擊穿信號，這時不要輕易判斷變壓器擊穿。應繼續進一步測試，做進一步的證實：
1．用兆歐表測其絕緣電阻，若絕緣電阻為零或接近于零，則判為擊穿；或進行二次升壓試驗，電壓逐步施加，若是擊穿，在電壓加到一定值時，可觀察到擊穿點附近出現連續的火花放電或發熱冒煙，則判為擊穿。若第二次施壓，電壓上升了又下降，電流表的指針擺動劇烈，則判為飛弧不合格。
2．若絕緣電阻沒有太大變化，或二次升壓后可持續1min無擊穿動作，則認為第一次擊穿是空氣間隙擊穿（塵埃等物質引起），我們通常稱為飛弧 。外加電壓消失后，擊穿間隙立即自行復原，變壓器的絕緣電阻不會發生變化，變壓器的絕緣性能沒有發生變化，不能判定為不合格。

三、試驗所用高壓設備的容量的計算與分析
    試驗所用設備中升壓變壓器容量應根據被測變壓器的容量來決定。如果容量太小，施壓時因泄漏電流劇增會造成變壓器輸出電壓明顯降低，影響對測試結果的正確判斷。升壓變壓器一般要滿足兩個條件：（1）在正常連續耐壓試驗時，變壓器繞組溫升不應超過允許值；（2）中試控股當被測變壓器擊穿時變壓器要能提供足夠大的電流通過絕緣的擊穿點。
根據第一個條件可用近似公式估算升壓變壓器容量：
其中： ——試驗變壓器容量，kVA——試驗頻率，HZ——試樣絕緣幾何容量，
如果按式（3-1），低壓變壓器耐壓試驗變壓器容量一般選用0.5kVA以上是可行的，但由于變壓器容量與其短路阻抗有關，變壓器短路阻抗必須足夠小，以保證在可能最小試驗電壓下被試變壓器擊穿時電流輸出不小于0.5A，該電流值是IEC規定的。ZSYDJ-10KVA/100KV工頻耐壓試驗裝置此電流實際上也就是變壓器輸出時高壓繞組的短路電流，一般 ％取5 10之間。因此變壓器容量可用式（3-2）表示。
其中：S——變壓器容量，KVA——變壓器輸出最高試驗電壓，KV——變壓器輸出最小低試驗電壓，KVI——試樣擊穿時變壓器必須輸出的電流， 規定——變壓器短路阻抗百分值，在5-10之間。
根據低壓電器產品標準取 ＝3.5KV， ＝1KV, I=0.5A, ％取10，代入式（3-2）得：（kVA）
    從上面的計算結果可以看到一般情況下試驗變壓器容量大于0.6 kVA即可，但考慮留有余地取0.75 kVA。
四、耐壓試驗設備動作電流
    ZSYDJ-10KVA/100KV工頻耐壓試驗裝置低壓變壓器耐壓試驗中，在試驗電壓作用下， 中試控股變壓器絕緣介質中的電場強度達到某一臨界值時，其絕緣性能開始喪失，泄漏電流劇增，當達到耐壓設備高壓側過電流繼電器預先規定的電流值時，繼電器動作，切斷高壓輸出。耐壓試驗一般均以繼電器動作與否來判定是否擊穿，因此過電流繼電器的電流整定直接關系到對試品能否正確評判，一般低壓電器相關標準明確規定100mA為高壓側過電流繼電器的整定值。
    耐壓試驗，又稱電氣強度試驗或介電強度試驗，是證明設計、選材和制造工藝的合理性。中試控股也是考核變壓器安全性能的非常重要的試驗項目之一。其目的在于檢驗變壓器能否在實際運行中長期工作，而不致發生絕緣被施加的額定電壓出現飛弧事故。