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高壓技術

S21變壓器容量測試儀

時間：2023-04-18

中試控股技術研究院魯工為您講解：S21變壓器容量測試儀

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。

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ZSRS-8000變壓器容量空負載損耗測試儀容量測試結果準確率達100%。它一種設備相當于四種設備：有源變壓器容量測試儀+變壓器損耗參數測試儀+諧波分析儀+示波。它可對各種變壓器的容量、空載電流、空載損耗、短路損耗、阻抗電壓等一系列工頻參數進行精密的測量，并能測量空負載試驗時的電壓、電流失真度和諧波含量，還可以進行矢量分析。
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。

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
我國電力系統實行兩部制電價：除了收取計量裝置所計量的費用外，還要根據變壓器容量收取基本電費；對于較大用戶在投運變壓器時還要一次性交納增容費。隨著電力行業的發展，用電量的增大，自有變壓器和個人承包變壓器已漸漸占據了配變中相當的份額，隨之而來的就是個人為了達到少交費、多用電的目的而采取的各種弄虛作假的手段（主要是改、換變壓器銘牌）；有些用戶年偷電費額達數十萬之多，電力部門苦于沒有有效的控制手段。
有源變壓器特性-容量綜合測試儀是我公司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。
容量測試結果準確率達100%。它一種設備相當于四種設備：有源變壓器容量測試儀+變壓器損耗參數測試儀+諧波分析儀+示波器。它可對各種變壓器的容量、空載電流、空載損耗、短路損耗、阻抗電壓等一系列工頻參數進行精密的測量，并能測量空負載試驗時的電壓、電流失真度和諧波含量，還可以進行矢量分析。
儀器具有體積小、重量輕、測量準確度高、穩定性好、操作簡便易學等優點,完全可取代以往利用多表法測量變壓器損耗和容量的方法，接線簡單，測試、記錄方便，大大提高了工作效率。它以大屏幕彩色液晶作為顯示窗口，菜單操作并配有漢字提示，集多參量于一屏的顯示界面，人機對話界面友好，使用簡便、快捷，是電力用戶的首選。

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。

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；

全部測完后的所有數據及判定結果，包括：各單相的試驗電壓、電流、功率；折算到三相的空載損耗及校正到額定條件的實際損耗、查表查出的標準損耗、實測損耗對國標損耗的百分比誤差。如果三相電流嚴重不平衡，儀器會自動提示“×相測試電流異常”

三相空載測試過程分兩步：a、接好測試線，用調壓器慢慢升壓，直至達到額定電壓值；b、按下確定鍵，儀器自動將測試結果和判定結果計算出來。其中圖17顯示的是測試過程中的實時數據，不斷在刷新；包括各相實測的電壓、電流、功率、三相平均電壓、空載電流百分比、空載損耗等。判定結果包含判定形式（變壓器的能耗等級），實測空載損耗、校正到額定條件的空載損耗、查表得來的標準損耗、校正損耗對國標損耗的百分比誤差、空載電流百分比、校正到額定條件的空載電流百分比數值、國標規定的空載電流百分比數值、實測空載電流百分比對國標空載電流百分比的誤差。

屏中顯示出三相測試電壓值（Uab、Uac、Ucb）、三相測試電流值（Ia、Ib、Ic）、三相實測功率值（Pa、Pb、Pc）、校正到額定電流條件下的損耗值Pk、短路自動鎖定目標值Lock、三相平均電流值Ip、總功率Ph、校正到額定電流條件下的阻抗電壓值Uk、校正到額定溫度條件下（分別校正到75℃、100℃、120℃、145℃）的短路損耗數值Pk75、Pk100、Pk120、Pk145, 校正到額定溫度條件下（分別校正到75℃、100℃、120℃、145℃）的阻抗電壓數值Uk75、Uk100、Uk120、Uk145，被測變壓器的高壓電阻和高壓電抗。此屏分別顯示出當前各相的實際電壓、電流、功率，以及各相電壓的平均值Up、校正后的短路電壓百分比Uk%、校正后的負載損耗 Pk（非額定電流條件下短路試驗時將測量的功率損耗和短路電壓校正到額定電流條件時的數值）。

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

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。

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）。
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。

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；
單相短路屏顯示出當前測試的實際電壓Ua、電流Ia和功率Pa（換算電壓和電流變比系數，但未經校正）；同時顯示出校正后的短路電壓Uk、校正后的功率Pk（這里的校正是指非額定電流條件下短路試驗時將測量的功率損耗和空載電流校正到額定電流條件時的數值）。單相短路試驗主要用來測試單相變壓器的短路損耗。

2電力變壓器容量、臺數選擇遵循的原則

變電站內變壓器容量和臺數是影響電網結構、供電安全可靠性和經濟性的重要因素（2），而容量大小和臺數多少的選擇往往取決于區域負荷的現狀和增長速度，取決于一次性建設投資的大小，取決于周圍上一級電網或電廠提供負載的能力，取決于與之相聯結的配電裝置技術和性能指標，取決于負荷本身的性質和對供電可靠性要求的高低，取決于變壓器單位容量造價、系統短路容量和運輸安裝條件等等，近幾年隨著變壓器制造技術的不斷提高，變壓器自身質量和安全運行水平大幅度提高；變壓器空載損耗下降的幅度大，變壓器經濟運行的負載率得到不斷降低；又國家節能減排政策，鼓勵企業開展經濟運行工作；建設、擴建和變壓器增容的臺數和容量的選擇，國內尚無明確具體的規定，也是隨技術水平提高不斷完善的一個系統工程，一般根據常規經驗和規劃者的觀點來進行；結合相關規程制度，作者認為一般都應考慮如下因素：

（1）變壓器額定容量應能滿足供電區域內用電負荷的需要，即滿足全部用電設備總計算負荷的需要，避免變壓器長期處于過負荷狀態運行。新建變電站變壓器容量應滿足5~10年規劃負荷的需要，防止不必要的擴建和增容，也減少因為擴建增容造成的大面積和長時間停電；對較高可靠性供電要求的變電站一次最好投入兩臺變壓器，變壓器正常的負載率不大于50%為最好。

（2）對于供電區域內有重要用戶的變電站，應考慮一臺變壓器在故障或停電檢修狀態下，其它變壓器在計及過負荷能力后的允許時間內，保證用戶的一級和二級負荷，對一般負荷的變電站，任何一臺變壓器停運，應能保證全部負荷的70%~80%的電力供應不受影響，城區變電站變壓器臺數和容量應滿足N-1的要求。

（3）雖然大容量變壓器單位容量造價低，在高負荷密度供電區域建設大容量變電站能夠節省投資，容量越大，效果就越明顯；但為保證供電運行方式靈活，應考慮采用多臺變壓器，單臺變壓器容量的選擇不宜過大和過小，要預留負荷發展而擴建的可能，實現變電站容量由小到大，變壓器的臺數由少到多；城區變電站3臺變壓器供電的運行方式最為靈活可靠。

（4）為保證變電站運行方式靈活可靠，減少和方便備用容量儲備，便于與相聯結配電裝置的配合，便于檢修維護，達到變電站整體規范統一，選擇變壓器容量的種類應盡量減少，一般不超過兩種，在此，建議對城市供電的一個變電站內最好統一變壓器容量等級。

（5）在一定容量范圍內，容量增大變損降低，但節約的電費可能難以補償投資費用的增加，與之配套的開關等設備的開斷能力的要求大，所以變壓器容量的選擇要考慮變壓器及其配套裝置的一次性投資(3)，執行國家降損節能政策，必要時，要進行經濟運行方式的計算。

（6）由于供電企業要求城區供電滿足N-1的可靠性準則，變壓器容量的選擇，除符合上述條件外，要考慮事故和檢修狀態下，減少供電引起的經濟損失和對社會的影響，最少應滿足一臺變壓器停電后，部分負荷可以調至周圍變電站，而不影響對全部用戶的正常用電需求。

（7）對供電企業變電站密集區，由于變電站之間存在聯絡供電線路，變電站之間可以拉手互供，變壓器的容量選擇可以適當減小，正常條件下分區域各自供電，當不能滿足供電輸出時，可以靠周邊的變電站通過聯絡線帶部分負荷，但最終要考慮增加變電站布點或增加變壓器臺數來逐步滿足負荷供出的要求。

（8）對低壓側有發電機組并網的變電站，變壓器容量也可以適當減小，但容量選擇時要考慮：①滿足發電機組的額定容量在區域負荷最小時，能夠通過變壓器向電力系統正常輸出，變壓器的容量必須大于機組發電容量；②變壓器和發電機組的額定容量之和大于該地區的最大負荷；③發電機組停運，變壓器應能保證全部負荷的70%~80%的電力供應不受影響，并保證一級和二級負荷正常用電；④與上一級電網的設備參數配合得當，滿足系統短路容量的要求。