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中試控股技術(shù)研究院魯工為您講解：斯科特變壓器容量測試儀

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(shù)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(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(nèi)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(diào)壓器、升流等輔助設(shè)備，簡化了接線，大大提高了工作效率。

技術(shù)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(nèi)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

變壓器容量如何計算及選？
1、平時選用配電變壓器時，如果把容量選擇過大，那么就會形成“大馬拉小車”的現(xiàn)象，這樣不僅僅是增加了設(shè)備投資，而且還會使變壓器長期處于一個空載的狀態(tài)，使無功損失增加；如果變壓器容量選擇過小，將會使變壓器長期處與過負荷狀態(tài)，易燒毀變壓器，不管是自耦變壓器還是三相變壓器，都是一樣的。因此，正確選變壓器容量是電網(wǎng)降損節(jié)能的重要措施之一，在實際應用中，們可以根據(jù)以下的簡便方法來選變壓器容量。 
2、們應該堅持著“小容量，密布點”的原則，配電變壓器應盡量位于負荷中心，供電半徑不超過0.5千米。配電變壓器的負載率在0.5~0.6之間效率最高，而在此時變壓器的容量稱為經(jīng)濟容量。但是負載如果比較穩(wěn)定，那么連續(xù)生產(chǎn)的情況可按經(jīng)濟容量選擇變壓器容量。 
3、根據(jù)農(nóng)村電網(wǎng)用戶分散、負荷密度小、負荷季節(jié)性和間隙性強等特點，可采用調(diào)容量變壓器。調(diào)容量變壓器是一種可以根據(jù)負荷大小進行無負荷調(diào)整容量的變壓器，它適宜于負荷季節(jié)性變化明顯的地點使用。

對于變電所或用電負荷較大的工礦企業(yè)，一般采用母子變壓器供電方式，其中一臺（母）按最大負荷配置，另一臺（次）按低負荷狀態(tài)選擇，就可以大大提高配電變壓器利用率，降低配電變壓器的空載損耗。針對農(nóng)村中某些配變一年中除了少量高峰用電負荷外，長時間處于低負荷運行狀態(tài)實際情況，對有條件的用戶，也可采用母子變或變壓器并列運行的供電方式。

在負荷變化較大時，根據(jù)電能損耗最低的原則，投入不同容量的變壓器。對于僅向排灌等動力負載供電的專用變壓器，一般可按異步電動機銘牌功率的1.2倍選用變壓器的容量，一般電動機的啟動電流是額定電流的四到七倍，變壓器應能承受住這種沖擊，直接啟動的電動機中最大的一臺的容量，一般不應超過變壓器容量的百分之三十左右。應當指出的是：排灌專用變壓器一般不應接入其他負荷，以便在非排灌期及時停運，減少電能損失。 
4、對于供電照明、農(nóng)副業(yè)產(chǎn)品加工等綜合用電變壓器容量的選，要考慮用電設(shè)備的同時功率，可按實際可能出現(xiàn)的最大負荷的一點二五倍用變壓器的容量，總之，們在選變壓器容量的時候應該需要注意。 
上方從左到右依次為特性測試用輸入端子（A相100A電流輸入端子正極Ia100A、A相5A電流輸入端子正極Ia5A、A相電流輸入端子負極Ian、B相100A電流輸入端子正極Ib100A、B相5A電流輸入端子正極Ib5A、B相電流輸入端子負極Ibn、C相100A電流輸入端子正極Ic100A、C相5A電流輸入端子正極Ic5A、C相電流輸入端子負極Icn、電壓輸入端子Ua、Ub、Uc、）、充電電源插座及開關(guān)、RS232通訊接口、接地端子、容量測試用接線端子和打印機。面板左下方為彩色液晶顯示屏；液晶右側(cè)為鍵盤。

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(shè)備相當于四種設(shè)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。

1.1 測量方法

       中試控股技術(shù)博士為您解答：測量直流電阻是變壓器試驗中的一個重要項目。通過測量，可以檢查出設(shè)備的導電回路有無接觸不良、焊接不良、線圈故障及接線錯誤等缺陷。在中、小型變壓器的實際測量中，大多采用直流電橋法，當被試線圈的電阻值在１歐以上的一般用單臂電橋測量，１歐以下的則用雙臂電橋測量。在使用雙臂電橋接線時，電橋的電位樁頭要靠近被測電阻，電流樁頭要接在電位樁頭的上面。測量前，應先估計被測線圈的電阻值，將電橋倍率選鈕置于適當位置，將非被測線圈短路并接地，然后打開電源開關(guān)充電，待充足電后按下檢流計開關(guān)，迅速調(diào)節(jié)測量臂，使檢流計指針向檢流計刻度中間的零位線方向移動，進行微調(diào)，待指針平穩(wěn)停在零位上時記錄電阻值，此時，被測線圈電阻值＝倍率數(shù)×測量臂電阻值。測量完畢，先開放檢流計按鈕，再放開電源開關(guān)。

1.2 注意事項

      中試控股技術(shù)博士為您解答：在測量過程中，除要嚴格遵守電氣安全規(guī)程和設(shè)備試驗規(guī)程外，還要特別注意：

1）在線圈溫度穩(wěn)定的情況下進行測量，要求變壓器油箱上、下部的溫度之差不超過３℃；

2）由于變壓器線圈存有電感，測量時的充電電流不太穩(wěn)定，一定要在電流穩(wěn)定后再計數(shù)，必要時需采取縮短充電時間的措施；

3）盡量減少試驗回路中的導線接觸電阻，運行中的變壓器分接頭常受油膜等污物的影響使其接觸不良，一般需切換數(shù)次后再測量，以免造成判別錯誤。

2 測量結(jié)果分析

2.1規(guī)范要求

       根據(jù)規(guī)范要求，三相變壓器應測出線間電阻，有中性點引出的變壓器，要測出相電阻；帶有分接頭的線圈，在大修和交接試驗時，要測出所有分接頭位置的線圈電阻，在小修和預試時，只需測出使用位置上的線圈電阻。由于變壓器制造質(zhì)量、運行單位維修水平、試驗人員使用的儀器精度及測量接線方式的不同，測出的三相電阻值也不相同，通常引入如下誤差公式進行判別

△Ｒ％＝［（Ｒｍａｘ－Ｒｍｉｎ）/ＲP］×100％

ＲP＝（Ｒａｂ +Ｒｂｃ +Ｒａｃ ）／３

式中   △Ｒ％――――誤差百分數(shù)

  Ｒｍａｘ――――實測中的大值（Ω）

  Ｒｍｉｎ――――實測中的小值（Ω）

 ＲP――――三相中實測的平均值（Ω）                                             

規(guī)范要求，1600KVA以上的變壓器，各相線圈的直流電阻值相互間的差別不應大于三相平均值的２％，1600KVA以下的變壓器，各相線圈的直流電阻值相互間的差別不應大于三相平均值的４％，線間差別不應大于三相平均值的２％；本次測量值與上次測量值相比較，其變化也不應大于上次測量值的２％。

2.2 有關(guān)換算

    在進行比較分析時，一定要在相同溫度下進行，如果溫度不同，則要按下式換算至20℃時的電阻值

Ｒ20℃＝ＲtＫ，　Ｋ＝（T＋20））/（T＋t）

式中　Ｒ20℃――――20℃時的直流電阻值（Ω）

Ｒt――――t℃時的直流電阻值（Ω）

         T――――常數(shù)（銅導線為234.5，鋁導線為225）

ｔ――――測量時的溫度

為了確定缺陷所在的相別，對于無中性點引出的三相變壓器，還需將測得的線間電阻換算成每相電阻。設(shè)三相變壓器的可測線間電阻為Ｒａｂ、Ｒｂｃ、Ｒａｃ，每相電阻為Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ，當變壓器線圈為Ｙ型聯(lián)接時，相電阻為

 Ｒａ＝（Ｒａｂ＋Ｒａｃ－Ｒｂｃ）／２

Ｒｂ＝（Ｒａｂ＋Ｒｂｃ－Ｒａｃ）／２

Ｒｃ＝（Ｒａｃ＋Ｒｂｃ－Ｒａｂ）／２，如果三相平衡，相電阻等                               

于0.5倍線電阻；當變壓器線圈為△型聯(lián)接，且ａ連ｙ、ｂ連ｚ、ｃ連ｘ時，

Ｒａ＝（Ｒａｃ－ＲＰ）－ＲａｂＲｂｃ／（Ｒａｃ－ＲP）

Ｒb＝（Ｒａｂ－ＲＰ）－ＲａｃＲｂｃ／（Ｒａｂ－ＲP）

Ｒc＝（Ｒｂｃ－ＲP）－ＲａｂＲａｃ／（Ｒｂｃ－ＲP）

當變壓器線圈為△型聯(lián)接，且ａ連ｚ、ｂ連ｘ、ｃ連ｙ時，

Ｒａ＝（Ｒａｂ－ＲＰ）－ＲａｃＲｂｃ／（Ｒａｂ－ＲP）

Ｒb＝（Ｒｂc－ＲＰ）－ＲａｂＲａｃ／（Ｒｂｃ－ＲP）

Ｒc＝（Ｒａｃ－ＲP）－ＲａｂＲｂｃ／（Ｒａｃ－ＲP）

式中ＲP＝（Ｒａｂ＋Ｒｂｃ＋Ｒｃａ）／２，如果三相平衡，相電阻等于1.5倍線電阻。

    3 實例分析

    中試控股技術(shù)博士為您解答：從實際測量結(jié)果中可以看出，引起變壓器線圈電阻值超出規(guī)范要求的因數(shù)很多，在測量技術(shù)上主要有電橋精度不夠、測量接線錯誤、引線電阻及其接線電阻過大、變壓器充電時間短、電橋的電壓不足等；在變壓器本身上，主要有分接頭接觸不良、線圈或引線焊接不良、斷裂、套管導桿與引線接觸不良、線圈匝間、層間、相間發(fā)生短路等。對于三角形接線的變壓器，如果從電阻數(shù)值上已經(jīng)反映出缺陷只在一相時，可按下列簡化式求得相電阻進行分析確定，即當Ｒａｂ=Ｒｂｃ≠Ｒａｃ，則Ｒｂ＝Ｒｃ≠Ｒａ。現(xiàn)將幾種常見故障現(xiàn)象的測量結(jié)果分析如下表：

故障現(xiàn)象（與正常情況下的測試值相比較）

分析結(jié)果

Ｙ型接線

△型接線

一個線間電阻值不變，兩個線間電阻值測不出

（阻值很大）

兩個線間電阻較正常值上升1.5倍，一個線間電阻值為正常值的3倍

一相線圈

斷    裂

一個線間電阻值不變，兩個線間電阻值降為正常值的（0.5～1）倍

兩個線間電阻值增至正常值的(1～3)倍，一個線間電阻值降至正常值的（0～1）倍

一相線圈

匝間短路

一個線間電阻值不變，兩個線間電阻值升高

一個線間電阻值不變，兩個線間電阻值升高

一相引線與導電桿接觸不良

三個線間電阻值測不出

（阻值很大）

一個線間電阻等于正常值的3倍，兩個線間電阻值測不出（阻值很大）

兩相線圈

斷    裂

三個線間電阻都降至正常值的（0.5～1）倍,其中有一個的阻值低得多

三個線間電阻值都降至正常值的(0～1)倍，其中有兩個的阻值低得多  

兩相線圈

匝間短路

三個線間電阻值較正常值增大，其中有一個的阻值增的大得多

三個線間電阻值較正常值增大，其中有一個的阻值增的大得多

兩相引線與導電桿接觸不良   中試控股技術(shù)博士為您解答：變壓器繞組直流電阻的測量，是變壓器檢修中一項不可缺少的預防性試驗項目。通過對所測得數(shù)據(jù)及其差別的綜合分析，初步分析分接引線各個繞組相間連線,各相的引線等的焊接情況, 分接引線與分接開關(guān)之間要用緊固件連接，分接開關(guān)接觸點之間接觸狀況等質(zhì)量，并依據(jù)標準，能準確判斷變壓器繞組是否存在故障和隱患。

       在多年的現(xiàn)場試驗工作中，深刻體會到，如果變壓器繞組的直流電阻數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常，不管其差別是否超標，都必須認真地進行分析，認真查找造成異常故障的原因，消除故障。否則，將影響設(shè)備安全運行及經(jīng)濟效益。