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中試控股技術研究院魯工為您講解：變壓器負載損耗測量儀

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。

按變壓器的效率最高時的負荷率βM來計算容量

當建筑物的計算負荷確定后，配電變壓器的總裝機容量為：

S=Pjs/βb×cosφ2(KVA) (1)

式中Pjs——建筑物的有功計算負荷KW;

cosφ2——補償后的平均功率因數(shù)，不小于0.9;

βb——變壓器的負荷率。

因此，變壓器容量確定就在于選定變壓器的負荷率βb。

我們知道，當變壓器的負荷率為：

βb=βM=Po/PKH (2) 時效率最高

式中Po——變壓器的空載損耗;

PKH——變壓器的短路損耗。

變壓器的空載試驗和短路損耗都可以使用變壓器容量特性測試儀進行，其測試結果完全符合GB1094．1-2003《電力變壓器》和GB/T6451《三相油浸式電力變壓器技術參數(shù)和要求》有關變壓器試驗標準的規(guī)定。

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

電力變壓器容量、臺數(shù)選擇遵循的原則

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。

三相繞組同時加壓法測量直流電阻

       中試控股技術博士為您解答：用電壓降法測量直流電阻需要很長的時間才能獲得準確值，主要由于線圈中通入的電流在變化過程中，在高導磁率的鐵心中產(chǎn)生磁通，致使L增大。若使磁通減少，也就降低了L值，則電流變化的時間(取決于時間常數(shù))便減小。在變壓器的三相繞組同時加電壓，同時測量每相的直流電阻，可以達到此目的。三相繞組同時加電壓時，在每相繞組中通入的電流從零開始增加，由右手螺旋定則可知，三相電流在每個鐵心柱中產(chǎn)生的磁通方向不同，它們的作用相互抵消，結果是使鐵心中的合成磁通近似為零。這使電感值L大為減小，因此時間常數(shù)τ也就降為低，測試時電流變化的過渡過程大為縮短，短時間內便能獲得穩(wěn)定的電流值，進而求出繞組的直流電阻值。

結論

       三相繞組同時加電壓測量變壓器的直流電阻，是根據(jù)楞次定律，使各相電流所產(chǎn)生的磁通在鐵心中相互抵消，合成磁通為零，從而減小電感L值，使電路的時間常數(shù)減小，即減少了測量直流電阻的時間，提高了工作效率。在測量時，還應考慮繞組電阻的大小受溫度影響的因素和直流電阻的不平衡率等問題。 中試控股技術博士為您解答：某廠110KV開關站有4臺直降式ZHSFPTB—25500/110特種整流變壓器,其接線方式為Zn，d11，d5，2002年5月，4#整流變壓器進行檢修時，發(fā)現(xiàn)繞組直流電阻不平衡的故障，經(jīng)過多方面的試驗和查找，終于成功的查出故障原因并順利處理。通過這次故障的處理，我們對特大型特種變壓器的故障處理能力有了一定的提高，現(xiàn)將處理過程寫出，旨在與使用同類型變壓器的廠家相互探討，相互提高，本文存在的不足之處懇請大家批評指正。

    1 故障的判斷及處理

      常見的引起直流電阻不平衡的主要原因有以下幾種：分接開關接觸不良；套管下部樁頭連接松動；引線脫焊；繞組脫焊；層、匝間短路。

      經(jīng)過多次轉換無載分接開關再進行測量，以及打開B相套管將帽直接在B相穿纜引線鼻子處測量，測量結果均未發(fā)生變化。對有載調壓開關吊芯檢查，也未發(fā)現(xiàn)異常。因變壓器并無瓦斯信號，我們對變壓器油取樣做了氣相色譜分析試驗，結果如表3：

測量時間：2002年6月5日（單位：μL/L）

組分

H2

CO

CO2

CH4

C2H6

C2H4

C2H2

總烴

H2O

濃度

143.5

4639.4

11032.0

36.7

0.0

11.7

0.0

48.4

0.0

        總烴、乙炔、氫氣三項主要指標未見任何異常。

       為了弄清不平衡系數(shù)超標的原因，決定將變壓器油放掉，進入器身檢查。進入器身后，對變壓器分接開關、繞組引線、繞組焊接點進行檢查，沒有發(fā)現(xiàn)問題。然后對繞組進行分段測量，以確定故障點。測量結果如表4：

測量時間：2002年6月10日—7日

測量部位

A (Ω)

B (Ω)

C (Ω)

整變繞組

1.446

1.434

1.446

調變基本繞組

0.909

13.158

0.908

       表44#整流變壓器內部繞組直流電阻測量

       由表4的結果判斷，調變B相基本繞組發(fā)生故障，微機繼電保護測試儀總結目前國內同類產(chǎn)品優(yōu)缺點，充分使用現(xiàn)代先進的微電子技術和器件實現(xiàn)的一種新型小型化微機繼電保護測試儀。決定對變壓器進行吊芯，在基本繞組吊出后，檢查發(fā)現(xiàn)B相線圈下端銅線已嚴重燒損，受損處有明顯的銅熔化痕跡，基本繞組與公共繞組之間兩層0.6mm的絕緣紙板內層燒穿一周，另一層有明顯燒糊的痕跡。更換上新的基本線圈后再測量三相直流電阻，分別為0.992Ω、0.978Ω、0.986Ω，符合要求。

       2 故障原因的分析

        由色譜分析的結果（表3）看，其中CO、CO2的指標偏高，說明變壓器存在固體絕緣材料分解現(xiàn)象。CO、CO2是油紙絕緣系統(tǒng)中固體材料分解的特征氣體，反映了變壓器中固體絕緣材料的老化情況。大型變壓器發(fā)生低溫過熱性故障時，因溫度不高，所以油分解不劇烈，因此烴類氣體含量不高，而CO、CO2含量變化較大，但此故障不會導致線圈燒損。

        當變壓器受到雷擊或帶負荷分斷開關時會引起線圈受損。4#整流變壓器自投運以來避雷器動作計數(shù)器未動作，經(jīng)多次試驗證實該計數(shù)器正常；在操作中我們嚴格遵守操作規(guī)程，僅有幾次緊急停電。

        4#整流變壓器自98年12月15日投運以來，一直在額定容量的50%--75%之間運行，且上層油溫不高于70℃，但從被燒線圈的銅熔化痕跡及兩層絕緣紙板的燒損程度來看，可以斷定該處產(chǎn)生過高溫。在查找4#整流變壓器歷史資料的過程中，我們在其制作、安裝的總結材料上未發(fā)現(xiàn)問題，但在《整流變壓器制造監(jiān)理總結》中發(fā)現(xiàn)，對導線質量的評論特別強調僅為“合格”。這說明該故障與導線質量有直接關系。中試控股技術博士為您解答：短路阻抗直流輸電中閥的換相過程實際上就是兩相短路，為了將換向過程中的電流限制在一定范圍內，換流變壓器的短路阻抗要大于一般變壓器。短路阻抗過大，會使換流變壓器二次側故障時短路電流較一般變壓器小，因此保護配置與整定要在這方面予以考慮。

直流偏磁當直流系統(tǒng)在使用大地回線的情況下，在一些運行工況下會有直流電流流入大地，如雙極不平衡運行，單極大地回線方式等，使地電位發(fā)生變化，造成直流電流流入變壓器原邊繞組，使換流變壓器發(fā)生直流偏磁，工作點偏移。如果此直流電流過大，會導致?lián)Q流變壓器鐵心飽和，同時損耗和溫升也將增加。因此，要配置相應的保護防止這種情況下對換流變壓器造成的損壞。

諧波由于換流器的非線性，在交流和直流系統(tǒng)中將出現(xiàn)諧波電壓和電流。對于換流變壓器，主要會流過特征諧波電流，即p*n+1次諧波電流（p為脈波數(shù)，n為任意正整數(shù)）。在運行中，諧波電流會使換流變壓器損耗和溫升增加，產(chǎn)生局部過熱，發(fā)出高頻噪聲，還會使交流電網(wǎng)中的發(fā)電機和電容器過熱，對通訊設備產(chǎn)生干擾。這些諧波電流應加以考慮，以免對保護裝置造成影響。