中试控股技术研究院鲁工为您讲解：变压器有载分接开关过渡波形测量仪

ZSKC-4000变压器有载分接开关测试仪

测试电流：1A、0.5A、0.3A三档可选
可测量过渡时间、过度电阻、过渡波形、三相同期性

参考标准：GB50150-2006,DL/T849.6-2004

ZSKC-4000变压器有载分接开关测试仪是与变压器回路连接的唯一运动部件，因此有载分接开关的检测，越来越引起重视。在《电力设备交接和预防性试验规程》中，要求检查有载分接开关的动作顺序，测量切换时间等。

为此，我公司成功的研制了ZSKC-4000 变压器有载分接开关特性测试仪器，该仪器主要用于测量有载分接开关的过渡波形、过渡时间、各瞬间过渡电阻值、三相同期性等。

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ZSKC-4000变压器有载分接开关测试仪技术指标

输出电流 1A、0.5A、0.3A
测量范围 过渡电阻 1.0A挡  1.0Ω～20Ω
0.5A挡  5.0Ω～40Ω
0.3A挡6.0Ω～60Ω
过渡时间 0.1ms～300ms
准 确 度 过渡电阻 ±(读数×5%+0.1Ω) 过渡时间 ±1ms
分 辨 率 过渡电阻 0.01Ω 过渡时间 0.1ms
使用条件及外形
工作电源 AC220±10% 电源频率 50/60Hz
使用温度 -10℃～50℃ 相对湿度 ≤90%，不结露
主机重量 4.7kg (不含测试线) 主机尺寸 325mm×225mm×125mm
使用温度 -10℃～50℃ 相对湿度 ≤90%，不结露
ZSKC-4000变压器有载分接开关测试仪产品外观
1.电容触摸屏。
显示尺寸7寸；分辨率1024×600。
2.配合仪器操作的控制旋钮。
可代替触摸屏对仪器进行全部操作；左右旋转移动光标或修改数据，按下后执行当前操作。
3.接线端子。
连接变压器的高压侧。
4.三合一电源插座。
插入仪器配套的三芯电源线，接交流220V市电电源后给仪器供电；保险管座与插座一体，保险管规格为250V/2A，尺寸φ5mm×20mm，应使用相同规格的保险管。
5.接地端子。
仪器必须可靠接地；现场接地点可能有油漆或锈蚀，必须清除干净。
6.优盘接口。
外接优盘用，用来存储测试数据；请使用FAT或FAT32格式的U盘；在存储过程中，严禁拨出优盘。
7.打印机。
打印测试结果。
ZSKC-4000变压器有载分接开关测试仪操作说明

操作时需注意事项：
使用前，仪器的接地端子必须接好地线。
测试过程中，不允许拆除测试线。
带绕组测试时，变压器的非测试端应三相短路接地。
对于长时间未动的有载开关，测试前应多次转换开关，磨除触头表面的氧化层及杂质。

ZSKC-4000变压器有载分接开关测试仪智能化程度高，全部中文菜单提示，操作简单。仪器体积小、重量轻、抗干扰能力强，大大减轻了现场工作人员的劳动强度，是发、供电单位，变压器制造行业保障安全生产，提高产品质量的理想仪器。

ZSKC-4000变压器有载分接开关测试仪

ZSKC-4000变压器有载分接开关测试仪

有载分接开关是与变压器回路连接的唯一运动部件，因此有载分接开关的检测，越来越引起重视。在《电力设备交接和预防性试验规程》中，要求检查有载分接开关的动作顺序，测量切换时间等。

为此，我公司成功的研制了本测试仪器，该仪器主要用于测量变压器有载分接开关的过渡波形、过渡时间、各瞬间过渡电阻值、三相同期性等。
仪器智能化程度高，全部中文菜单提示，操作简单。仪器体积小、重量轻、抗干扰能力强，大大减轻了现场工作人员的劳动强度，是发、供电单位，变压器制造行业保障安全生产，提高产品质量的理想仪器。

磁性元件的设计是开关电源的重要部分，因为平面变压器在提高开关电源的特性方面有着很大的优势，因此近年来得到了广泛的应用。对于一个理想的变压器来说，初级线圈所产生的磁通都穿过次级线圈，即没有漏磁通。而对普通变压器来说，初级线圈所产生的磁通并非都穿过次级线圈，于是就产生了漏感，电磁耦合的紧密要求也无法满足。下面中试控股详细介绍

而平面变压器只有一匝网状次级绕组，这一匝绕组也不同于传统的漆包线，而是一片铜皮，贴绕在多个同样大小的冲压铁氧体磁芯表面上。所以，平面变压器的输出电压取决于磁芯的个数，而且平面变压器的输出电流可以通过并联进行扩充，以满足设计的要求。因此，平面变压器的特点就显而易见了：平面绕组的紧密耦合使得漏感大大地减小;平面变压器特殊的结构使得它的高度非常的低，这使变换器做在一个板上的设想得到实现。但是，平面结构存在很高的容性效应等问题，大大限制了它的大规模使用，不过，这些缺点在某些应用中，也有可能转换为一种优点。另外，平面的磁芯结构增大了散热面积，有利于变压器散热。

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       在平面型变压器里，其“绕组”是做在印制电路板上的扁平传导导线或是直接用铜泊。扁平的几何形状降低了开关频率较高时趋肤效应的损耗，也就是涡流损耗。因此，能最有效地利用铜导体的表面导电性能，效率要比传统变压器高得多。图1给出了一个平面变压器的剖面图，并且利用两层绕组间距离的不同，而获得在不同间隙下的漏感和交流阻抗值。

       如前所述，平面变压器的优点主要集中在较低的漏感值和交流阻抗。绕组问的间隙越大意味着漏感越大，也就产生更高的能量损失。平面变压器利用铜箔与电路板间的紧密结合，使得在相邻的匝数层间的间隙非常的小，因此能量损耗也就很小了。

       然而，容性效应在平面变压器中是非常重要的，在印制电路板上紧密绕制的导线使得容性效应非常的明显。而且绝缘材料的选取对容性值也有着非常大的影响，绝缘材料的介电常数越高，变压器的容性值越高。而容性效应会引起EMI，因为从初级到次级的绕组中只有容性回路的绕组传播这种干扰。为了验证，笔者做了一个试验，在铜导线的间隙增加O.2mm的情况下，而电容值就减少了20%。因此，如果需要一个比较低的电容值，则必须在漏感和电容值之间做出一个折中的选择。

下面中试控股详细介绍限流问题、负荷开关与熔断器配合问题

1、限流型断路器的原理。

大家都知道限流型断路器的分断能力很高，可以达到150-200KA，但这里给出的数据往往是预期短路电流值，并不是实际通过限流型断路器短路电流值，因此在采用限流型断路器保护的配电系统校验动热稳定时，要注意所选择的短路电流参数。有些厂家声称他们的低压断路器全部是限流型断路器，大家在了解限流型断路器的限流原理后，就可以分辨真伪。低压断路器的限流问题是为了分断低阻抗大容量变压器及不断发展的配电网络所引起的很大的故障短路电流而提出的,它要求断路器的分断时间短得足以使短路电流在达到其预期峰值前分断。50年代末,法国首先研究限流分断问题,并研制出了限流空气断路器,使空气断路器的短路分断能力达到100ｋＡ。几十年来,有许多种成熟的、效果好的限流技术在低压断路器中得到广泛的使用,如去离子栅灭弧、限流电阻、自复式限流元件、磁吹、电动斥力、ＶＪＣ以及固体绝缘屏幕限流技术等。目前,在先进的塑壳式断路器的设计中,充分利用了空气 电磁原理和限流原理,使其分断能力达200ｋＡ。近年来,随着计算机技术、控制技术、新材料技术以及电力电子技术的引入,使得限流技术有了更新的发展,如超导限流器、以ＧＴＯ为基础的限流器、可控阻抗变换器及故障检测技术等,这些限流分断新技术的研究会大大提高断路器的分断能力和限流能力。

传统低压断路器限流分断的原理是当故障发生时,触头快速打开产生电弧,相当于在线路中串入一个迅速增长的电弧电阻,从而限制短路电流。这个迅速增长的电弧电阻,通常称为“动态电弧电阻”。 与一般的断路器的灭弧室不同,低压限流断路器的灭弧室采用多个灭弧栅片。在开断过程中,首先动触头和静触头分开产生电弧,在电磁场和热场,流场的作用下运动至灭弧栅片。当电弧进入栅片后,由于被分成的多个短弧的近极压降,使电弧电压迅速上升,从而达到限流的目的。为了有较高的电弧电压,限流断路器灭弧室的栅片数比一般的断路器要多,并且排列得更紧密。电弧电压上升得越快,限流效果就越好,最终,电弧电压超过电源电压的值,使得电源电压无法维持电弧,从而完成熄弧限流分断。要使电弧电压迅速升高,传统的有两种方法:(1)磁吹线圈。这种情况下,电弧将会被迅速拉长,它不仅增加了电弧的长度,而且也增加电弧的热传导面积。(2)使用引弧道来迅速升高电弧电压。当触头打开时,沿着引弧道上的电磁力将拉长电弧,当电弧被驱动到灭弧室,就会进一步分割、冷却,这种方法的前提要求:①电弧必须能被强迫脱离触头(在触头间的间隙大于约1ｍｍ时,它才会发生);②电弧必须非常快地脱离触头区,这样就减少了触头材料的损耗,同时,触头间隙恢复;③电弧必须以非常快的速度沿着引弧道运动(约100ｍ/ｓ),然后进入去离子栅片以提高最终的电弧电压值。

在限流断路器的设计中,有以下4个基本的原则:

a 触头迅速打开

b  迅速提高电弧电压

c 使最终的电弧电压值高

d 快速的介质强度恢复。

常用的限流技术分三类:

1) 人工零点法。利用电弧去产生人工零点,使得弧隙中的电流为零,从而使电弧熄灭。

2) 提高电弧静态伏—安特性法。通常采用去离子栅法、绝缘栅法、窄缝法及VJC法等。去离子栅法就是利用金属栅片把电弧分割成若干个互相串联的短弧,利用短弧的压降来提高电弧电压而使电弧熄灭;绝缘栅法:即栅片是绝缘的,其作用是导出电弧的热量,以提高电弧的弧柱压,同时,栅片将电弧分割成若干段的短弧,每一栅片就是短弧的电极,同时产生许多个阳极压降和阴极压降,对直流电弧而言,利用近极处的电弧电压降加弧柱的电压降一起灭弧;窄缝法,通常采用多重窄缝,这样,可以减少电弧进入上部窄缝的阻力,因而在驱动电弧运动的电磁力给定时,可以采用比单窄缝灭弧室更小的缝隙,一方面可将电弧直径压缩,使电弧同缝隙壁紧密接触;另一方面,也使电弧面积增加,长度增长,这些都进一步加强了冷却和去游离的作用,使电弧熄灭;VJC法主要是在电极的四周覆盖一定厚度的绝缘物或高电阻金属材料,从而对电弧弧柱进行控制,以达到升高电弧电压的目的。固体绝缘屏幕法是利用一固体绝缘屏幕快速插入到分断故障电流的触头中,使触头间燃烧的电弧被屏幕隔开而迅速熄灭。以上这些方法通常综合使用,如VJC及多窄缝法,以取得更好的限流分断的效果。

3)提高触头分断速度法。通常利用巨大的断开弹簧或其他加速装置将触头拉开,或利用储能的电容器对斥力线圈放电在铝盘中感应出涡流来产生巨大电动斥力,将动触头打开,与此同时,尽量加快脱扣器的动作及机构的动作,以达到高速分断的目的,这样,分离时所需时间越小,则限流作用就越大。在六十年代,电力电子器件就被引入到电器中。现在,已有无触头的晶闸管断路器、触头—晶闸管并联的混合式断路器在某些国家得到开发、并有一定程度的应用,但由于电力电子器件存在导通压降大造成的能耗高、分断电器不能形成间隙绝缘距离、过载能力差、工作参数缺乏相应的各个电压等级以及费用高,这些使其构成的无触点电器不能大量应用。当然,无触点电器本身具有操作率高、开关速度快、控制功率小、噪音低、寿命长的特点,适合某些特殊的工作场合使用。在限流中,主要采用带触头的混合式,如触头—晶闸管并联的混合式断路器,具有触头正常导通时压降能耗小的特点,再利用电力电子器件的开断时间短的特点,进一步缩短电流的开断时间,从而实现限流分断。在断路器设计中,使用电力电子器件,主要要考虑器件的电流和电压的参数。早期使用晶闸管,但它不能自关断,需要换流关断,造成电器的体积增大。目前,通常考虑自关断的器件,如IGBT（绝缘栅双极晶体管）,GTO（可关断晶体管）等。