中试控股技术研究院鲁工为您讲解：S25变压器阻抗短路测试仪

ZSCT-3600 变压器短路阻抗测试仪（单相）

彩色触摸屏适用于任意阻抗的试品，对被测试品进行测量，具有测量零序阻抗功能
电压测量范围：20～1000V ，电流测量范围：0.1A～100A

ZSCT-3600 变压器短路阻抗测试仪用适用于任意阻抗的试品，可外接调压器，对被测试品进行测量，具有测量零序阻抗功能；精度：电压，电流:0.2级，电压测量范围：20～1000V  ，电流测量范围：0.1A～100A。
变压器低电压短路阻抗测试仪，适用于电力变压器（单相或三相）出厂、大修、预试以及交接试验中低电压负载阻抗测试，常规试验项目中的基本项目。

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ZSCT-3600 变压器短路阻抗测试仪简介
ZSCT-3600 变压器短路阻抗测试仪即可单相测试，也可三相测试（手动），适用于任意阻抗的试品，可外接调压器，对被测试品进行测量，具有测量零序阻抗功能；精度：电压，电流:0.2级，电压测量范围：20～1000V  ，电流测量范围：0.1A～100A。
变压器低电压短路阻抗测试仪，适用于电力变压器（单相或三相）出厂、大修、预试以及交接试验中低电压负载阻抗测试。常规试验项目中的基本项目，
原理是在现场对电力变压器进行短路阻抗（%）测试，并与铭牌值或出厂值进行比较，能发现出厂试验后经运输、安装和运行中严重故障电流等所造成的绕组位移、变形等缺陷（ 《2000年中国供电国际会议》中规定超过± 3%的短路变化应视为显著变化）。
短路阻抗是变压器的重要参数，短路阻抗法是判断绕组变形的传统方法，根据GB1094.5-2003和IEC60076-5:2000规定，短路电抗的变化量是判断变压器绕组有无变形的唯一判据。
根据《DL/T 1093—2008电力变压器绕组变形的电抗法检测判断导则》绕组参数的相对变化和三相不对称程度作为判断绕组有无变形的依据。测量变压器绕组参数也是检验变压器的制造工艺水平和判断运输过程对变压器绕组有无不良影响的有效手段。
ZSCT-3600 变压器短路阻抗测试仪短路故障的接线方式
对双绕组变压器和不带第三绕组的自耦变压器，由于二次侧(低压侧)的短路能最严密地反映系统的 
短路故障状态，因此应优先考虑二次侧短路。短接时应采用低电阻的铜排或进行短接。对三绕组变 
压器(包括自耦变压器)，必须根据每台特定的变压器来决定短路的方式和施加短路的端子，每个绕 
组的最大故障电流可以根据故障的类型计算出来。因它是由不同的故障类型、故障位置和系统数据 
来决定的，在试验时应至少在一种试验中受到最大故障电流的作用。通常是通过几种不同的接线方 
式进行短路承受能力试验，从而保证所有绕组的短路承受能力都得到验证。
短路试验可采用两种方式：
(1)预先短路法：也称对预先短路的变压器施加电压的短路试验，即在变压器的二次侧预先短路或 
合上断路器，然后在一次侧进行励磁。这种方法要求离铁心柱最远的绕组接电源，目的是为了尽可 
能地避免铁心饱和以及在最初的几个周期内的磁化涌流叠加到短路电流上。
(2)后短路法：也称对预先励磁变压器进行短接的短路试验，即变压器一次绕组施加励磁电压，二 
次绕组利用短路装置进行短路的方式。这种方式更接近实际运行状态。
3 短路试验电源
ZSCT-3600 变压器短路阻抗测试仪短路试验方式与试验室现有的电源有关。
一般来说，三相电源可以进行三相变压器的三相短路和单相对地短路试验，试验接线见图1。单相 
电源可以模拟三相变压器的三相短路，也可以进行单相变压器的单相短路，试验接线见图2。对于y 
联结绕组，是在一个线路端子与其余两个连在一起的线路端子之间施加电源或短路(通常称1.5相试 
验)。对于d联结绕组，是在两个线路端子之间施加电源或短路，而第三线路端子无任何接线。
(a)yd联结 (b)yy联结 (c)dy联结 (d)dd联结 (e)自耦变压器yy联结 (f)双分裂变压器dy联结fd、 
hd分、合闸断路器
(a)yy联结 (b)yd联结 (c)dy联结 (d)dd联结
这里解释一下单相电源模拟三相变压器的三相短路的情况。在国标中规定，对三相变压器的每一相 
应进行三次短路承受能力试验，其中非对称短路电流的第一峰值一次为100%，另两次不低于75%。 
当应用三相电源进行三相变压器短路试验时，通常是选择某一相电压过零时选相合闸开关合闸，以 
便获得最大的非对称短路电流第一峰值。此时该相对称短路电流的第一峰值最大(假设为100%)，而 
另两相的相电压合闸角一相是+30°，另一相是-30°。通过计算可知其短路电流第一峰值都大于 
75%，这是与标准规定一致的。而采用单相电源模拟三相变压器的三相短路时，通常短路试验接线 
是采用1.5相试验，通过选相合闸开关选择相电压过零合闸来得到非对称短路电流的第一峰值，另 
两次可以调整合闸角度来达到非对称短路电流的第一峰值不低于75%。而iec标准要求三相变压器的 
每一相都应承受三次100%的非对称短路电流，只要是三次皆过零合闸就可以实现，因此用单相电源 
模拟三相变压器的三相短路是等效的。但实际上实现每次都是相电压过零合闸是不现实的。同步合 
闸装置是有一定分散性的，因此标准规定非对称短路电流第一峰值偏差为±5%。实践证明，在电压 
过零的±15°范围内合闸是完全可以满足标准要求的。
ZSCT-3600 变压器短路阻抗测试仪技术指标 
(1)基本量程（大范围） 
1．电压(量程自动)：  15～1000V        ±（读数×0.2%+3字）
2．电流(量程自动)：  0.1A～100A      ±（读数×0.2%+3字）
3．功率：          COSΦ ＞0.15        ±（读数×0.5% +3字）
4．频率(工频)：    45～65(Hz)    测量精度：±0.1%  
5．短路阻抗：      0～100%   测量精度：±0.5%  
6．重复稳定度：      ＜0.2%   
7．仪器显示： 5位数字
(2) 扩充量程
电压、电流可通过电压互感器(PT)和电流互感器(CT)扩充到所需的任意值，其它各量本仪器能按互感器的倍率自动地相应调整。
(3)仪器其他参数
1．环境温度： -10℃～40℃
2．相对湿度： ≤85%RH 
3．工作电源： AC 220V±10%   50Hz±1Hz
4．外形尺寸： 380×260×120mm
5．仪器重量： 4.5Kg (不包括测试线)
国家电力公司颁发的[2000] 589 号文件《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》中15.2条规定：“110KV及以上电压等级变压器在出厂和投产前应做低电压短路阻抗测试或用频响法测试绕组变形以保留原始记录。”15.6 中规定：“变压器在遭受近区突发短路后，应做低电压短路阻抗测试或用频响法测试绕组变形，并与原始记录比较，判断变压器无故障后，方可投运。”
低电压短路阻抗试验是鉴定运行中变压器受到短路电流的冲击，或变压器在运输和安装时受到机械力撞击后，检查其绕组是否变形的直接方法，它对于判断变压器能否投入运行具有重要的意义，也是判断变压器是否要求进行解体检查的依据之一。

ZSCT-3600 变压器短路阻抗测试仪（单相）允许的测量范围可直接测量，超出测量范围可外接电压、电流互感器，仪器可设置外接电压、电流互感器的变比，直接显示施加的电压、电流的值。

ZSCT-3600 变压器短路阻抗测试仪根据《DL/T 1093—2008电力变压器绕组变形的电抗法检测判断导则》绕组参数的相对变化和三相不对称程度作为判断绕组有无变形的依据。测量变压器绕组参数也是检验变压器的制造工艺水平和判断运输过程对变压器绕组有无不良影响的有效手段。

国家电力公司颁发的[2000] 589 号文件《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》中15.2条规定：“110KV及以上电压等级变压器在出厂和投产前应做低电压短路阻抗测试或用频响法测试绕组变形以保留原始记录。”15.6 中规定：“变压器在遭受近区突发短路后，应做低电压短路阻抗测试或用频响法测试绕组变形，并与原始记录比较，判断变压器无故障后，方可投运。”

ZSCT-3600 变压器短路阻抗测试仪变压器短路试验的方法
变压器的短路承受能力试验主要是考核其承受短路的机械力，并不能验证其热特征(在标准中明确 规定承受短路的耐热能力由计算验证)。短路承受能力试验通常是在试验室完成的。国际委员会 
(iec)和我国标准(gb)都对变压器承受短路的能力进行了明确的规定，并且对短路承受能力试验的 方法和要求进行了阐述。下面就试验中有关的具体问题作进一步的分析。

短路承受能力试验后，绕组、引线和支撑结构等应无明显位移、变形，器身表面应无放电痕迹。

6.4 复试例行试验

要求例行试验项目复试应全部合格。

目前iec和gb标准都要求用以上故障检测方式来判断被试变压器是否通过了短路承受能力试验。

7 判断故障的新辅助方法

除前面介绍的判断变压器短路试验合格的方法外，国际上又发明了两种新的判断短路故障的方法，

这两种方法是通过对被试变压器不吊心检查而间接测量来判断绕组变形。由于时间比较短，技术上

较难根据被测波形的变化情况来区别故障程度，因此目前仅限于积累经验和研究阶段。

7.1 低压脉冲法

低压脉冲法是检测变压器绕组有无位移的方法，是间接测量，就是比较短路试验前后所摄取的低电

压脉冲电流示波图，应看不出明显的变化。其基本原理就是利用重复式脉冲电压发生器，将电压波

施加在被试变压器的一个或多个端子上，并同时记录一个或多个端子上的电流响应波。由于导线的

位移，匝间发生变化。从而会在端子上的电流波形中产生变化。目前认为差动电流法是判断绕组变

形的较灵敏方法。接线见图4。此法的缺点是对示波图的变化做出解释时应有丰富的经验，并且很

难从示波图上来量化短路故障的程度。

(a)y联结 (b)d联结

r分流器 u低压脉冲

7.2 频率响应法(时域响应法)

也是间接测量绕组变形的方法，目前也属发展阶段。其原理就是将变压器看成是一个由电抗、电感

、电容组成的线性无源二端口网络。按网络理论，其特性是由传递函数来描述，每台变压器的每一

绕组的传递函数是应该与绕组一一对应的。当变压器绕组发生变形时，其对应的传递函数同原特性

函数比较应有所不同。其试验接线见图5。

(a)高压回路 (b)低压回路

综上所述，变压器的短路试验技术是不断发展的，特别是短路故障的判断技术是不断发展的。虽然

低压脉冲法和频率响应法暂时技术不太成熟，但经过一段时间的积累，我们相信一定会成为判断变

压器短路故障的新辅助方法。一旦技术成熟，它们最终将会被标准采用。

变压器短路试验

变压器短路试验是为了测量短路损耗和阻抗电压等数据，以便对变压器效率、热稳定、动稳定、温

升等电气性能考核。国际电工委员会（IEC）和我国国家标准（GB）都对变压器承受短路的能力进

行了明确的规定，并且对短路承受能力试验的方法和要求进行了阐述。下面就对变压器短路试验的

相关知识作详细介绍。

变压器短路试验相关标准

变压器短路试验的标准有：《GB 1094.5-2003 电力变压器 第5部分：承受短路的能力》，《IEC 

60076-5-2006 电力变压器 第5部分：承受短路的能力》。目前国内的变压器主要按GB 1094.5-

2003这一标准进行试验，出口变压器则按IEC 60076-5-2006或与其他相应的国家标准进行试验。

二变压器短路试验

变压器短路属于异常情况，但是在电力变压器运行中短路是不可避免的，对于要求高可靠性的电力

电网中，必须考虑电力变压器短路时对电网及电力变压器自身的影响。运行中的电力变压器相当于

一个电压源，对于理想电压源而言，其短路电流无穷大，因此，决不允许短路。变压器的短路试验

将变压器的一侧绕组（通常是低压侧）短路，而从另一侧绕组（分接头在额定电压位置上）加入额

定频率的交流电压，使变压器绕组内的电流为额定值，此时所测得的损耗为短路损耗，所加的电压

为短路电压，短路电压是以被加电压线圈的额定电压百分数表示的。

01变压器短路试验方式

常用变压器短路试验方式有两种，预先短路法和后短路法：

(1)预先短路法：也称对预先短路的变压器施加电压的短路试验，即在变压器的二次侧预先短

路或合上断路器，然后在一次侧进行励磁。这种方法要求离铁心柱最远的绕组接电源，目的是为了

尽可能地避免铁心饱和以及在最初的几个周期内的磁化涌流叠加到短路电流上。

(2)后短路法：也称对预先励磁变压器进行短接的短路试验，即变压器一次绕组施加励磁电压

，二次绕组利用短路装置进行短路的方式。这种方式更接近实际运行状态。

02变压器短路试验分析

变压器短路试验通常在高压侧绕组中通过额定频率、正弦波形的额定电流，低压侧绕组短路（

如图1、图2所示，单相、三相变压器短路试验原理图，在受到试验设备限制时，可以施加不小于

50%额定电流）。由于一般电力变压器的短路阻抗很小，为了避免过大的短路电流损坏变压器的线

圈，短路试验应在降低电压的条件下进行。用自耦变压器调节外旋电压，使电流在0.1~1.3倍额定

电流范围变化。由于短路测试时原边电流幅值变化范围宽，所以必须选择宽范围准确测量或多量程

测量仪器。