中试控股技术研究院鲁工为您讲解：壳式变压器电流阻抗短路实验仪

ZSCT-3900 变压器短路阻抗测试仪（三相）

零序阻抗的测量适用于高压侧星形接线带中性点的变压器
电压测量范围：20～1000V ，电流测量范围：0.1A～100A在仪器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-3900 变压器短路阻抗测试仪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最直接方法，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一，七寸高亮度触摸彩色液晶，强光下显示清晰，全触屏操作，中英文自由切；

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ZSCT-3900 变压器短路阻抗测试仪（三相）操作说明

1、开机显示如下界面: （界面一）
短路阻抗测试仪
2、按ENT键进入参数设置界面：（界面二）
额定容量：50000  KVA
额定电压：110.00 KV
铭牌阻抗：17.98.00  %
分接位置：09        测量位置：高?—低
试品编号：10
测试温度：20℃
提示：  选择，  Ent试验，  Esc退出
3、根据屏幕提示输入参数。箭头上、下键选择行，左键向左删除数字，数字键输入数字;测试温度若需输入负数，则按箭头下键为正负号选择。参数输入完毕，按ENT键，进入如下界面：（界面三）
提示：
●额定电压的输入要与分接位置相对应。
●使用仪器的单相法做三相变压器时，输入参数要输入额定容量的1/3。  
测试 
单相       三相      零序阻抗
提示:← → 选择,   Ent确认,   Esc退出         
4、选择测量单相变压器或三相变压器。
●   单相变压器的测量操作如下：
① 按照仪器接线图中的图A，将仪器与变压器接好测试线，输入参数，在界面三中选择单相，按ENT键显示如下：（界面四）
      单相测试
UAN：      V     IAN：     A
ZK%:       %     △ZK%:    %
Frq:       Hz    LAN:      mH              
提示： Ent启动，  Esc退出
②按ENT键启动测量,屏幕显示测试结果，进入如下界面：（界面五）
      单相测试
UAN：x.xxx  V     IAN： x.xxx    A
ZK%: x.xxx  %     △ZK%: - x.xxx %
Frq: 50.00  Hz    LAN:  x.xxx    mH              
提示： Ent锁定， Esc退出
界面五
③ 测试数据达到预定值后，按ENT键暂停，试验数据被锁定。
④ 数据锁定后，按打印键，直接打印出试验报告。
试品编号：
试验人员：
试验日期：
额定容量Sn：50000 KVA
额定电压Un：110.00 KV
铭牌阻抗ZK%: 17.89%
分接位置：09
测试位置：高—低
测量接线：单相 
施加电压UAN：x.xxx V
施加电流IAN： x.xxx A    
测量阻抗ZK%： x.xxx  %
阻抗误差△ZK%：- x.xxx  %
试验频率Frq :50.00Hz
测量电感LAN: x.xxx mH
⑤ 按SAVE键保存，右下角提示即时的“保存完毕”。若存入U盘，需返回到开机时“短路阻抗测试仪”界面，按SAVE键，屏幕显示所有保存记录。选择记录，插入U盘，按SAVE键保存至U盘，屏幕右下角右下角提示即时的“保存完毕”。 ZSCT-3900 变压器短路阻抗测试仪（三相）主要技术指标  
(1)基本量程（最大范围）  
1．电压(量程自动)：  15～500V       ±（读数×0.2%+3字） 
2．电流(量程自动)：  0.5A～20A    ±（读数×0.2%+3字） 
3．功率：          COSΦ ＞0.15       ±（读数×0.5% +3字） 
4．频率(工频)：    45～55(Hz)   测量精度：±0.1%   
5．短路阻抗：      0～100% 测量精度：±0.5%   
6. 仪器显示： 4位数字
7：内置2000W交流可调电源。0-220V    10A
(2)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： 主机   360×290×170（mm）      线箱    360×290×170（mm）
5、重量    主机4.9KG        线箱  5.2KG 
6．测试线长度：标配8米  长度可以定制

ZSCT-3900 变压器短路阻抗测试仪（三相）附录 
附录一： 仪器常见故障及分析  
常见故障 故障原因
液晶无显示 1)液晶对比度需要调节   2)仪器主板故障   3)电源故障
不能测试 1)夹子未夹牢   2)电源没有接好  3) 仪器重新启动
打印机不打印 1)打印机故障   2)仪器主板故障  3)打印纸决装好(热敏纸只能在一侧打印)   4）打印机电源未接好
附录：  短路阻抗(或负载损耗)试验时试验电源容量的确定
所需三相电源容量S可按下式计算：
S≥SN×(Uk%/100)×(Ik/IN)2
所需试验三相电压Uk为：
Uk>UN×(Uk%/100)×(Ik/IN)
式中   SN、UN--分别为额定容量的额定电压；
IN、Ik--分别为额定电流和短路试验电流；
S、Uk--分别是所需的视在功率和短路试验电压；
Uk%--被试变压器短路电压百分数(%)（即：阻抗电压）。
如果用单相电源，电源容量=三相电源容量/1.5 
例：被测试变压器额定容量50KVA，阻抗电压为4%，
如果试验时用额定电流 ，Ik/IN =1，电源容量应大于 (50×4)/100=2KW
如果试验时用50%的额定电流 ，Ik/IN=0.5，电源容量应大于  2KW×0.5×0.5=0.5KW

ZSCT-3900 变压器短路阻抗测试仪自动计算出变压器折算到额定温度、额定电流下的阻抗电压百分比，以及与铭牌阻抗的误差百分比。

ZSCT-3900 变压器短路阻抗测试仪中文菜单提示；配备高速热敏打印机，大容量内部存储器，方便数据的存储和打印；保存的数据可通过USB转存到U盘。

仪器体积小、重量轻，便于携带，现场使用极为方便，大大减轻了试验人员的劳动强度，提高工作效率。

ZSCT-3900 变压器短路阻抗测试仪本试仪是本公司自主研发的新一代变压器参数测试仪器。用于现场和试验室条件下对35KV级及以上主变压器进行低电压短路阻抗测量的仪器。

该仪器设计精巧，功能强大，内置2000W可调电源，采用先进的A/D同步交流采样和数字信号处理技术，测量数据准确；

(2)与出厂值相比，短路阻抗的变化情况;

(3)运行中的电气试验、绝缘油色谱分析情况;

(4)运行中变压器是否有异常的声音及绝缘油的运行温度等。

6 结论

(1)短路阻抗值的变化直接与变压器绕组的结构相关，短路阻抗法可以用于变压器绕组的变形测试。

(2)常规的电流表、电压表不能满足以变压器绕组变形测试为目的的变压器短路阻抗测量。

(3)以变形测试为目的的变压器绕组短路阻抗测试仪，除应具有良好的测试精度外，尚要有良好的抗干扰能力。

(4)变压器绕组三相间的短路阻抗值的差异一般皆小于2%，三相间短路阻抗值3%的差异应认为是变压器短路阻抗的明显变化，必须引起足够的重视。

(5)变压器绕组变形测试分析判断时，当用同一试验仪器、同一测试方法测试结果的差异大于2%，应引起注意。0 前言

目前，检测变压器绕组变形一是阻抗法，二是频响法和低压脉冲法。从目前的技术成熟度看，频响法用于现场要比低压脉冲法易于实施，测得的图谱较稳定，重复性好，不易受试验接线、外界干扰的影响。因此，频响法的应用比较普遍。相对阻抗法，频响图谱包含的绕组特征信息丰富得多，对绕组变形的反映较灵敏。阻抗法则实施更简单，有标准可循，仍不失为一种普测和互补的手段，尤其是对量大面广的中低电压等级的变压器而言。

由于实际的变压器种类繁多，结构多样，导致变压器绕组的数学建模相当困难，而简单的模型计算与实测的数据还相差甚远。为此，本文以试验研究的方法，摸索综合应用阻抗法和频响法诊断电力变压器绕组变形的依据和规律。通过选择实际的变压器，借助比较成熟的测试技术和手段，建立变压器绕组的物理模型进行分析。推动该测试技术的成熟和完善，促进变压器绕组的理论研究。

  1 阻抗法和频响法的测试原理和接线

阻抗法是通过测量工频电压下变压器绕组的短路阻抗或漏抗来反映绕组的变形和移位及匝间开路和短路等缺陷。漏抗实质上是散布在变压器绕组与绕组之间，绕组内部及绕组与油箱之间的漏磁通形成的感应磁势的反映，因此对漏磁磁路的变化比较灵敏;短路阻抗则是漏抗和绕组电阻的平方和开方。由于一般大型变压器绕组电阻比漏抗要小很多，因此阻抗可以反映漏抗的变化，而且，测量阻抗比测漏抗易于实现。在现场测试中，建议在低电压下实施阻抗测量，电压根据被测变压器容量的大小一般取几百V，为避开铁芯非线性的影响，所加电流应>2A。被测变压器低压侧短路，高压侧施压，测量接线如图1所示(以两绕组变压器为例)。

图1 阻抗法测量接线示意图

当所加电源的频率逐步增高时，变压器绕组分布参数的特性逐渐体现出来。实质上，变压器绕组在高频下是一个由分布电感和电容构成的线性无源两端网络，如图2所示。图中，Ls为线匝自感;M为匝间互感;Cs为匝间电容;Cg为线匝对地电容(忽略了损耗因素)。

图2 绕组分布参数网络的等效电路图

频响法即是从绕组一端对地注入扫频信号源，测量绕组两端的端口特性参数，如输入阻抗、输出阻抗、电压传输比和电流传输比的频域函数。通过分析端口参数的频域图谱特性，判断绕组的结构特征。如果绕组发生变形，就会使绕组的分布电容和电感改变，反映到端口参数的频谱发生变化。为了简化，通常只测量一种端口参数。电压传输比反映了等效网络的衰减特性，是常测的参数之一[1]，测量接线实现如图3所示。入端施加正弦扫频电压信号Ui，并测量输出电流在采样电阻R上的压降U0，并计算U0/Ui，得到传输比随频率变化的图谱。如果输出电流I0很小，U0也很小，则U0/Ui很小，表明绕组内部发生了并联谐振，频谱曲线上出现频谷;反之，则表明发生串联谐振，频谱曲线上出现频峰。理论计算表明，在频峰处，绕组上的驻波分布将呈现为整个半正弦波的分布;而在频谷处，驻波呈现为奇数个1/4正弦波分布。