中试控股技术研究院鲁工为您讲解：壳式变压器电压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

参考标准：GB1094.5-2003和IEC60076-5:2000 DL/T 1093—2008

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；

中试控股始于1986年 ▪ 30多年专业制造 ▪ 国家电网.南方电网.内蒙电网.入围合格供应商

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；

变压器是电力系统中主要电气设备之一，对电力系统的安全运行起着重大的作用。在变压器的运行过程中，其绕组难免要承受各种各样的短路电动力的作用，从而引起变压器不同程度的绕组变形。绕组变形以后的变压器，其抗短路能力急剧下降，可能在再次承受短路冲击甚至在正常运行电流的作用下引起变压器彻底损坏。为避免变压器缺陷的扩大，按华东电力公司和省电力局的有关变压器类设备的反事故技术措施的要求，对已承受过短路冲击的变压器，必须进行变压器绕组变形测试。

      变压器绕组变形测试的方法主要有短路阻抗法、低压脉冲法和频响分析法等3种。现就短路阻抗法变压器绕组变形测试技术问题作进一步的分析和研究。

2 短路阻抗法变压器绕组变形测试的基本原理

中试控股电力讲解变压器的短路阻抗是指该变压器的负荷阻抗为零时变压器输入端的等效阻抗。短路阻抗可分为电阻分量和电抗分量，对于110kV及以上的大型变压器，电阻分量在短路阻抗中所占的比例非常小，短路阻抗值主要是电抗分量的数值。变压器的短路电抗分量，就是变压器绕组的漏电抗。变压器的漏电抗可分为纵向漏电抗和横向漏电抗两部分，通常情况下，横向漏电抗所占的比例较小。变压器的漏电抗值由绕组的几何尺寸所决定的，变压器绕组结构状态的改变势必引起变压器漏电抗的变化，从而引起变压器短路阻抗数值的改变。以圆筒型双绕组变压器为例，绕组布置示意图见图1。

 

图1 双绕组变压器绕组示意图

假设：绕组高度等于其轴向配置的高度;安匝数均匀分布;忽略铁芯的临近效应和绕组的直流电阻。则短路阻抗可用下式表示：

 (1)

式中 Zk─短路阻抗;

Xk─漏感抗;

       μ0=4π×0-7;

ω─x绕组匝数;

Q1─罗果夫系数;

h─绕组高度;

DCP─主泄汛通道的平均直径

δ─主泄汛通道的有效宽度;由于Dcp>>b1、b2，故δ≈C+(b1+b2)/3。

由式(1)可知，ZK的变化实际上仅取决于绕组的变形，也就是绕组几何尺寸的变化。

假如变压器内部线圈在挤压力的作用下，其直径减少2ΔX(见图1)，在式(1)中用：D′CP=DCP-ΔX代替DCP，δ′=δ+ΔX代替δ即可求出Z′K。

      

因此，绕组变形引起短路阻抗ZK的变化量为：

 

ΔZK=Z′K-ZK≈(m-n)ΔX (2)

式中

由式(2)可知，短路阻抗的变化量ΔZK与变形量ΔX直接相关。

根据短路阻抗的变化量来判断绕组是否变形，只要将测得的短路阻抗与变压器正常时的测量值(如出厂数据)相比即可。

3 变压器绕组变形测试对试验仪器的基本要求

用于现场变压器绕组变形测试的短路阻抗测试仪除必须具备携带方便、操作简单、具有良好的测试精度及测试重复性外，还必须具有良好的抗干扰能力。现场的干扰主要来自于以下几个方面：

(1)试验电源谐波的影响;

       (2)试验电源电压的不稳定性;

(3)试验现场的50Hz同频干扰。现就以上三方面因素对短路阻抗测试值的影响及消除措施简述如下。

3.1 消除试验电源谐波对测试结果的影响

中试控股电力讲解试验用的电源，难免有各种各样的谐波存在，而且谐波分量的幅值是不稳定的。高次谐波对变压器短路阻抗的测试值有较大的影响。设被试变压器在无谐波情况下的短路阻抗值为Z，当施加具有谐波分量的测试电压u=α1sin(ωt+ψ)+α2sin(3ωt+ψ1)时，流过变压器的电流为：