中试控股技术研究院鲁工为您讲解：电力变压器短路阻抗电压测试仪

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；

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ZSCT-3900 变压器短路阻抗测试仪（三相）三相变压器的测量—单相测量操作
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。
接线及操作方法同单相变压器。
5、零序阻抗的测量：测量零序阻抗时，接线方式为将高压三相并起来，低压短路状态。操作如下：
①在界面三中选择零序阻抗，显示如下：
测试 
单相       三相      零序阻抗
提示:← → 选择,   Ent确认,   Esc退出
③按Ent键锁定后，可直接按打印键打印测试报告。测试报告如下：
试品编号：
试验人员：
试验日期：
额定容量Sn :50000 KVA
额定电压Un :110.0 KV
施加电压 UAB: x.xxx   V 
施加电流 IAB: x.xxx   A 
零序阻抗: x.xxx   A 
④数据保存及存储U盘同阻抗测试。
五、阻抗计算公式：
（一）、单相变压器：以测量档额定容量为准计算
Y/△接线： % =          
阻抗误差：△ZK% = （ZK′%—ZK%）÷ZK′%
式中：---试验时短路电流（A）
---试验时短路电压（V）
---额定电压（试验时的档位额定线电压）（KV）
%---低电压短路阻抗百分数
%---铭牌或出厂报告短路阻抗百分数
（二）、三相变压器： 
1、Y/△、Y/Y接线：以额定容量为准计算            
阻抗误差：△ZK% = （ZK′%—ZK%）÷ZK′%
式中： + + ---试验时短路电流（A）;
---试验时短路电压（V）
---额定电压（试验时的档位电压）（KV）
---额定容量（KVA）
%---低电压短路阻抗百分数
%---铭牌或出厂报告短路阻抗百分数
2、△/Y接线：（将二次侧a、b、c短路）
⑴、当AZ-BX-CY联结组：以额定容量为准计算
⑵、当AY-BZ-CX联结组：  以额定容量为准计算
阻抗误差：△ZK% = （ZK′%—ZK%）÷ZK %
式中：+ + ---试验时短路电流（A）;
---试验时短路电压（V）
---额定电压（试验时的档位电压）（KV）
---额定容量（KVA）
%---低电压短路阻抗百分数
%---铭牌或出厂报告短路阻抗百分数
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）注意事项：   
1．使用仪器时请按本说明书接线和操作。
2．接地端子或电源线中的接地端应就近可靠接地。接好测试线后开机，在测试过程中，切不可拆除测试线，以免发生事故，一次测试完成后应锁定数据，然后断开测试电源，再查看或打印锁定数据或者移动拆除测试线。
3．测试开始前请输入正确合理的试品参数，仪器内部的运算处理都要依赖于输入的试品参数。
4．测试菜单项选择和实际测试项目及接线要一致。
5．电流回路用粗线连接，电压回路用细线连接。接线图中“IA、IB、IC”为电流输入端子，“Ia、Ib、Ic”为电流输出端子。 
6．低压侧短路线要足够粗，可以承受低压侧额定电流，并且连接可靠，确保接触电阻可以忽略。 
7．试验加压时，注意监测电流不要超过仪器额定电流，以免损坏仪器。可以通过PT、CT并设置好PT、CT变比值即可测量。请不要在电压或电流输入过载条件下工作。
8．测试时注意变压器分接开关位置，不同位置的测量结果也不同。如果要测量阻抗电压，变压器必须在额定分接位置。
9．由于变压器剩磁会对结果产生影响，建议丢弃第一次测量结果，多测几次，直到数据可靠。
10.为安全起见，一次测试完成后应储存数据，然后断开三相测试电源，再翻看锁定数据或从存储器中仔细查看各项数据。
11.内存最多可储存200次测量结果，超过200次时最老的记录将被覆盖，请注意及时抄录或导出到U盘备份。
12.仪器出现故障，请及时和本公司联系，不要自行开机拆卸。

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；

行数据分析时发现所测得的阻抗电压值多数是偏小，这并非偶然，通过进一步的试验，发现变压器铭牌上的额定容量和变压器的实际容量有出入，而且大多是小一个等级。如铭牌上容量是400KVA的变压器，实际容量是500KVA，负载试验时，是把400KVA作为已知量输入测试仪，而此变压器的实际容量却是500KVA，这样就造成所测的阻抗电压值偏小，如果不是进行负载试验的话，这种情况是很难发现的（配变在交接试验是不要求做负载试验的）。

这些企业用户大多属于大工业用户，所以将直接反映在基本电费的减少，也即供电部门少收了电费。针对这种情况，根据变压器的额定容量和阻抗电压的对应关系，在试验现场可以通过简单轻便的变压器参数测试仪对变压器进行负载实验，对测得的阻抗电压值进行分析，初步判断变压器铭牌容量和实际容量是否相符。关于变压器实际出力还需进一步试验（如直接负荷法）。这种方法简单易行，可以在供电部门和电力安装企业推广运用，对挂网运行中的配变进行检查和把住安装的交接试验关，这样可以为供电部门和国家挽回一部分电费，从而得到很好的经济效益。

二、阻抗电压的物理意义及测量

1、阻抗电压的物理意义

阻抗电压是将变压器的二次绕组短路，使一次绕组电压慢慢加大，当二次绕组的短路电流达到额定电流时，一次绕组所施加的电压（短路电压）与额定电压的比值百分数。阻抗电压Uk（%）是涉及到变压器成本、效率和运行的重要经济指标和对变压器进行状态诊断的主要参数依据之一。

同容量的变压器，阻抗电压小的成本低，效率高，便宜，另外运行时的压降及电压变动率也小，电压质量容易得到控制和保证，因此从电网的运行角度考虑，希望阻抗电压小一些好。但从变压器限制短路电流条件考虑，则希望阻抗电压大一些好，以免电气设备（如断路器、隔离开关、电缆等）在运行中经受不住短路电流的作用而损坏。不同容量的变压器对应的阻抗电压值国标是有相关规定的，而对于大容量的变压器和变电站的变压器不在本文探讨的范围内。本文是针对大量的10KV等级（及以下）的用户变压器进行探讨的。

2、阻抗电压的测量

在实际现场中，阻抗电压可以通过变压器参数测试仪对变压器进行负载（短路）试验而测得。负载试验必须在额定频率（正弦波形）和给至线圈额定电流下进行，一般选择变压器一次侧绕组为试验绕组，二次侧（大电流侧）人工短路，当在一次侧（额定电压抽头）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，测得所加的电压和功率。注意二次侧短路连接所用的连接板（电缆）的截面积要足够大，不应小于变压器导线截面积，其长度要尽可能的短，以防止因连接板电阻大而影响测量的准确度。

测得的电压占加压绕组额定电压的百分数即为阻抗电压，即所测得的有功功率换算至额定温度下的数值为负载（短路）损耗，这也是一个很重要的参数，但不在本文探讨的范围内。

用变压器参数测试仪测量时，变压器的容量是作为一个已知量，通常是把待测的变压器铭牌的额定容量输入测试仪。

三、阻抗电压与变压器容量的关系

中小容量变压器的阻抗电压在GB1094.1、GB1094.5和GB6451有相关的规定，其中10KV电压等级的变压器额定容量和阻抗电压的对应关系整理汇总如表一所示。

中试控股技术博士为您解答：表一变压器容量和阻抗电压的关系

当阻抗电压值＜10％时，其允许偏差为±10％。阻抗电压和变压器容量的关系

对于同一台变压器来说，变压器的绕组电抗和额定电压是一定的，而额定容量在测试中也是作为已知量直接输入变压器参数测试仪的。在实际变压器的负载试验中，通常是把变压器铭牌或变压器出厂合格证上的额定容量作为已知量输入测试仪。所以当出现铭牌或合格证上的额定容量和变压器实际的额定容量不符时，变压器参数测试仪测出来的阻抗电压值是有偏差的，这个偏差往往超出了国标允许的范围。下面分析一下把额定容量这个参数作为变量时，则其对应的阻抗电压的变化。

1、输入容量比实际容量小，则阻抗电压偏小

在（2）式的各参数中，额定电压UN是一定的，绕组的电抗XT对于同一台变压器来说也是一定的。在负载试验中，变压器容量作为已知量输入变压器参数测试仪，当输入的容量值比变压器的实际容量小时，根据（2）式可知，这时计算出来的阻抗电压值偏小。

举例：待测变压器型号为S11-500KVA/10/0.4KV，用变压器参数测试仪对其进行负载试验，实测得绕组的电抗XT＝8.112Ω,计算得阻抗电压Uk＝4.057（折算至参考温度，下同），偏差在允许范围内。当把变压器额定容量由500KVA变为400KVA输入到测试仪，计算得阻抗电压Uk＝3.245。这个阻抗电压值比表一参考值4偏差了－18.875％，大大超出了允许偏差（±10％）。

2、输入容量比实际容量大，则阻抗电压偏大

相反，当输入的容量值比变压器的实际容量大时，根据（2）式可知，这时计算出来的阻抗电压值偏大。

举例：如上例的待测变压器把变压器额定容量由500KVA变为630KVA输入到测试仪，计算得阻抗电压Uk＝5.111。这个阻抗电压值比表一参考值4.5偏差了＋13.578％，也超出了允许偏差（±10％）。本例刚好是临界值，由500KVA变为630KVA，其参考的标准阻抗电压值也由4变为4.5。即使这样，其偏差仍然超出允许值。其他情况大多偏差±15％以上。

通过以上的分析和探讨，可以看出变压器的容量与其阻抗电压存在着对应关系。变压器厂家生产变压器（配变）时，每种型号的变压器基本上是批量生产的，变压器的参数都稳定在国家允许的范围内，就变压器本身而言大多是符合国家标准的。问题是实际试验当，却发现一小部分的配变存在铭牌容量和实际容量不符的现象，这是受利益的驱使，有人铤而走险篡改铭牌和合格证的非法行为造成的。所以，通过变压器参数测试仪对现场的变压器进行负载试验，测得阻抗电压值，和表一的标准参考值进行比较，对偏差大小进行分析比较，初步判断所测的变压器容量是否存在不符。这种方法简单、易行、快速。

四、在电费计量上的应用

中试控股技术博士为您解答：探讨变压器容量和阻抗电压的关系，是应用在电费计量方面，使产生经济效益，或者说挽回部分电费的损失。之所以会出现铭牌容量和实际容量不符的现象，对这些变压器进行分析，发现阻抗电压值绝大部分都是偏小，这个现象并非偶然，因为这些变压器的用电性质均属大工业用电。

按国家有关规定，大工业用电的范围是指凡以电为原动力的一切工业生产，受电变压器总容量在315千伏安及以上的大工业用户。

大工业用户的电费计算公式：

电费金额=基本电费+电度电费+功率因数调整电费

基本电费（按变压器容量）=计费容量×基本电价

基本电费是按变压器容量来计算的，根据国务院颁发的《电价改革方案》精神，从2004年下半年开始，全国大工业用电中的基本电费大幅度提高，以广东省为例，大工业用电变压器容量电价从9元／千伏安?月调整为18元／千伏安?月。一个大工业用户如上例把实际容量为500KVA的变压器改为400KVA的变压器，那么它每个月可以少支付电费（基本电费）：（500－400）×18＝1800元，一年就1800×12＝21600元。这也就意味着供电部门每年损失21600元，如果象这样的变压器有一定数量的话，损失更大，每年将数以百万计，而且是一个长期的电费损失。