中试控股技术研究院鲁工为您讲解：特种变压器短路阻抗测量仪

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

为满足《 dl/t1093-2008绕组变形电抗法检测与判断指南》的要求，进行了绕组变形检测与判断的试验与算法研究。

“DL / T1093-2008”明确规定：5.4.1a，“单相单相方法的参数测试的原理”; 5.4.1e“当测试结果为异常，来处理所有的单相方法复检的绕组的”。该仪器采用的单相测量，自动计算每个变压器相的短路阻抗为三相升压过程中，电抗，电感值。

仪器公司内部控制采用锁相环技术，同步采样交流信号，测量数据可以准确。该仪器测量电压，电流，功率，频率等。单机测量工作电压、电流保护范围宽，支持外接CT、PT进一步发展扩展测量研究范围。内置无断电记忆，长期存储测量数据，仪器自带打印机。

测试数据可以导入计算机进行进一步分析或存储。所有中国的菜单和操作提示，简单直观的操作。透反式结合大屏幕进行液晶，在太阳直射下可清晰数据显示。

变压器短路阻抗测量的方法有伏安法。此种方法对于单相、三相变压器较为适用。开始试验前，电力工作者需要把变压器一侧出线短接，短接的导线一定要有足够的截面积，才能保证出线端子接触良好，避免引线回路电阻过大。变压器另一侧，开始施加试验电压，此时产生经过阻抗的电流，可以测量加在阻抗上的电流和电压，此时，电压、电流的基波分量的比值就是被试变压器的短路阻抗。

现场试验是110KV级或以上的主变压器，我们通常会使用到变压器短路阻抗测试仪。此款测试仪内部自带可调电源输出，因此比较适合高电压等级的主变测试短路阻抗。此款仪器可以比较变压器收到短路电流冲击前和冲击后，测得的短路阻抗值，电力工作者可以通过短路阻抗值变化大小，来判断绕组变形程度。测试变压器短路阻抗的试验，是对运行中的变压器受到短路电流的冲击，或者变压器在运输和安装时，受到机械力撞击后，检查变压器绕组是否变形的非常有效的方法。这个试验对于变压器是否能投入运行，是有着非常重要的意义的。

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

一：变压器两侧电流的大小及相位不同

中试控股技术博士为您解答：变压器正常运行时，若不计传输损耗，则流入功率应等于流出功率。但由于两侧的电压不同，其两侧的电流不会相同。

超高压、大容量变压器的接线方式，均采用YN,d方式。因此，流入变压器电流与流出变压器电流的相位不可能相同。当接线组别为YN,d11（或YN,d1）时，变压器两侧电流的相位相差300。

流入变压器的电流大小和相位与流出电流大小和相位不同，则就不可能等于零或很小。

二：稳态不平衡电流大

与发电机、电动机及母线的纵差保护相比，即使不考虑正常运行时某种工况下变压器两侧电流大小与相位的不同，变压器纵差保护两侧的不平衡电流也大。其原因是：

（1）变压器有激磁电流

变压器铁芯中的主磁通是由激磁电流产生的，而激磁电流只流过电源侧，在实现的纵差保护中将产生不平衡电流。

激磁电流的大小和波形，受磁路饱和的影响，并由变压器铁芯材料及铁芯的几何尺寸决定，一般为变压器额定电流的3%～8%。大型变压器的激磁电流相对较小。

（2）变压器带负荷调压

为满足电力系统及用户对电压质量的要求，在运行中，根据系统的运行方式及负荷工况，要不断改变变压器的分接头。变压器分接头的改变，相当于变压器两侧之间的变比发生了变化，将使两侧之间电流的差值发生了变化，从而增大了其纵差保护中的不平衡电流。

根据运行实际情况，变压器带负荷调压范围一般为±5%。因此，由于带负荷调压，在纵差保护产生的不平衡电流可达5%的变压器额定电流。

（3）两侧差动TA的变比与计算变比不同

变压器两侧差动TA的名牌变比，与实际计算值不同，将在纵差保护产生不平衡电流。另外，两侧TA的型号及变比不一，也将使差动保护中的不平衡电流增大。由于两侧TA变比误差在差动保护中产生的不平衡电流可取6%变压器额定电流。

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；

空载损耗和空载电流的大小,取决于变压器的容量、铁芯的构造、硅钢片的质量和铁芯的制造工艺等.电力变压器容量在2000kVA以上时,空载电流约占额定 电流大的0.6%-2.4%;中、小型变压器的空载电流约占额定电流的4%-16%.铁芯硅钢片采用的材质不同,其空载电流差异较大.

 

    中试控股电力讲解空载电流通常以额定电流的百分数I0%来表示,单相变压器I0(%)=(I0/IN)×100%.三相变压器空载电流百分数I0%计算公式如下

 

    I0(%)=(I0/IN)×100%

 

    I0=(I0a﹢I0b﹢I0c)/3

 

    式中 I0(%)--空载电流百分数;

 

    I0--三相空载电流平均值;

 

    I0a、I0b、I0c--a、b、c三相上测得的空载电流;

 

    IN--加压测量侧的额定电流.

 

    导致变压器空载损耗和空载电流增大的原因有以下几点:

 

    (1) 变压器铁芯多点(两点及以上)接地

 

    (2) 硅钢片之间绝缘不良,或部分硅钢片之间短路

 

    (3) 穿心螺栓或压板的绝缘损坏,上夹件和铁芯、穿心螺栓间绝缘不良,造成铁芯的局部短路

 

    (4) 变压器绕组有匝间、层间短路,并联支路短路

 

    (5) 硅钢片松动、劣化,铁芯接触不良

 

    二、空载试验的试验方法

 

    1. 单相变压器空载试验

 

    试验接线如图所示.当试验电压和电流不超过仪表的额定值时,可直接将测量仪表接入测量回路见图.当电压、电流超过仪表额定值时,可通过电压互感器及电流互感器接入测量回路见图.

 

    单相变压器空载试验接线图

 

    (a)仪表直接入;(b)仪表经互感器接入

 

    2. 三相变压器空载试验

 

    三相变压器的空载试验多采用两功率表法和三功率表法,试验接线如图所示.

 

    三相变压器空载试验接线图

 

    (a)两功率表法;(b)两功率表法,仪表经互感器接入;(c)三功率表法,仪表经互感器接入

 

    对应图所示,空载损耗P0与空载电流百分数I0(%)计算公式为

 

    P0=P1﹢P2

 

    I0(%)=(I0a﹢I0b﹢I0c)/3IN×100%

 

    对应图所示,P0、I0、I0(%)计算式为

 

    P0=(P1﹢P2) kTVkTA

 

    I0(%)=(I0a﹢I0b﹢I0c)/3IN×kTA×100%

 

    对应图所示,P0、I0、I0(%)计算式为

 

    P0=(P1﹢P2﹢P3)kTVkTA

 

    I0(%)=(I0a﹢I0b﹢I0c)/3IN×kTA×100%

 

    以上各式中 P1、 P2、 P3--功率表的测量值(表计格数换算后实际值)

 

    I0a、I0b、I0c--电流表的实测值

 

    kTV--测量用电压互感器的变比

 

    kTA--测量用电流互感器的变比

 

    IN--变压器测量侧的额定电流

 

    3. 三相变压器的单相空载试验

 

    当现场没有三相电源或变压器三相空载试验数据异常时,可进行单相空载试验.通过三相变压器的单相空载试验,对各相空载损耗的分析比较,可了解空载损耗在各相分布状况,对发现绕组与铁磁路有无局部缺陷,判断铁芯故障部位较为有效.

 

    进行三相变压器单相空载试验时,将三相变压器中的一相一次短路,按单相变压器的空载试验接线图接好,在其他两相上施加电压,测量空载损耗和空载电流.一相短路的目的是使该相没有磁通通过,因而也没有损耗.

 

    (1) 当加压绕组为星形接线时,施加电压U=2UN/√3,测量方法如下:

 

    第一次试验--a、b端加压,c、0端或c相上的其他绕组(如cb或ca)短路,测量P0ab和I0ab.

 

    第二次试验--b、c端加压,a、0端或a相上的其他绕组(如ab或ac)短路,测量P0ab和I0ab.

 

    第三次试验--a、c端加压,b、0端或b相上的其他绕组(如ba或bc)短路,测量P0ab和I0ab.

 

    三相空载损耗P0和空载百分数I0(%)计算式为

 

    P0=[(P0ab﹢P0bc﹢P0ac)/2]kTVkTA

 

    I0(%)=[(I0ab﹢I0bc﹢I0ac)/3IN]kTA×100%

 

    式中P0ab、P0bc、P0ac、I0ab、I0bc、I0ac--表计的实测值;

 

    kTV、kTA--测量电压互感器和电流互感器的变比,仪表直接接入时kTV=kTA=1.

 

    (2) 当绕压组为a-y、b-z、c-x连接,即三角形接线时,施加电压U=UN(额定的线电压),测量方法如下:

 

    第一次试验--a、b端加压,a、c短路,测量P0ab和I0ab.

 

    第二次试验--b、c端加压,a、c短路,测量P0bc和I0bc.

 

    第三次试验--a、c端加压,a、b短路,测量P0ac和I0ac.

 

    (3) 当加压绕组为a-z、b-x、c-y连接,即三角形接线时,施加电压、测量方法和顺序同(2),只是第一次试验测量的是P0ac和I0ac,第二次试验测量的是P0bc和I0bc,第三次试验测量的是P0ab和I0ab.三相空载损耗P0和空载百分数I0(%)计算式为

 

    P0=[(P0ab﹢P0bc﹢P0ac)/2]kTVkTA

 

    I0(%)=[0.289(I0ab﹢I0bc﹢I0ac)/IN]kTA×100%

 

    (4) 单相空载损耗数据应符合以下两个要求:

 

    1)由于BC相的磁通与AB完全对称,所以P0ab就近似等于P0bc,实测结果P0ab与P0bc的偏差一般在3%以下.

 

    2)由于AC相的磁路要比AB或BC相的磁路长,所以P0bc=kP0ab=kP0bc,其中k是由该产品铁芯的几何尺寸决定的系数.对于110-220kV变压器,k一般为1.1-1.55;对于35-60kV变压器,k一般为1.3-1.4.

 

    所测得的结果与上述两要求中的任意一个不符合时,则说明变压器有缺陷.

 

    4. 降低电压下的空载试验

 

    受试验条件的限制,现场常需要在低电压(5%~10%的额定电压下)进行空载试验.由于施加的的试验电压较低,相应的空载损耗也很小,因此应注意选择合适 量程的仪表,以保证测量的准确度,并应考虑仪表、线路等附加损耗的影响.在低电压下得到的空载试验数据主要用于与历次空载损耗数值比较,必要时可近似换算 成额定电压下的空载损耗.换算式为