中试控股技术研究院鲁工为您讲解：整流变压器阻抗短路电流测量仪

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；

防范措施

(1)加强对变压器在制造 、出厂试验、运输和安装过程的监督，特别要防止因杂质混入油中而带入 主变压器内，导致变压器投运后短时间内出现变压器油介质损耗快速上升的现象。通过对大型变压器 安装过程中的油务监督，在一定程度上可以减小因 新油油质不良而引起变压器故障。

   (2)由于变压器油在运行中可使温度达到 60℃～80℃，变压器油在与空气或潮气接触时，在作为金属催化剂的变压器铁心和铜线的作用下，会加速氧化。油品在使用中，抗氧化剂会不断消耗，补加 T501 抗氧化剂可以延缓油品老化。

   (3)变压器在运行过程中，对呼吸器中失效的干燥剂要及时更换，以避免油氧化变质。同时，要严 格按预试规程对变压器油进行试验，当发现某项指 标不合格时应及时采取处理措施。

4 变压器油介质损耗增大的处理方法

解决变压器油介损超标采用的方法有两种：一 种是更换不合格油，重新注入经电气试验和化学分析各项指标均合格的油;另一种是对超标油进行再 生处理 。

   (1)更换不合格油。更换不合格油可缩短系统停电时间，只需放净变压器内旧油，用合格油对变 压器进行冲洗，再对变压器进行真空注油。这种处理较适用于机组不容许长时间停电;机组运行了较 长时间，油酸值较高，油呈深黄或褐色，出现游离水或油混浊现象，并全面降解的情况。但简单的换油 不如滤油对变压器的“冲洗”彻底 ，而且换油耗费 大，不利于节能和环保，对超标油不宜首选换油处 理 。

   (2)再生处理。再生处理是指物理一化学或化 学方法除去油中的有害物质，恢复或改善油的理化指标。再生处理的常用方法有：吸附剂法和硫酸一 白土法。吸附剂法适合于处理劣化程度较轻的油;硫酸一白土法适合于处理劣化程度较重的油。吸附剂法又可以分为接触法和渗滤法，接触法系采用粉状吸附剂(如白土、801吸附剂等)和油在搅拌接触方式下再生;而渗滤法即强迫油通过装有颗粒状吸 附剂(如硅胶、颗粒白土和活化氧化铝等)的净化器，进行渗滤再生处理。对于劣化较严重的变压器油，可 采用硫酸一白土法进行再生处理。硫酸处理能除去油中多种老化产物，白土处理能消除酸处理后残留 在油中的不良物。 在实际生产和运行中，常遇到油经真空、过滤和净化处理后，油的含水量很小，而油的介质损耗因数 值较高的情况，这是因为油的介质损耗因数不仅与含水量有关，还与许多因数有关。从上述的分析中可 以发现，大多数变压器油介质损耗因数增大的原因是油中可溶性极性物质(如溶胶等)增加所致。对于 溶胶粒子，其直径在 10-gm～10-Tm之间，能通过滤纸，所以经二级真空滤油机处理其介质损耗因数不能达 到目的，因此处理由这种原因引起的油介质损耗因数增大问题，通‘常采用渗滤法再生处理可以得到良 好的效果。

5 结论

当发现变压器油介质损耗因数增大时，应具体 分析油品劣化的程度及引起介损增大的原因，以便采取相应的措施进行处理，使变压器油达到正常性 能，以保证设备的安全稳定运行。1 直流电阻测量

1.1 测量方法

       中试控股技术博士为您解答：测量直流电阻是变压器试验中的一个重要项目。通过测量，可以检查出设备的导电回路有无接触不良、焊接不良、线圈故障及接线错误等缺陷。在中、小型变压器的实际测量中，大多采用直流电桥法，当被试线圈的电阻值在１欧以上的一般用单臂电桥测量，１欧以下的则用双臂电桥测量。在使用双臂电桥接线时，电桥的电位桩头要靠近被测电阻，电流桩头要接在电位桩头的上面。测量前，应先估计被测线圈的电阻值，将电桥倍率选钮置于适当位置，将非被测线圈短路并接地，然后打开电源开关充电，待充足电后按下检流计开关，迅速调节测量臂，使检流计指针向检流计刻度中间的零位线方向移动，进行微调，待指针平稳停在零位上时记录电阻值，此时，被测线圈电阻值＝倍率数×测量臂电阻值。测量完毕，先开放检流计按钮，再放开电源开关。

1.2 注意事项

      中试控股技术博士为您解答：在测量过程中，除要严格遵守电气安全规程和设备试验规程外，还要特别注意：

1）在线圈温度稳定的情况下进行测量，要求变压器油箱上、下部的温度之差不超过３℃；

2）由于变压器线圈存有电感，测量时的充电电流不太稳定，一定要在电流稳定后再计数，必要时需采取缩短充电时间的措施；

3）尽量减少试验回路中的导线接触电阻，运行中的变压器分接头常受油膜等污物的影响使其接触不良，一般需切换数次后再测量，以免造成判别错误。

2 测量结果分析

2.1规范要求

       根据规范要求，三相变压器应测出线间电阻，有中性点引出的变压器，要测出相电阻；带有分接头的线圈，在大修和交接试验时，要测出所有分接头位置的线圈电阻，在小修和预试时，只需测出使用位置上的线圈电阻。由于变压器制造质量、运行单位维修水平、试验人员使用的仪器精度及测量接线方式的不同，测出的三相电阻值也不相同，通常引入如下误差公式进行判别

△Ｒ％＝［（Ｒｍａｘ－Ｒｍｉｎ）/ＲP］×100％

ＲP＝（Ｒａｂ +Ｒｂｃ +Ｒａｃ ）／３

式中   △Ｒ％――――误差百分数

  Ｒｍａｘ――――实测中的大值（Ω）

  Ｒｍｉｎ――――实测中的小值（Ω）

 ＲP――――三相中实测的平均值（Ω）                                             

规范要求，1600KVA以上的变压器，各相线圈的直流电阻值相互间的差别不应大于三相平均值的２％，1600KVA以下的变压器，各相线圈的直流电阻值相互间的差别不应大于三相平均值的４％，线间差别不应大于三相平均值的２％；本次测量值与上次测量值相比较，其变化也不应大于上次测量值的２％。

2.2 有关换算

    在进行比较分析时，一定要在相同温度下进行，如果温度不同，则要按下式换算至20℃时的电阻值

Ｒ20℃＝ＲtＫ，　Ｋ＝（T＋20））/（T＋t）

式中　Ｒ20℃――――20℃时的直流电阻值（Ω）

Ｒt――――t℃时的直流电阻值（Ω）

         T――――常数（铜导线为234.5，铝导线为225）

ｔ――――测量时的温度

为了确定缺陷所在的相别，对于无中性点引出的三相变压器，还需将测得的线间电阻换算成每相电阻。设三相变压器的可测线间电阻为Ｒａｂ、Ｒｂｃ、Ｒａｃ，每相电阻为Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ，当变压器线圈为Ｙ型联接时，相电阻为

 Ｒａ＝（Ｒａｂ＋Ｒａｃ－Ｒｂｃ）／２

Ｒｂ＝（Ｒａｂ＋Ｒｂｃ－Ｒａｃ）／２

Ｒｃ＝（Ｒａｃ＋Ｒｂｃ－Ｒａｂ）／２，如果三相平衡，相电阻等                               

于0.5倍线电阻；当变压器线圈为△型联接，且ａ连ｙ、ｂ连ｚ、ｃ连ｘ时，

Ｒａ＝（Ｒａｃ－ＲＰ）－ＲａｂＲｂｃ／（Ｒａｃ－ＲP）

Ｒb＝（Ｒａｂ－ＲＰ）－ＲａｃＲｂｃ／（Ｒａｂ－ＲP）

Ｒc＝（Ｒｂｃ－ＲP）－ＲａｂＲａｃ／（Ｒｂｃ－ＲP）

当变压器线圈为△型联接，且ａ连ｚ、ｂ连ｘ、ｃ连ｙ时，

Ｒａ＝（Ｒａｂ－ＲＰ）－ＲａｃＲｂｃ／（Ｒａｂ－ＲP）

Ｒb＝（Ｒｂc－ＲＰ）－ＲａｂＲａｃ／（Ｒｂｃ－ＲP）

Ｒc＝（Ｒａｃ－ＲP）－ＲａｂＲｂｃ／（Ｒａｃ－ＲP）

式中ＲP＝（Ｒａｂ＋Ｒｂｃ＋Ｒｃａ）／２，如果三相平衡，相电阻等于1.5倍线电阻。

    3 实例分析

    中试控股技术博士为您解答：从实际测量结果中可以看出，引起变压器线圈电阻值超出规范要求的因数很多，在测量技术上主要有电桥精度不够、测量接线错误、引线电阻及其接线电阻过大、变压器充电时间短、电桥的电压不足等；在变压器本身上，主要有分接头接触不良、线圈或引线焊接不良、断裂、套管导杆与引线接触不良、线圈匝间、层间、相间发生短路等。对于三角形接线的变压器，如果从电阻数值上已经反映出缺陷只在一相时，可按下列简化式求得相电阻进行分析确定，即当Ｒａｂ=Ｒｂｃ≠Ｒａｃ，则Ｒｂ＝Ｒｃ≠Ｒａ。现将几种常见故障现象的测量结果分析如下表：

 

故障现象（与正常情况下的测试值相比较）

分析结果

Ｙ型接线

△型接线

一个线间电阻值不变，两个线间电阻值测不出

（阻值很大）

两个线间电阻较正常值上升1.5倍，一个线间电阻值为正常值的3倍

一相线圈

断    裂

一个线间电阻值不变，两个线间电阻值降为正常值的（0.5～1）倍

两个线间电阻值增至正常值的(1～3)倍，一个线间电阻值降至正常值的（0～1）倍

一相线圈

匝间短路

一个线间电阻值不变，两个线间电阻值升高

一个线间电阻值不变，两个线间电阻值升高

一相引线与导电杆接触不良

三个线间电阻值测不出

（阻值很大）

一个线间电阻等于正常值的3倍，两个线间电阻值测不出（阻值很大）

两相线圈

断    裂

三个线间电阻都降至正常值的（0.5～1）倍,其中有一个的阻值低得多

三个线间电阻值都降至正常值的(0～1)倍，其中有两个的阻值低得多  

两相线圈

匝间短路

三个线间电阻值较正常值增大，其中有一个的阻值增的大得多

三个线间电阻值较正常值增大，其中有一个的阻值增的大得多

两相引线与导电杆接触不良   中试控股技术博士为您解答：变压器绕组直流电阻的测量，是变压器检修中一项不可缺少的预防性试验项目。通过对所测得数据及其差别的综合分析，初步分析分接引线各个绕组相间连线,各相的引线等的焊接情况, 分接引线与分接开关之间要用紧固件连接，分接开关接触点之间接触状况等质量，并依据标准，能准确判断变压器绕组是否存在故障和隐患。

       在多年的现场试验工作中，深刻体会到，如果变压器绕组的直流电阻数据出现异常，不管其差别是否超标，都必须认真地进行分析，认真查找造成异常故障的原因，消除故障。否则，将影响设备安全运行及经济效益。