中试控股技术研究院鲁工为您讲解：电炉变压器阻抗电压测量仪

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；

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变压器短路试验的方法
变压器的短路承受能力试验主要是考核其承受短路的机械力，并不能验证其热特征(在标准中明确 
规定承受短路的耐热能力由计算验证)。短路承受能力试验通常是在试验室完成的。国际委员会 
(iec)和我国标准(gb)都对变压器承受短路的能力进行了明确的规定，并且对短路承受能力试验的 
方法和要求进行了阐述。下面就试验中有关的具体问题作进一步的分析。
1 短路试验的标准
变压器短路试验的标准有国标gb 1094.5—1985、国际标准iec 76-5：1976和1996年修改稿(iec  
14/268cd，现未正式采用)。gb 1094.5—1985和iec 76-5：1976基本等效。目前国内的变压器均按 
gb 1094.5—1985这一标准进行试验，出口变压器则按iec 76-5：1976或与其相应的国家标准试验 
。它们之间的差异见表1。
表1 短路试验标准比较
1容量分类 ⅰ ＜3 150kva 同gb ＜2 500kva
ⅱ3 150～40 000kva 2 500～100 000kva
ⅲ＞40 000kva ＞100 000kva
2试验油温 0～40℃ 同gb 10～40℃
3持续时间 ⅰ 0.5s±10% 同gb 同gb
ⅱ、ⅲ 制造厂和使用部门协商 0.25s±10%
4电抗变化 ⅰ ≤2%(同心式)
≤4%(箔式和短路阻抗为3%以上)
同gb 同gb
ⅱ、ⅲ 制造厂与使用部门协商 ≤1%或1%～2%(双方协商)
5 电流幅值及偏差 每相至少有一次100%最大非对称电流，其他两次不低于75%最大非对称 
电流 每相至少有3次100%最大非对称电流 同iec 76-5：1976
对称电流≤±10%
非对称电流≤±5%
同gb同gb
6试验次数 ⅰ 采用三相时，共进行3次试验；采用单相电源时，共进行9次试验，每相 
进行3次试验，非对称短路电流一次100%，另两次不低于75% 采用三相电源时，共进行9次试验 
，采用单相电源时共9次，每相进行3次，但非对称电流3次都是100% 同iec 76-5：1976
ⅱ、ⅲ 制造厂和使用部门协商 同gb 同gb
7分接位置 ⅰ 最大、最小和额定 同gb 同gb
ⅱ、ⅲ 制造厂和使用部门协商
8绝缘试验
(复试)电压
原绝缘电压的85% 原绝缘电压的75% 原绝缘电压的100%
9系统短路表观容量 — 与gb不尽相同 与gb不尽相同
10非对称分量峰值
系数2k
x/r≥14时，2k=2.55
x/r＜14时查表

变压器短路试验的标准有：《GB 1094.5-2003 电力变压器 第5部分：承受短路的能力》，《IEC  60076-5-2006 电力变压器 第5部分：承受短路的能力》。目前国内的变压器主要按GB 1094.5- 
2003这一标准进行试验，出口变压器则按IEC 60076-5-2006或与其他相应的国家标准进行试验。变压器短路阻抗测试仪可单相、三相测试（手动），适用于任意阻抗的试品，可外接调压器，对被 
测试品进行测量；仪器采用大屏幕彩色高分辨率触控液晶，自带打印、U盘存储、永久日历、时钟 功能；精度：电压，电流:0.2级，电压测量范围：15V～1000V，电流测量范围：0.1A～100A，仪器 
显示：5位数字变压器短路阻抗测试仪可单相、三相测试，适用于任意阻抗的试品，可外接调压器，对被测试品进 行测量；仪器采用大屏幕彩色高分辨率触控液晶，自带打印、U盘存储、永久日历、时钟功能；精 
度：电压，电流:0.2级，电压测量范围： AC15V～400V，电流测量范围： AC 0.1A～20A，仪器显 示：5位数字变压器低电压短路阻抗测试仪，适用于电力变压器（单相或三相）出厂、大修、预试以及交接试验 
中低电压负载阻抗测试。其原理是在现场对电力变压进行短路阻抗（%）测试，并与铭牌值或出厂 值进行比较，能发现出厂试验后经运输、安装和运行中严重故障电流等所造成的绕组位移、变形等 缺陷（ 《2000年中国供电国际会议》中规定超过± 3%的短路变化应视为显著变化）。
变压器低电压短路阻抗测试仪，不用外接调压器，一次接线，只需输入参数，便可自动进行三相测试并自动计算阻抗误差百分比，测试结果非常直观，是现场测试变压器有无绕组变形的快速测试仪器。

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；

说明：

（1）短路阻抗、短路电抗、短路电阻和短路电感测试参数和辅助参数无关，如果只测量这四个参数，则不需要输入任何参数；如果同时需要阻抗电压值，则要输入全部辅助参数，阻抗电压的计算必须依赖这些辅助参数。阻抗电压测量结果应该和变压器出厂值一致。

（2）在此测试状态下开始用调压器加压, 电压、电流、功率、频率等电参量自动显示，当快加到预定电流时应放慢调压速度，达到预定电流后自动锁屏或按“锁屏”按钮锁屏，记录电压、电流并显示短路阻抗电压及各测试参量。

（3）测试稳定后，按“波形显示”按钮显示U、I测量波形。

（4）测试稳定后，按“谐波测量”按钮显示U、I测量谐波。

（5）按“打印”按钮，直接打印出试验报告。

（6）按“保存”按钮保存数据 ，底部有即时“保存”提示信息。若存入U盘，按“保存”按钮前插入U盘，即可在仪器保存测试记录时，再在U盘保存一份测试记录。

（7）按“退出”按钮返回主菜单界面。三相变压器短路阻抗测量操作：

1、三相短路阻抗接线：

将低压三相的接线端子短路连接，在高压侧加单相电源进行三次测量。

（I）、加压绕组为星形连接（Y，d和Y，y）的变压器接线：

将低压侧短路，在Y绕组的一对线端上依次接线加压测试。采用单相电源（调压器），依次在变压器的高压侧AB、BC、CA相加压，低压侧短路。

现以测量AB相为例说明：将单相电源的“Ua”接入仪器的输入端子“I+”，将仪器的输出端子“Io+”及“U+”接到变压器的高压侧A相，单相电源的零相“Uo”接到仪器的“I-”；仪器的输出端子“Io-”及“U-”接变压器的“B”相，变压器的低压侧要可靠短路，并确保接触电阻可以忽略，以免影响测试数据。接线如下图所示

图8  星接-单相直接接线图

当测试电压、测试电流超过仪器的测量范围时，应外接电压、电流互感器，接线如下图所示。

图9  星接-单相外接电压互感器和电流互感器接线图

（II）、加压绕组为△形连接（D，y）的变压器：

将低压侧短路，可以轮换将不参加试验的一相短路，而在其余两相上施加电压。   采用单相电源（调压器）测量三次，分别为：AB加压，BC短路；BC加压，CA短路；AC加压，AB短路。绕组中的电流应为In的2/√3倍，即1.15In。

现以测量AB相为例说明：将单相电源的“Ua”接入仪器的输入端子“I+”，将仪器的输出端子“Io+”及“U+”接到变压器的高压侧A相，单相电源的零相“Uo”接到仪器的“I-”；仪器的输出端子“Io-”及“U-”接变压器的“B”相，BC相短接；变压器的低压侧要可靠短路，并确保接触电阻可以忽略，以免影响测试数据。接线如下图所示。

    图10  △接-直接接线图

当测试电压、测试电流超过仪器的测量范围时，应外接电压、电流互感器，接线如下图

    图11  △接-外接电压互感器、外接电流互感器接线图

（III）三绕组变压器测量接线：

测量结果应在成对的绕组间进行，其他绕组开路。三相三绕组变压器的接线与选择测量位置一致。测量位置选择高-低，则测试线接高压端，低压短路，其他开路；选择高-中，则测试线接高压端，中压短路，其他开路；选择中-低，则测试线接中压端，低压短路，其他开路。三相短路阻抗测量：【模式1：】

将仪器与变压器接好测试线，输入好测试参数，且测量模式选择“模式1”，按测试按钮进入三相模式1测量界面，如下图所示： 

图13

三相测试界面说明：

     整个界面可以看成上下两部分，上面“黑体”标题项为试品实测电参量部分；上面“蓝体”标题项为根据试品实测电参量计算出的试品各相电容参数，从左到右分别为A相、B相、C相电容参数。

测试注意事项： 根据屏幕底部提示条进行操作。

A、加压绕组为星形连接的变压器，仪器测试时液晶底部提示如下：

首先，" AB相测试: 红钳夹在A相, 黑钳夹在B线; 点击测试键测试。" 

其次，" BC相测试: 红钳夹在B相, 黑钳夹在C线; 点击测试键测试。" 

再次，" CA相测试: 红钳夹在C相, 黑钳夹在A线; 点击测试键测试。" 

B、加压绕组为△形连接的变压器，仪器测试时液晶底部提示如下：

首先，" AB相测试: BC相短接，红钳夹A相, 黑钳夹B线; 按测试键测试" 

其次，" BC相测试: CA相短接，红钳夹B相, 黑钳夹C线; 按测试键测试" 

再次，" CA相测试: AB相短接，红钳夹C相, 黑钳夹A线; 按测试键测试" 

当某一相测试稳定后按“锁屏”按钮记录当前测试相，或加压到锁屏电流后自动锁屏记录当前测试相。然后根据液晶底部提示进行下一步操作。

注意：测试接线前，要注意将调压器归零并断电后再进行接线操作。

测试完成后，自动显示测试结果，用户可进行保存或打印等操作。各项操作直接点击相应图标按钮即可。

如果要打印数据，点击“打印”图标按钮；存储数据点击“保存”图标按钮，如果还需测量点击“重测”图标按钮；点击“退出”图标按钮，返回主界面。

其他形式三相测量，与上述雷同（接线详见前面测试接线）此处不再重复介绍。

三相测试界面各参数说明如下：

(1) 电压（有效值）：当前条件下的实测AB、BC、CA相的电压有效值。

(2) 电流（有效值）：当前条件下的实测A相、B相、C相的电流有效值。

(3) 相位：电压和电流的相位差，单位:度。

(4) 功率：当前条件下的实测AB相、BC相、CA相的有功功率。

(5) 频率：试验电源频率，单位:Hz。

(6) 短路阻抗Zk、短路电抗Xk：当前条件下的实测AB相、BC相、CA相的短路阻抗、短路电抗。

(7) 绕组电感 Lk：当前条件下的实测AB相、BC相、CA相的短路电感值。

(8) 阻抗电压Zke：每相实测的阻抗电压。

(9) 试品阻抗ZK%：实测变压器阻抗电压。

(10) 阻抗误差△ZK%：实测变压器阻抗电压与变压器标称的阻抗电压的差的百分比。变压器零序阻抗测量操作：

测量零序阻抗时，接线方式为将高压三相并起来，低压开路状态。

（1）仪器接线：

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，将单相电源的“Ua”接到仪器的“I+”接线端子，将变压器高压侧A、B、C三相短路接到仪器的“Io+”、“U+” 接线端子，将电源的零相“Uo”接到仪器的“I-” 接线端子,变压器高压侧的中性点O接到仪器的“I-”、“U-” 接线端子，变压器低压侧开路。接线图如下图所示

图15  零序阻抗直接接线图

当测试电压、测试电流超过仪器测试范围时，需接电压互感器、电流互感器，接线下图所示：

图16  零序阻抗外接电压互感器、外接电流互感器接线图

（2）仪器操作：

在主菜单界面，单击 “零序阻抗”按钮，进入参数输入界面，下图所示：

参数设置，与单相短路阻抗参数设置相同。

参数设置好后单击“测试”按钮进入零序阻抗测量界面：下图所示

图18中参数：

⑴ I：电流有效值，单位：A；

⑵ U：电压有效值，单位：KV；

⑶ P：有功功率，单位：W；

⑷ Frq：工频频率，单位：Hz；

⑸ │Z│：零序阻抗，单位：Ω；

⑹ X：零序电抗，单位：Ω；

⑺ L：零序电感，单位：H；

⑻ Φ：阻抗角，单位：度；

⑼ R：零序电阻，单位：Ω。

测试结束，按“保存”按钮保存当前记录（若插有U盘将再在U盘内保存一份测试记录）；按“打印”按钮打印当前记录；按“波形显示”按钮显示当前测试UI波形；按“谐波测量”按钮显示当前测试UI谐波；按“退出”按钮返回主界面。

注意：零序阻抗测试，实验电压不要超过额定相电压。三相短路阻抗测量：【模式2：】

将仪器与变压器接好测试线，输入好测试参数，且测量模式选择“模式2”，按测试按钮进入三相模式2测量界面，如图14所示：

以加压侧绕组为Y、另一侧为y或d联结的三相变压器，采用单相电源，依次在AB、BC、CA相加压，测量变压器短路阻抗，并将测试结果自动转换到三相测试的测试方法。

将单相电源的“Ua”、“Uo”接入仪器的“I+”、“I-”接线端子；将仪器的“Io+”及“U+”接到变压器的高压侧B端，将“Io-”及“U-”接到变压器的高压侧C端。其接线方法参见图8。

在主界面点击“三相短路阻抗”图标按钮，进入参数设置界面，点击【测量接线】旁的“    ”按钮选择“Y/y联结”或选择“Y/△联结”，点击【测量模式】的“   ”选择“模式2”，其它相关参数设置好后，点击“测试”按钮进入“三相阻抗：模式2”测试界面。如下图所示：

?

 图14

刚进入此界面时，对应加压绕组按钮为灰色，绕组标识“AB BC CA”为白色。

在此状态下，接通试验电源，微调调压器，先给试品加一点电压，然后在上面的测试界面上选择加压绕组对应的按钮使其变红，启动当前绕组的测量，待仪器对试品加压有数据显示时，缓慢调节调压器，使试验电压慢慢的升高，待数据稳定后，按“锁屏”按钮，对应的绕组标识AB由白色变为红色，说明当前测试绕组AB数据有效，否则，点击“重测”按钮重新测试加压绕组，待数据稳定后重复前面的操作，按“锁屏”按钮，使加压绕组标识变红，AB相测量结束；也可缓慢调压使加压电流等于锁屏电流，仪器会自动锁屏并记录当前测试绕组。可以对当前测试保存或打印。

在此状态下，不要退出测量状态，将调压器归零、断电，根据变压器联结类型继续测试下一绕组，测量BC相，测试过程与AB相测试相同，直到三相绕组测试完成，加压绕组标识全变红。

三相测试完成点击“综合计算”按钮，对测试的三绕组数据进行计算，得出变压器的整体短路阻抗数据，显示界面与“三相测试模式1”界面相同。

测试完一相绕组或三相测试结束，按“保存”按钮保存当前记录（若插有U盘将再在U盘内保存一份测试记录）；按“打印”按钮打印当前记录；按“波形显示”按钮显示当前测试UI波形；按“谐波测量”按钮显示当前测试UI谐波；按“退出”按钮返回主界面。