中试控股技术研究院鲁工为您讲解：电炉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；

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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；

注意1：加压电流不要超过锁屏电流，因为超过锁屏电流仪器自动锁屏不再测试，一般锁屏电流设置成小于或等于额定电流。

    注意2：测试绕组可以不按AB、BC、CA顺序测量，只要对应加压绕组测试完就可进行综合计算。

注意3：三相三绕组变压器的中-低，中压为Y , 低压短路，不考虑低压连接方式，选择Y/△或Y/Y均可。  电力工作者在工作中，经常需要对高压变压器、继电器、发电机进行试验，判断设备性能的好坏，而这些设备的阻抗试验，是一个非常常规的试验项目，需要电力工作者熟练掌握，就来给大家简单介绍如何使用微机继电保护测试仪来进行搜索阻抗的边界。

选择“搜索阻抗边界”测试项目时，需设置放射状扫描线，如右图所示。扫描线的设置参照以下方法：

扫描中心：扫描中心应尽可能设置在保护的理论阻抗特性图的中心位置附近。扫描中心可以直接输入数据，也可以用鼠标直接点击选择扫描中心。修改扫描中心后，坐标系的坐标轴将自动调整，以保证扫描圆始终在图形中心位置，即扫描中心在图形中心。

扫描半径：扫描半径应大于保护阻抗整定值的一半，以保证扫描圆覆盖保护的各个动作边界。搜索时是从非动作区(扫描线外侧点)开始扫描。试验期间，如果发现在扫描某条搜索线的外侧起点时，保护就动作了，则说明这条扫描线没有跨过实际的阻抗边界，即整个搜索线都在动作区内，不符合“每条搜索线都应一部分在动作区内，另一部分在动作区外”的原则。这时，请适当增大“扫描半径”。

扫描步长：只对“单向搜索”方式有效，直接影响“单向搜索”方式时的测试精度。

扫描范围：默认情况下都是按100%的范围扫描。设置适当的扫描范围，往往可以躲过别的段阻抗保护误动作。例如，设扫描范围为80%，搜索线如右图。

搜索角度：通过设置起始角度、终止角度以及角度步长来设置系列搜索线。如果角度步长设置得很小，虽然搜索出的点很多，有利于提高边界搜索精度，但也会大量增加试验时间，实际测试时请选择适当的角度步长。

自动设置扫描参数：在整定参数页中，设定好整定阻抗值后，软件将根据整定阻抗值自动计算出扫描中心位置和扫描半径的经验值。该值如果仍有不合适，可以在此基础上进行调整。

微机继电保护测试仪的阻抗试验，不同的厂家的产品，试验的方式都是大同小异的，电力工作者在工作中，需要具体问题具体分析，根据实际需要来进行试验工作，避免失误。要分成RC和RLC两类检测阻抗主：

    对RC型，当电容C较小时，检测阻抗上的波形与流过被试品的脉冲电流相似，但其频带较宽，噪声较大，被试品的工频充电电流大时使检测阻抗上工频分量不能完全虑除，从而影响测量。

    RLC型对局部放电脉冲检测有很高的灵敏度，而对被试品工频的充电电流呈现低阻抗，频带较窄，噪声水平较低，但波形易呈现振荡，可适当选择R(2-3KΩ)，可使振荡阻尼抑制。

随着开关电源的发展，软开关技术得到了广泛的发展和应用，已研究出了不少高效率的电路拓扑，主要为谐振型的软开关拓扑和 PWM 型的软开关拓扑。近几年来，随着半导体器件制造技术的发展，开关管的导通电阻，寄生电容和反向恢复时间越来越小了，这为谐振变换器的发展提供了又一次机遇。对于谐振变换器来说，如果设计得当，能实现软开关变换，从而使得开关电源具有较高的效率。LLC 谐振变换器实际上来源于不对称半桥电路，后者用调宽型(PWM)控制，而 LLC 谐振是调频型（PFM）。串联谐振电路　在具有电阻R、电感L和电容C元件的交流电路中，电路两端的电压与其中电流相位一般是不同的。如果调节电路元件（L或C）的参数或电源频率，可以使它们相位相同，整个电路呈现为纯电阻性。电路达到这种状态称之为谐振。在谐振状态下，电路的总阻抗达到极值或近似达到极值。按电路联接的不同，有串联谐振和并联谐振两种。科学和应用技术上应充分利用谐振的特征，同时又要预防它所产生的危害。

串联谐振电路特点：

a.电路阻抗Z最小，且为纯电阻，及Z=R，b.电路中的电流I达到最大值，且与电源电压相同

电路发生串联谐振时的电流称为谐振电流，用Io表示，当电源电压一定时:可根据RLC串联电路的电流是否达到最大来判断是否发生了串联谐振。c.L、C上电压大小相等，方向相反，相互抵消因此串联谐振又称为电压谐振，谐振时电感和电容两端的等效阻抗为0，相当于短路。

d.电阻上的电压等于电源电压，达到最大值。

e.功率

有功功率：电源发出的功率及时电路电阻消耗的功率，且功率最大

无功功率：谐振时，电路不从外部吸收无功功率。但电路内部的电感和电容之间周期性的进行磁场能量与电场能量的交换。

在电阻、电感及电容所组成的串联电路内，当容抗XC与感抗XL相等时，即XC=XL，电路中的电压U与电流I的相位相同，电路呈现纯电阻性，这种现象叫串联谐振。当电路发生串联谐振时电路的阻抗Z=√R^2 +(XC-XL)^2=R，电路中总阻抗最小，电流将达到最大值。

1、创建串联谐振电路。从元器件库中选择电压源、电阻、电容、电感连接成串联谐振电路，选择频率特性仪XBP1，将其输入端和电源连接，输出端和负载连接。

2、串联谐振电路的相频特性：在Mode选项组中单击Phase（相频特性）按钮，可得到该电路的相频特性。

3、从串联谐振电路的相频特性可以看出，电路的以谐振频率f0为分界点，当信号频率低于f0时，相位超前；当信号频率高于f0时，相位滞后。因为当信号频率低于f0时，整个电路呈容性，电流相位（负载电阻上的电压相位）超前于电压（外加电源）的相位；而当信号频率高于f0时，整个电路呈感性，电流相位（负载电阻上的电压相位）滞后于电压（外加电源）的相位。该仿真结果与理论分析一致。

4、串联谐振电路的品质因素Q值和电路的选择性关系：在保持串联谐振频率不变的情况下，即L，C不变，改变元件参数，可改变电路的品质因素Q值。在电路中R=1 kΩ，L=1 H，C=1 μF，则Q=[1RLC=1，]，若选择电容C1=1 μF，电感L1=1 H电阻R1=100 Ω，则Q=[1RLC=10，]。对于RLC串联谐振电路来说，不同的Q值对应的幅频特性曲线不同，Q值越大，对应的幅频特性曲线越尖，电路的选择性越好，若用串联选择电路作为无线电检波电路，其灵敏度越高，抗干扰能力就越低；Q值越小，对应的幅频特性曲线越钝，电路的选择性变差，若作为无线电检波电路，其灵敏度降低，但它的抗干扰能力会提高，所以串联谐振电路的Q值大小，要根据具体的应用情况具体选择。测量两平行输电线路之间的耦合电容，其目的是用来分析电容传递过电压，即当一条线路发生故障时，通过电容耦合过电压，危及另一条线路的安全。

测量两条输电线路之间的互感阻抗，其目的是，当一条线路流过不对称短路电流时，由于互感作用，另一回线路产生感应电压、电流，有可能使继电保护装置误动，故需要考虑互感的影响。

变压器绕组变形测试仪(频响法阻抗法一体机)核心重点

变压器绕组变形测试仪(频响法阻抗法一体机)

主要技术特点

1、采集控制采用高速、高集成化微处理器。

2、笔记本电脑与仪器之间通信USB接口。

3、笔记本电脑与仪器之间通信无线蓝牙接口（选配件）。

4、硬件机芯采用DDS专用数字高速扫频技术，通过测试可以准确诊断出绕组发生扭曲、鼓包、移位、倾斜、匝间短路变形及相间接触短路等故障。

5、高速双通道16位A/D采样(现场试验改变分接开关，波形曲线有明变化)。

6、信号输出幅度软件调节，最大幅度峰值±10V。

7、计算机将检测结果自动分析和生成电子文档(Word)

8、仪器具有线性扫频测量和分段扫频测量双测量系统功能,兼容当前国内两种技术流派的测量模式

9、幅频特性符合国家关于幅频特性测试仪的技术指标。横坐标（频率）具有线性分度及对数分度两种，因此打印出的曲线可以是线性分度曲线也可以是对数分度曲线，用户可根据实际需要选用。

10、检测数据自动分析系统,

横向比较A、B 、C三相之间进行绕组相似性比较,

其分析结果为:

①一致性很好

②一致性较好

③一致性较差

④一致性很差,

纵向比较A-A、B-B、C-C调取原数据与当前数据同相之间进行绕组变形比较，

其分析结果为:

①正常绕组

②轻度变形

③中度变形

④严重变形

11、可自动生成Word电子文档，供保存和打印。

12、该仪器完全满足电力标准DL/T911－2004《电力变压器绕组变形的频率响应分析法》的技术条件。

主要技术参数

3.1 扫描方式：

1．线性扫描分布

扫频测量范围：(10Hz)-(10MHz)40000扫频点、分辨率为0.25kHz、0.5kHz和1kHz

2．分段扫频测量分布

扫频测量范围：(0.5kHz)-(1MHz)、2000扫频点；

(0.5kHz)-(10kHz)

(10kHz)-(100kHz)

(100kHz)-(500kHz)

(500kHz)-(1000kHz)

3.2 其他技术参数：

1、幅度测量范围: (-120dB)至(+20dB)

2、幅度测量精度:   0.1dB

3、扫描频率精度:   0.01%

4、信号输入阻抗：  1MΩ

5、信号输出阻抗：  50Ω

6、信号输出幅值：  ±20V

7、同相测试重复率：99.9%

8、测量仪器尺寸(长宽高)300X340X120(mm)

9、仪器铝合金箱尺寸(长宽高)310X400X330(mm)

10、总体重量:10Kg