中试控股技术研究院鲁工为您讲解：电炉变压器电压阻抗短路测量仪

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

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；

阻抗继电器试验

l  继电器类型：根据待测试继电器的类型，程序提供了两种常见的继电器类型，包括“接地阻抗”和“相间阻抗”。

l  返回方式：选择“动作继续”时，无论继电器是否动作，程序都会从起点变化到终点；选择“动作返回”时，一旦程序确认继电器动作，则改变变化方向，向起点返回。

l  试验电压：选择试验时输出的电压通道。

l  试验电流：选择试验时输出的电流通道。

l  整定阻抗：设置待测阻抗继电器的阻抗整定值。

l  允许误差：待测阻抗继电器允许的阻抗误差范围。

l  额定电压：待测试继电器的额定电压。

l  额定电流：待测试继电器的额定电流。

l  频率：输出至待测试继电器交流电压、电流的频率。

l  防抖动时间：当保护装置的动作接点闭合或打开时间小于该时间，则接点动作不被确认。

r 最大灵敏角  ———————————————————————————

l  起始角度：电压角度变化的起点。

l  结束角度：电压角度变化的终点。

l  角度步长：电压角度变化的步长。

l  间隔时间：电压角度按步长变化时，每一次变化的保持时间。一般地，该值应大于继电器的动作时间。

r 动作阻抗  ————————————————————————————

l  起始电压：电压幅值变化的起点。

l  结束电压：电压幅值变化的终点。

l  电压步长：电压幅值变化的步长。

l  电压角度：电压和电流的夹角。

l  间隔时间：电压幅值按步长变化时，每一次变化的保持时间。一般地，该值应大于继电器的动作时间。

r 动作时间  ————————————————————————————

各变量从故障前状态进入故障状态后开始计时，当开入量接点的状态发生翻转停止计时。

l  故障前时间：故障前状态的输出时间。

l  故障前电压：故障前时间里的输出电压大小。

l  故障前电压角：故障前时间里的输出电压角度。

l  故障前电流：故障前时间里的输出电流大小。

l  故障时间：故障状态的输出时间。

l  故障电压：故障时间里的输出电压大小。

l  故障电压角：故障时间里的输出电压角度。

l  故障电流：故障时间里的输出电流大小。

r 记忆时间  ————————————————————————————

各变量从故障前状态进入故障状态后，当开入量接点的状态发生翻转开始计时，直到开入量接点的状态再次发生翻转停止计时。

l  故障前时间：故障前状态的输出时间。

l  故障前电压：故障前时间里的输出电压大小。

l  故障前电压角：故障前时间里的输出电压角度。

l  故障前电流：故障前时间里的输出电流大小。

l  故障时间：故障状态的输出时间。

l  故障电压：故障时间里的输出电压大小。

l  故障电压角：故障时间里的输出电压角度。

l  故障电流：故障时间里的输出电流大小。

 

试验步骤3：开始试验

l  确认连线无误后，单击“开始”按钮或键盘上的F2快捷键，开始试验。

l  单击“退出”按钮或键盘上的F3快捷键可退出试验。架空地线分流阻抗测试采用的方法是分流阻抗法，即用电流电压法测试避雷线分流接地阻抗上的压降和电流，从而计算出避雷线分流接地阻抗值。

    现场测试接线原理图如图1－1所示。

?避雷线分流接地阻抗现场测试原理图

图1－1 避雷线分流接地阻抗现场测试原理图

 图中，Z为避雷线的分流接地阻抗；Rp为滑动变阻器，额定电阻300Ω，额定电流1A，测量时取额定电阻；R为定值电阻，额定电阻80Ω，额定功率2kW；A为电流表，测量在避雷线分流阻抗上施加的试验电流值，测量时，图1－1中A量程选用10A档，V为数字万用表，测量在试验电流下避雷线接地阻抗上的压降，V。试验电源采用退出一台所变为试验专用，甩开二次侧其他负荷及中性点接地，试验用380V线电压。在试验中，避雷线的引下线一定要绑定好，防止被风吹甩向导线，引起短路事故。为了克服地网杂散电流的影响，提高试验的信噪比，应尽量将试验电流升到较大值；同时，为了减小试验误差，需先测试出避雷线的干扰电压，还需采用换相重复试验。

    由图1－1所示的避雷线分流接地阻抗测试原理图，可测试出避雷线分流接地阻抗Z上的压降U和避雷线分流接地阻抗Z上流过的试验电流I，并考虑到避雷线干扰电压的影响，将试验换相重复试验后，即可得出避雷线分流接地阻抗Z为：

        Z正＝(U－U干扰)／I

        Z反＝(U－U干扰)／I

        Z＝(U正＋U反)／2

    式中 U——避雷线分流接地阻抗Z上的压降，表V的读数，V；

         I——避雷线分流接地阻抗Z上通过的试验电流，表A的读数，A；

         U干扰——避雷线的干扰电压，V；

         Z正——正相测试时，避雷线的分流接地阻抗，Ω；

         Z反——反相测试时，避雷线的分流接地阻抗，Ω；

         Z——考虑到测试误差，避雷线的平均分流接地阻抗，Ω。发电机转子交流阻抗测试仪测量转子绕组转子两极间的电压分布情况，可以作为判断转子匝间绝缘情况的原始数据。

(1) 隐极式转子在膛外0转速下测量;

(2) 每次试验应在相同条件相同电压下进行，试验电压峰值不超过额定励磁电压，一般选取100V。

转子绕组极平衡试验示意图?

图1-1 转子绕组极平衡试验示意图

(1) 按图接线，励磁回路断开，电压表要用最短的粗导线直接接于滑环1、2上;

(2) 用调压器TR升压至试验电压U(一般选取100V);

(3) 使用金属探针在转子励端极一(或称正极)侧护环内侧由里至外依次接触转子绕组各匝线圈的金属裸露部位中点，针尖与线圈应接触良好。测量并记录电压U1、U2;

(4) 同理，在转子励端极二(或称负极)侧测量并记录电压U1、U2;

(5) 比较两极测得的U1、U2电压值与试验电压U的比例，判断转子两极间的电压分布情况。

(1) 膛内测量时定子绕组上有感应电压，应将定子绕组与外电路断开;

(2) 转子大轴应可靠接地;

(3) 金属探针除针尖裸露外，其余部位必须可靠绝缘;

对于转子绕组有一点接地，或对水内冷转子绕组测量时，必须用隔离变压器加压。串联谐振电路是最简单的谐振(振荡)电路，由串联的电感器和电容器组成的串联振荡电路。当这样的电路被暴露到交流(谐波)电压，交变电流将流过线圈和电容器，它的数值是根据欧姆定律计算：I=U / X Σ，其中X Σ是串联连接的线圈和电容器的电抗的总和(总和模)。

串联谐振电路Q因子，传递系数，特性阻抗和带宽?

串联谐振电路Q因子，传递系数，特性阻抗和带宽

串联振荡电路中的谐振称为串联谐振或电压谐振，因为电感和电容上的电压相位相反，并且在谐振时它们的差为零。

在UL=Uc的条件下发生电压谐振

U_L=E / r?(L /√LC)^ 2=E / r?L ^ 2 / LC=E / r U_C=E / r?(〖√LC/ C)〗^ 2=E / r?LC / C ^ 2

波动电阻关系称为有源Q， 并用字母Q表示。 品质因数 显示出波阻抗大于有源阻抗多少倍，电感或电容两端的电压大于有源电阻两端的电压或谐振时大于输入电压的多少倍。

一项所述的振荡电路(除，当然，谐振频率)的最重要的参数是它的特性(或波)电阻ρ 与电路的Q Q。电路的特性(波)电阻 ρ 是电容和电路的电感在谐振频率的电抗的值：ρ=X 大号=X ? 在 ω=ω p。特性电阻可以如下计算：ρ=√(L / C)。电阻ρ 是评估电路电抗元件存储的能量的定量方法-线圈(磁场能量)W L=(LI 2)/ 2 和电容器(电场能量)W C=(CU 2)/ 2。在一段时间内，电路的电抗元件存储的能量与欧姆(电阻)损耗的能量之比通常称为 电路的品质因数Q，从字面上看，它的意思是“品质”。 谐振电路的Q因子 -一种特性，它确定谐振的频率响应的幅度和宽度，并显示电路中的能量储备比一个振荡周期内的能量损失大多少倍。品质因数考虑了有源负载阻抗R的存在。对于RLC电路中的串联谐振电路(其中所有三个元件都串联连接)，Q因子计算如下：

串联谐振电路Q因子，传递系数，特性阻抗和带宽

其中 R， L 和C 分别是谐振电路的电阻，电感和电容。品质因数d=1 / Q的倒数 称为电路的衰减。为了确定品质因数，通常使用公式Q=ρ/ R，其中R是电路的欧姆损耗的电阻，该电阻表征电路的电阻(有功损耗)的功率Р=I 2 R 由分立的电感器和电容器制成的实际振荡电路的品质因数范围从几个单位到数百个甚至更多。基于压电和其他效应原理的各种振荡系统(例如石英谐振器)的品质因数可以达到数千甚至更高。电路的电压传递系数的值K表示电路的输出电压与输入之比。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

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。