中试控股技术研究院鲁工为您讲解：防雷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；

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。

        Ux为第四路电压通道，共有6种模式：

        0                不输出电压。

        +3Uo       三相交流电压的矢量和。

        -3Uo       三相交流电压矢量和的反相输出。

        +√3×3Uo  √3倍的三相交流电压的矢量和。

        -√3×3Uo  √3倍的三相交流电压矢量和的反相输出。

        自定义     输出自定义的电压和角度。

电力工作者在工作中，经常需要用到微机继电保护测试仪，该设备主要用来对电力继电器和变压器进行继电保护试验，具有精度高，效果好等特点，但是很多人都不知道该设备应当如何使用，本文就以ZS1000微机继电保护测试仪为例，来给大家简单介绍微机继电保护测试仪如何设置阻抗阶梯时间特性和灵敏角试验参数。

        设置阻抗阶梯时间特性试验参数

        本试验用于自动完成距离保护在各种短路阻抗、各种故障条件下的阶梯时间特性测量和定值检验，并给出特性图。各子项目的试验过程见“速断及过流”。

        故障类型：需要进行测试的故障类型。

?

        故障限时：每次子试验项目从进入故障到结束之间的时间。

        短路电流：模拟故障时输出的故障电流。

        短路阻抗角：跟保护装置的阻抗角定值保持一致，如果是圆特性需设为线路灵敏角。

        设置灵敏角试验参数

        本试验用于测试线路的动作边界和最大灵敏角。各子项目的试验过程见“速断及过流”。

        故障类型：需要进行测试的故障类型。

        故障限时：每次子试验项目从进入故障到结束之间的时间。

        短路电流：模拟故障时输出的故障电流。

        短路阻抗：跟保护装置的阻抗定值保持一致。

一、引言

变压器的额定容量与其对应的阻抗电压在GB1094.1、GB1094.5和GB6451等有相关的要求，是一个强制性标准。变压器厂家在变压器出厂时测得的阻抗电压值均在国标容许的偏差内。

国内大多数城市对用户的供电方式都是采用10KV电源到用户端，通过10KV变压器（配变）变低电压为380V（220V）给用户负荷供电的。所以，每个城市变压器数量也就是这些配变。在某城市给这些配变做负载试验时，发现当中一小部分变压器的阻抗电压值的偏差超出容许的范围（配变的容许偏差≤±10％），特别是一些地处较偏僻的中小企业用户的变压器。变压器变比组别测试仪适用于特种变压器的变比及相位差测试及带移相的整流变压器的测量工作。

进行数据分析时发现所测得的阻抗电压值多数是偏小，这并非偶然，通过进一步的试验，发现变压器铭牌上的额定容量和变压器的实际容量有出入，而且大多是小一个等级。如铭牌上容量是400KVA的变压器，实际容量是500KVA，负载试验时，是把400KVA作为已知量输入测试仪，而此变压器的实际容量却是500KVA，这样就造成所测的阻抗电压值偏小，如果不是进行负载试验的话，这种情况是很难发现的（配变在交接试验是不要求做负载试验的）。

这些企业用户大多属于大工业用户，所以将直接反映在基本电费的减少，也即供电部门少收了电费。针对这种情况，根据变压器的额定容量和阻抗电压的对应关系，在试验现场可以通过简单轻便的变压器参数测试仪对变压器进行负载实验，对测得的阻抗电压值进行分析，初步判断变压器铭牌容量和实际容量是否相符。关于变压器实际出力还需进一步试验（如直接负荷法）。这种方法简单易行，可以在供电部门和电力安装企业推广运用，对挂网运行中的配变进行检查和把住安装的交接试验关，这样可以为供电部门和国家挽回一部分电费，从而得到很好的经济效益。

二、阻抗电压的物理意义及测量

1、阻抗电压的物理意义

阻抗电压是将变压器的二次绕组短路，使一次绕组电压慢慢加大，当二次绕组的短路电流达到额定电流时，一次绕组所施加的电压（短路电压）与额定电压的比值百分数。阻抗电压Uk（%）是涉及到变压器成本、效率和运行的重要经济指标和对变压器进行状态诊断的主要参数依据之一。

同容量的变压器，阻抗电压小的成本低，效率高，便宜，另外运行时的压降及电压变动率也小，电压质量容易得到控制和保证，因此从电网的运行角度考虑，希望阻抗电压小一些好。但从变压器限制短路电流条件考虑，则希望阻抗电压大一些好，以免电气设备（如断路器、隔离开关、电缆等）在运行中经受不住短路电流的作用而损坏。不同容量的变压器对应的阻抗电压值国标是有相关规定的，而对于大容量的变压器和变电站的变压器不在本文探讨的范围内。本文是针对大量的10KV等级（及以下）的用户变压器进行探讨的。

2、阻抗电压的测量

在实际现场中，阻抗电压可以通过变压器参数测试仪对变压器进行负载（短路）试验而测得。负载试验必须在额定频率（正弦波形）和给至线圈额定电流下进行，一般选择变压器一次侧绕组为试验绕组，二次侧（大电流侧）人工短路，当在一次侧（额定电压抽头）加入额定频率的交流电压，使变压器绕组内的电流为额定值，测得所加的电压和功率。注意二次侧短路连接所用的连接板（电缆）的截面积要足够大，不应小于变压器导线截面积，其长度要尽可能的短，以防止因连接板电阻大而影响测量的准确度。

测得的电压占加压绕组额定电压的百分数即为阻抗电压，即所测得的有功功率换算至额定温度下的数值为负载（短路）损耗，这也是一个很重要的参数，但不在本文探讨的范围内。

用变压器参数测试仪测量时，变压器的容量是作为一个已知量，通常是把待测的变压器铭牌的额定容量输入测试仪。

三、阻抗电压与变压器容量的关系

中小容量变压器的阻抗电压在GB1094.1、GB1094.5和GB6451有相关的规定，其中10KV电压等级的变压器额定容量和阻抗电压的对应关系整理汇总如表一所示。

表一变压器容量和阻抗电压的关系

当阻抗电压值＜10％时，其允许偏差为±10％。阻抗电压和变压器容量的关系

对于同一台变压器来说，变压器的绕组电抗和额定电压是一定的，而额定容量在测试中也是作为已知量直接输入变压器参数测试仪的。在实际变压器的负载试验中，通常是把变压器铭牌或变压器出厂合格证上的额定容量作为已知量输入测试仪。所以当出现铭牌或合格证上的额定容量和变压器实际的额定容量不符时，变压器参数测试仪测出来的阻抗电压值是有偏差的，这个偏差往往超出了国标允许的范围。下面分析一下把额定容量这个参数作为变量时，则其对应的阻抗电压的变化。