中试控股技术研究院鲁工为您讲解：防雷变压器电压阻抗测量仪

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；

1、输入容量比实际容量小，则阻抗电压偏小

在（2）式的各参数中，额定电压UN是一定的，绕组的电抗XT对于同一台变压器来说也是一定的。在负载试验中，变压器容量作为已知量输入变压器参数测试仪，当输入的容量值比变压器的实际容量小时，根据（2）式可知，这时计算出来的阻抗电压值偏小。

举例：待测变压器型号为S11-500KVA/10/0.4KV，用变压器参数测试仪对其进行负载试验，实测得绕组的电抗XT＝8.112Ω,计算得阻抗电压Uk＝4.057（折算至参考温度，下同），偏差在允许范围内。当把变压器额定容量由500KVA变为400KVA输入到测试仪，计算得阻抗电压Uk＝3.245。这个阻抗电压值比表一参考值4偏差了－18.875％，大大超出了允许偏差（±10％）。

2、输入容量比实际容量大，则阻抗电压偏大

相反，当输入的容量值比变压器的实际容量大时，根据（2）式可知，这时计算出来的阻抗电压值偏大。

举例：如上例的待测变压器把变压器额定容量由500KVA变为630KVA输入到测试仪，计算得阻抗电压Uk＝5.111。这个阻抗电压值比表一参考值4.5偏差了＋13.578％，也超出了允许偏差（±10％）。本例刚好是临界值，由500KVA变为630KVA，其参考的标准阻抗电压值也由4变为4.5。即使这样，其偏差仍然超出允许值。其他情况大多偏差±15％以上。

通过以上的分析和探讨，可以看出变压器的容量与其阻抗电压存在着对应关系。变压器厂家生产变压器（配变）时，每种型号的变压器基本上是批量生产的，变压器的参数都稳定在国家允许的范围内，就变压器本身而言大多是符合国家标准的。问题是实际试验当，却发现一小部分的配变存在铭牌容量和实际容量不符的现象，这是受利益的驱使，有人铤而走险篡改铭牌和合格证的非法行为造成的。所以，通过变压器参数测试仪对现场的变压器进行负载试验，测得阻抗电压值，和表一的标准参考值进行比较，对偏差大小进行分析比较，初步判断所测的变压器容量是否存在不符。这种方法简单、易行、快速。

四、在电费计量上的应用

探讨变压器容量和阻抗电压的关系，是应用在电费计量方面，使产生经济效益，或者说挽回部分电费的损失。之所以会出现铭牌容量和实际容量不符的现象，对这些变压器进行分析，发现阻抗电压值绝大部分都是偏小，这个现象并非偶然，因为这些变压器的用电性质均属大工业用电。

按国家有关规定，大工业用电的范围是指凡以电为原动力的一切工业生产，受电变压器总容量在315千伏安及以上的大工业用户。

大工业用户的电费计算公式：

电费金额=基本电费+电度电费+功率因数调整电费

基本电费（按变压器容量）=计费容量×基本电价

基本电费是按变压器容量来计算的，根据国务院颁发的《电价改革方案》精神，从2004年下半年开始，全国大工业用电中的基本电费大幅度提高，以广东省为例，大工业用电变压器容量电价从9元／千伏安?月调整为18元／千伏安?月。一个大工业用户如上例把实际容量为500KVA的变压器改为400KVA的变压器，那么它每个月可以少支付电费（基本电费）：（500－400）×18＝1800元，一年就1800×12＝21600元。这也就意味着供电部门每年损失21600元，如果象这样的变压器有一定数量的话，损失更大，每年将数以百万计，而且是一个长期的电费损失。

为了少付电费，个别大工业用户和变压器厂家的部分人员串通，擅自更改变压器的参数和铭牌，为了掩人耳目，一般情况下只把变压器的铭牌容量降低一级，这样变压器的外形尺寸相差不大，一般人不易察觉。在国家规定的变压器交接试验中也没有哪一个试验项目可以测试出当中的猫腻。针对这种情况，本文通过对变压器容量和阻抗电压的关系进行分析探讨，提出一种简单易行的检测方法：用变压器参数测试仪（一般的电力企业都有）进行负载试验，测得变压器的阻抗电压，如果阻抗电压值超出允许的偏差±13％（国标规定允许偏差是±10％，考虑到测试过程和仪器本身的些许误差，实际操作可以取±13％～±15％），则初步判断该变压器存在容量不符或超出国标，然后在进一步检测（可用直接负载法），确认其是否存在问题。通过此法可以为供电企业挽回不少的电费，具有很好的经济效益，值得在各地推广使用。

  转子交流阻抗测试仪是判断发电机转子绕组有无匝间短路的专用仪器，可以全自动、手动（单向或双向）测量转子绕组的阻抗值、相邻阻抗增量%、转速、电压、电流、阻抗、功率、相位角等参数。

 

 

 

    发电机制造厂就是按照：“相邻阻抗增量%”来判断转子质量是否合乎要求的依据之一。“相邻阻抗增量%”这是中试控股独家拥有的功能！！！

 

 

 

    发电机转子交流阻抗测试仪具有以下功能与特点：

 

1，测量各种同步发电机、异步电动机绕组在动、静态下的转子交流阻抗及特性曲线。（仅A 型仪器具备速度测量功能）

 

2，旋转鼠标，操作更方便。

 

3，可选择快速的自动测量和任意的手动选择测量两种方式。

 

4，大屏幕中文菜单界面，实时显示测试数据和曲线。

 

5，存储数据、自带微型打印机，实时快速打印测试数据和特性曲线。

 

6，根据试验参数自动调整保护动作值，确保设备安全。

 

7，可兼做单相变压器的空载、短路试验和电压（流）互感器、消弧线圈的伏安特性试验。

 

 

 

    发电机转子交流阻抗测试仪的维护与保养：

 

1、平时仪器应放置于干燥、通风的地方，防止因受潮而损坏内部元件。

 

2、仪器搬运和安放过程中应小心谨慎，避免剧烈震动和摔落。

 

3、正常情况下不允许打开机箱，插拔内部机件，以免造成不必要损失。

 

  微机继电保护测试仪是在参照电力部颁发的《微机型继电保护试验装置技术条件(讨论稿)》的基础上，广泛听取用户意见，总结目前国内同类产品优缺点，充分使用现代先进的微电子技术和器件实现的一种新型小型化微机继电保护测试仪。微机继电保护测试仪有8路开入和4路开出。开关量输入电路可兼容空接点和0～250V电位接点。电位方式时，0～6V为合，11～250V为分。开关量可以方便地对各相开关触头的动作时间和动作时间差进行测量。微机继电保护测试仪采用高速数字控制处理器作为输出核心，软件上应用32位双精度算法产生各相任意的高精度波形。中试控股电力由于采用一体结构，各部分结合紧密，数据传输距离短，结构紧凑。克服了笔记本电脑直接控制式测控仪中因数据通信线路长、频带窄导致的输出波形点数少的问题。微机继电保护测试仪是继保工作者得心应手的好工具。 

        微机继电保护测试仪如何校验阻抗继电器： 

        （1）阻抗继电器灵敏角和整定阻抗的测量 

        在功率、阻抗试验中，设定Ia为5A(或1A)，Uab为0.7倍整定阻抗对应的电压，加减电压相位角（可用自动试验方式）,测出动作区两边的边界角φ1、φ2，则灵敏角φLM＝?（φ1＋φ2）。 

        将相角设为φLM，从高至低改变电压至继电器动作，中试控股电力得出动作电压UDZ，根据ZSET＝UDZ／Ｉ，计算整定阻抗ZSET。 

        （2）精工电流曲线的测量 

        固定电压与电流之间的角度为φLM，逐次改变电流Iab，在每一电流时加减电压Uab（可用自动方式），测出动作值，作出精工电流曲线 Z=f(I) 。 

        （3）“鸟啄”现象 

电流回路开路，设置Uab初值和步长均为额定电压，电压由额定突降至零，继电器触点不应有闭合现象。

 

 异频地网接地阻抗测试仪工频电流法测量误差的主要原因

工频电流法是传统方法，在的接地网测量项目，由于外界工频电磁干扰并不是特别强，再加上新建工程条件下我国电力系统中沿用了数十年，而且至今仍在使用，特别是对于新建变电站或发电厂的布线工作比较容易实施（例如采用反向布线和夹角布线）。但对于运行中的变电站和发电厂，采用工频电流法测量接地网过程中的误差问题就显得格外突出，主要原因是：外界工频电磁场以及地中零序性质的电流等所产生效果与工频试验电流所产生效果相比，已经达到无法忽视（但又无法剔除）的程度。例如，实际现场中，即使在施加试验电流为零的情况下，较长的电压线上外界干扰电压（工频为主要成分）已经达到数伏，假若地网接地电阻为0.2欧姆的话，20A信号试验电流所产生的信号电压降也仅4V。

倒相法、三相电流测试法等抗干扰措施在理论上可以消除外界工频干扰的影响，但长期实践经验表明，其效果并不理想，测量数据的复现性差，难以得到满意的测量结果。究其原因，此类抗干扰措施的假设前提条件是：外界干扰是纯正的工频信号，且在测试期间保持稳定不变。显然，实际系统情况并非如此。因此，测量误差主因往往难以判定。

总之，由于工频电流法的试验电流的频率与外界工频干扰的频率相同，同频率的外界工频干扰信号难以被剔除，再加上干扰信号中的谐波、高频和直流等成分的影响，必然导致测量结果出现误差。异频地网接地阻抗测试仪平行布线方式时引线间的互感影响

常用的0.618法属于平行布线法，在实际测试中，由于现场条件的限制，电流线和电压线之间的距离往往比较小，电流线中的试验电流所产生的电磁场会在电压线上感应出比较大的干扰电压。此时，仪器所测的电压信号中不仅含有试验电流在地网接地电阻上形成的压降，而且还包括了试验电流在电压线上感应的干扰电压。显然，简单的用U/I来给出结论是不对的，应该想办法剔除电压线上的感应电压成分。否则，上述互感影响所带来的误差十分严重。测试线愈长，线间距离愈小，则误差愈大。

我们认为，互感影响所带来的误差属于方法误差的范畴，不属于仪器误差，技术人员可以想办法避免之（后面继续讨论）。变压器空载损耗、负载损耗、阻抗电压的计算

 

空载损耗：当变压器二次绕组开路，一次绕组施加额定频率正弦波形的额定电压时，所消耗的有功功率称空载损耗。算法如下：

 

空载损耗=空载损耗工艺系数×单位损耗×铁心重量

负载损耗：当变压器二次绕组短路（稳态），一次绕组流通额定电流时所消耗的有功功率称为负载损耗。算法如下：

负载损耗=最大的一对绕组的电阻损耗+附加损耗

附加损耗=绕组涡流损耗+并绕导线的环流损耗+杂散损耗+引线损耗

阻抗电压：当变压器二次绕组短路（稳态），一次绕组流通额定电流而施加的电压称阻抗电压Uz。