中试控股技术研究院鲁工为您讲解：配电变压器材质分析仪（电科院）

ZSCZ-8800变压器材质分析仪

可无源、准确测量各种配电变压器的容量

全汉字菜单及图形操作提示实现友好的人机对话，触摸按键使操作更简便，可适应冬夏各季。

变压器材质分析仪：多功能测量仪器,相当于往常四种测试仪器:即变压器材质分析仪+有源变压器容量测试仪+变压器特性参数测试仪+变压器直流电阻测试仪。它可对多种变压器的材质、容量、型式、空载电流、空载损耗、负载损耗、阻抗电压、直流电阻等一系列工频参数进行精密的测量。

当前配电变压器生产中，用铝线代替铜线作为导体材质已成为行业公开的潜规则，之所以出现这种情况，主要原因是铝线变压器与铜线变压器相比能节省成本，具有较强经济性。

ZSCZ-8800变压器材质分析仪技术指标
1、 输入特性
有源部分：电压测量范围：0~10V
电流测量范围：0~10A
无源部分：
电压测量范围：0~750V 宽量限（可以外接电压互感器）。
电流测量范围：0~100A内部全部自动切换量程（可以外接电流互感器）。
2、 准确度：
电压、电流、频率：±0.2%
功率：±0.5%（CosΦ>0.1），±1.0%（0.02<CosΦ<0.1）
3、 匝比测试精度：0.5%
4、 直阻参数
I. 输出电流：<5mA、40mA、200mA、1A、5A、10A
II. 分辨率：0.1μΩ
III. 量程： 100Ω-20KΩ   （<5mA档）
a. 1Ω-250Ω     （40mA档）
b. 100mΩ-50Ω    (200mA档)
c. 5mΩ-10Ω (1A档)
d. 1mΩ-2Ω (5A档)
e. 0.5mΩ-0.8Ω (10A档)
IV. 准确度：大于5毫安：2‰   小于5毫安： 5‰
5、工作温度：－10℃~ +40℃
6、绝缘：⑴ 电压、电流输入端对机壳的绝缘电阻≥100M?。
          ⑵ 工作电源输入端对外壳之间可承受工频2KV（有效值）、历时1分钟试验。
7、体积：41cm×35cm×18cm
8、重量：10Kg

ZSCZ-8800变压器材质分析仪为多功能测量仪器,相当于往常四种测试仪器:即变压器材质分析仪+有
源变压器容量测试仪+变压器特性参数测试仪+变压器直流电阻测试仪。它可对多种变压器的材质、
容量、型
式、空载电流、空载损耗、负载损耗、阻抗电压、直流电阻等一系列工频参数进行精密的
测量。
当前配电变压器生产中，用铝线代替铜线作为导体材质已成为行业公开的潜规则，之所以出现这

情况，主要原因是铝线变压器与铜线变压器相比能节省成本，具有较强经济性。变压器是根据电磁
感应原理制成的一种静止的电气设备，它具有变换电压、变换电流、变换阻抗的功能，在工程各个
领域得到广泛应用。如果变压器采用铝线代替铜线，铝线代替铜线有什么后果？耗电量更大 用电质
量差！
首先，从原理上讲，两者作为导电材料使用，差别主要在于导电率的差异，铜线要比铝线导电率高
，铜线的电量损耗更低，同样一根粗细的线，电阻比铝小，输送同样的功率，消耗的电量就比较小
，最终会导致用户用电的质量上有所差别。
从成本上考虑，铜线与铝线的差别还在于jiage方面，相同单位的铜线价格大约是铝线的两倍多。除
非企业用相关技术把这个损耗控制在国家的规定范围之内，这也是可以的，但迄今为止还未有相应
的技术。此外，由于铜线的导热性能较铝线高，在安全方面，长时间使用的话，铜线较铝线有优势
。
如果出现在招标项目中以铝线代替铜线，那就存在着严重不诚信行为。
本分析仪集变压器材质测试、容量测试、特性测试、直阻测试、变比测试与一身，是我公司针对这
种问题专门开发的一种高精度仪器，既能轻松检测出干式变压器是否以铝代铜以次充好，还能准确
测试变压器容量，可准确检测用户是否改、换变压器铭牌。又能对各种变压器的容量、负载损耗、
空载损耗、阻抗电压、空载电流等工频参数进行准确测量。
该仪器除具有体积小、重量轻、测量准确度高、稳定性好等特性外，还采用大屏幕液晶显示窗口、
图形式菜单操作并配有汉字提示，集多参数于一屏的显示界面，人机对话界面友好，操作简便、易
学等优点,大大提高了工作效率，是各级电力用户、质监部门的shou选产品。 

ZSCZ-8800变压器材质分析仪对多种变压器材质、容量、型 式、空载电流、空载损耗、负载损耗、阻抗电压、直流电阻等参数测量

ZSCZ-8800变压器材质分析仪可以盲测10KV配电变压器的容量及35KV、110KV、220KV的变压器容量

ZSCZ-8800变压器材质分析仪变压器材质分析仪+容量仪+变压器特性参数仪+直阻仪一体机

氢气与油中溶解的空气混合以溶解状态或悬浮状态存在于变压器油中。当运行条件，如油温或油压发生变化时，氢气便会以微小气泡的形式从油中析出，在狭长的缝隙中逐渐积聚并附着在绝缘表面上，这就形成了气泡性电晕放电的条件。这种放电若发生在导线绝缘和垫块之间或导线绝缘和撑条的缝隙处，造成的危害就更大。

2.变压器油中产生氢气的原因

2.1 变压器油在电磁场作用下的分解

一般情况下，110kV及以下电网中的变压器所用的变压器油都是25号变压器油，属于石蜡基油。石蜡基油中烷烃比例较大，烷烃类油化学性质比较稳定，抗氧化性能好，但是耐热性能较差，尤其在电场作用下容易发生脱氢反应。

2.2 水分对变压器油的影响

通常变压器油中的水分主要是由于变压器受潮产生水引起的。因为水分子为强极性，在电场作用下水分子发生极化而形成偶极子，并按电场方向转动而形成泄露电流较大的水桥，进而引起水分子汽化而生成气泡。在电场作用下，气泡又形成气体小桥，气泡的介电常数小于油的介电常数，此时气泡承受的电场强度更高，引起电晕放电，致使气体水分子首先被电离生成氢气和氧气。

纸绝缘干燥不彻底或空气中水分侵入等原因也会引起氢气的产生，这是因为油浸纸绝缘放电的起始场强随着固体绝缘的干燥程度而增加。

2.3 金属促进变压器油脱氢反应

由于变压器中使用了一部分不锈钢材料，在变压器油逐渐氧化过程中，不锈钢材料中的镍分子会促进变压器油产生脱氢反应。一种固体要成为催化剂，能够吸附反应物是一个基本条件。催化作用过程中，物理吸附能显着降低其后进行的化学吸附的活化能。在同时，变压器油是烃类化合物。由于烃分子热解或氧分子的碰撞产生了游离基R，R与氧分子的自由价结合，生成过氧化自由基R+O2—>ROO，然后ROO再和油中的新烃分子结合产生新的自由基。在这个过程中，铁、铜等金属能够加强油的氧化反应作用。由于它们具有可变的原子价，促使过氧化物分解，起着氧化反应催化剂的作用，同时产生大量的氢气。

2.4 变压器油的析气性

变压器油析气性是指变压器油在电场和电离的作用下会产生放气或吸气的现象。油品析气现象的产生，是因为溶解于油中的气泡，在高电场强度的作用下，发生游离而形成高能量的电子或离子。这些高能量粒子对油分子产生剧烈碰撞使油分子的C-H或部分C-C链断裂，产生活泼氢及活性烃基基团，通过活泼氢对烃分子的作用，产生吸气或放气现象。

2.5 绝缘材料中吸附的氢气释放

在变压器干燥、浸渍、高电压试验等热和电的作用下，绝缘材料分解产生氢气、烃类气体，这些气体吸附于多孔性而且较厚的固体绝缘纤维材料中，短期内难以释放到油中去。由于变压器绝缘材料使用得较多，绝缘层内部吸附的气体完全释放于油中所需时间较长，因而出厂试验时油和纸中气体尚未达到溶解平衡，氢气含量偏低。经过一段时间后，变压器到达现场验收时，氢气含量偏低。经过一段时间后，变压器到达现场验收时，纸中所吸附的气体逐渐释放出来，所以油中溶解的气体，尤其是氢气含量明显升高。

同时，一些金属材料如碳素钢和不锈钢等也可促进变压器油发生脱氢反应，从而使氢气释放到变压器油中，造成油中氢气含量增高。这就是变压器在投运前含有一些特征气体的原因。

3.变压器油中氢气含量增高的防范

3.1 变压器内部裸露的金属，如铜、铁及不锈钢材料，在其表面必须覆盖绝缘漆，以防止与变压器油中水分反应或作为催化剂加速变压器油的氢化裂解。而且，金属材料的所有表面绝缘漆必须彻底固化后，才能进行油箱注油。

3.2 严格执行变压器工艺规程，尽量降低变压器绝缘材料的含水量。在变压器出厂整理时，尽量缩短其暴露在空气中的时间，以防止水分的侵入，避免水分在电场作用下的电离。

3.3 在确认变压器内部没有故障点的情况下，处理油中氢气含量异常增高通常有两种方法：一种方法是采用现场换油，采用此方法处理后的变压器油除氢较为彻底，但是成本较高；第二种方法是采用热油循环或真空分离方法。

4.案例

2006年底南通美亚热电扩建（B）工程中的新安装的主变压器，为一台110kV双绕组油浸风冷升压变压器，SF9-8000/110。在变压器首次送电前的气相色谱试验报告中显示，油样中氢气含量为15uL/L，不符合电力行业标准DL/T722-2000中对出厂和新投运设备气体含量的要求（氢气<10uL/L），其余各项指标均符合要求。