中试控股技术研究院鲁工为您讲解：三相配电变压器铜芯绕组材质分析仪

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。

参考标准：T/CEC 228-2019

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。

界面介绍及操作说明
开机界面                       
? 使用外部按键时F1帮助，F2打印。 
? 左上部分为时钟实时显示，在彩色液晶上可以直接点击时钟的显示部分或者使用外部键盘
F3按键可以修改时钟。
? 右上部分为内部锂电池电源的电量指示，当图标显示为欠电时，请及时充电, 在彩色液晶
上可以直接点击锂电池显示部分或使用外部按键F4键可查看具体参数。 
? 下部分为菜单的按键选择部分，可以在液晶屏上直接触摸相应图片部分，也可以按动外部
键盘对应的数字进入到相应的子菜单。
参数设置
?   容量参数：包含公共参数容量测试参数及特性参数三个部分。
?   直阻测试：嵌入式直阻测试部分，可对中小型变压器和电压互感器进行直流电阻测量；
?  测量参数：材质分析仪对干式变压器进行外形尺度的测量。  
    公共参数为做变压器的容量及特性试验时候必须设定的参数，进行容量测试时对容量测试参数
部分进行正确的设置，同样，进行特性测试时对特性参数部分进行正确的设置。
公共参数部分的各个参数说明：
? 变压器类型：指变压器的不同类型。油浸式变压器的测试类型分为S7 、S9、S11 、S13、
S15；干式变压器的测试类型为：SCB9和SCB10;非标变压器的测试类型为：非标、JB73 、JB64。
? 引用国标：仪器进行变压器容量及特性判定时所依据的国家标准。
? 联结组别：根据变压器的内部接线方式可分为Yyn0、Dyn11和Yzn11三种情况，只有明确变
压器的联结组别才可准确判断出被测变压器的型式。
? 额定高压：指被试变压器施压侧的额定电压值，用于区别不同电压等级的变压器；相同容
量、不同电压等级变压器的短路试验参数值是不同的；要做到准确判断，就必须输入被试变压器的
高压侧额定电压。
? 额定低压：低压侧的额定电压，单位KV；
? 阻抗电压：当测试非标变压器和干式变压器时，必须输入此项参数，才可正确测出实际容
量及特性参数。阻抗电压的取值范围2.0%~20.0%。
? 当前温度及温标：
输入当前被测变压器的本体温度，用于对测试结果做温度校正。因容量判断主要依据是变压器的短
路试验的数据（阻抗电压和短路损耗），根据我们所测出的实际数据，按要求校正到额定条件时的
短路损耗数值，在查表得到被试变压器的实际容量；
变压器短路试验（测量短路损耗）时将测试功率测试结果校正到温标（短路试验的额定条件为温标
），不做此项校正时输入温标即可（校正公式为：P=K×PK  ，其中K代表电阻温度系数，其算法为
K=(235+温标)/(235+t)，式中t为测试时实际温度，对于阻抗电压的校正，也是根据公式用实测值进
行自动校正，公式如下：
式中UKT代表当前温度实测阻抗电压百分比，PKT代表当前温度下实测短路损耗，SN表示被测变压器
的额定容量。
测试结果是非额定电流的校正，同时国标要求变压器的短路损耗应在环境温度为“温标”设定值时
进行，所以额定条件的数据都是在“温标”时的标准数值，为了准确判断容量，必须将测试结果校
正，因此当前温度的准确直接影响容量的判断结果。
当前温度的取值范围：-35℃~75℃。
容量参数部分的各个参数说明：
? 分接档位：指变压器分接开关当前位置；配变通常都有三个分接位置，通常在2分接测量，
如果分接位置不在标准档位，而又不愿改变分接位置，必须输入当前的正确位置。
? 参比容量：对测试变压器容量数据的参照比对。
? 试品编号：为6位数字或大写英文字母组成。
特性参数部分的各个参数说明：
? 变压器容量：指被测变压器的额定容量，单位KVA。
? PT 变比即电压变比：当需要外接电压互感器进行测量时，此参数代表外接电压互感器的变
比（如：10000V/100V的电压互感器应输入100），不外接电压互感器测量时，此参数应设为1。
? CT 变比即电流变比：当需要外接电流互感器进行测量时，此参数代表外接电流互感器的变
比（如：100A/5A的电流互感器应输入20），不需外接电流互感器测量时，此参数应设为1。
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

1、变压器损耗计算公式

（1）有功损耗：ΔP＝P0＋KTβ2PK-------（1）

（2）无功损耗：ΔQ＝Q0＋KTβ2QK-------（2）

（3）综合功率损耗：ΔPZ＝ΔP＋KQΔQ----（3）

Q0≈I0％SN，QK≈UK％SN

式中：Q0——空载无功损耗（kvar）

P0——空载损耗（kW）

PK——额定负载损耗（kW）

SN——变压器额定容量（kVA）

I0％——变压器空载电流百分比。

UK％——短路电压百分比

β——平均负载系数

KT——负载波动损耗系数

QK——额定负载漏磁功率（kvar）

KQ——无功经济当量（kW／kvar）

上式计算时各参数的选择条件：

（1）取KT＝1.05；

（2）对城市电网和工业企业电网的6kV～10kV降压变压器取系统最小负荷时，其无功当量KQ＝0．1kW／kvar；

（3）变压器平均负载系数，对于农用变压器可取β＝20％；对于工业企业，实行三班制，可取β＝75％；

（4）变压器运行小时数T＝8760h，最大负载损耗小时数：t＝5500h；

（5）变压器空载损耗P0、额定负载损耗PK、I0％、UK％，见产品资料所示。

2、变压器损耗的特征

P0——空载损耗，主要是铁损，包括磁滞损耗和涡流损耗；

磁滞损耗与频率成正比；与最大磁通密度的磁滞系数的次方成正比。

涡流损耗与频率、最大磁通密度、矽钢片的厚度三者的积成正比。

PC——负载损耗，主要是负载电流通过绕组时在电阻上的损耗，一般称铜损。其大小随负载电流而变化，与负载电流的平方成正比；（并用标准线圈温度换算值来表示）。

负载损耗还受变压器温度的影响，同时负载电流引起的漏磁通会在绕组内产生涡流损耗，并在绕组外的金属部分产生杂散损耗。

变压器的全损耗ΔP=P0 PC

变压器的损耗比=PC/P0

变压器的效率=PZ/（PZ ΔP），以百分比表示；其中PZ为变压器二次侧输出功率。

3、变压器节能技术推广

1）推广使用低损耗变压器；

（1）铁芯损耗的控制

变压器损耗中的空载损耗，即铁损，主要发生在变压器铁芯叠片内，主要是因交变的磁力线通过铁芯产生磁滞及涡流而带来的损耗。

最早用于变压器铁芯的材料是易于磁化和退磁的软熟铁，为了克服磁回路中由周期性磁化所产生的磁阻损失和铁芯由于受交变磁通切割而产生的涡流，变压器铁芯是由铁线束制成，而不是由整块铁构成。

1900年左右，经研究发现在铁中加入少量的硅或铝可大大降低磁路损耗，增大导磁率，且使电阻率增大，涡流损耗降低。经多次改进，用0．35mm厚的硅钢片来代替铁线制作变压器铁芯。

近年来世界各国都在积极研究生产节能材料，变压器的铁芯材料已发展到现在最新的节能材料——非晶态磁性材料如2605S2，非晶合金铁芯变压器便应运而生。使用2605S2制作的变压器，其铁损仅为硅钢变压器的1／5，铁损大幅度降低。

（2）变压器系列的节能效果

上述非晶合金铁芯变压器，具有低噪音、低损耗等特点，其空载损耗仅为常规产品的1／5，且全密封免维护，运行费用极低。

我国S7系列变压器是1980年后推出的变压器，其效率较SJ、SJL、SL、SL1系列的变压器高，其负载损耗也较高。

80年代中期又设计生产出S9系列变压器，其较S7系列平均高出20％，空载损耗较S7系列平均降低8％，负载损耗平均降低24％，并且国家已明令在1998年底前淘汰S7、SL7系列，推广应用S9系列。

S11是目前推广应用的低损耗变压器。S11型变压器卷铁心改变了传统的叠片式铁心结构。硅钢片连续卷制，铁心无接缝，大大减少了磁阻，空载电流减少了60～80，提高了功率因数，降低了电网线损，改善了电网的供电品质。连续卷绕充分利用了硅钢片的取向性，空载损耗降低20～35。运行时的噪音水平降低到30～45dB，保护了环境。

非晶合金铁心的S11系列配电变压器系列的空载损耗较S9系列降低75％左右，但其仅比S9系列平均高出30％，其负载损耗与S9系列变压器相等。

2）选择与负载曲线相匹配的变压器

案例分析：配电变压器的容量选择?お?

A、按变压器效率最高时的负荷率βM来选择容量

当建筑物的计算负荷确定后，配电变压器的总装机容量为：

S＝Pjs/βb×cosφ2(KVA)(1)

式中Pjs——建筑物的有功计算负荷KW；

cosφ2——补偿后的平均功率因数，不小于0.9；

βb——变压器的负荷率。

因此，变压器容量的最终确定就在于选定变压器的负荷率βb。

我们知道，当变压器的负荷率为：

βb＝βm＝（1/R）1/2时效率最高。(2)

R=PKH/Po（即变压器损耗比）

式中Po——变压器的空载损耗；

PKH——变压器的额定负载损耗，或称铜损、短路损耗。

    试验变压器检修与安装后必须进行试验，在前后二次检修中间应对变压器进行预防性的试验。试验变压器的试验记录必须予以保存，直至该变压器不能再用时为止。