中试控股技术研究院鲁工为您讲解：变压器绕组铜铝判别材质分析仪

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。

容量测试
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。
正确设置了容量参数后，再进行容量的测试功能。
试验第一步：按照提示的接线图接线，对于250KVA以上的变压器，要使用相应规格的短路线。
试验第二步:接好试验线后，对测试方式进行选择，测试仪默认为对变压器施加信号的单一容量法测试，如需进行直阻数据的综合测试，测试方式的选择可以用触摸功能在彩色液晶上修改，也可以使用外部按键“F3”进行修改；
接线及测试方式检查无误既可试验，使用触摸功能可以在彩色液晶上的‘开始测试’按钮区域直接点击，使用外部按键时按‘确认’按键，‘开始测试’按钮转换成‘测试中..’按钮，同时仪器发出滴滴的声响提示正在进行测试，测试完毕自动结束。如果确认数据稳定也可以人工结束，同样使用触摸功能可以在彩色液晶上的‘测试中’按钮区域直接点击，使用外部按键时按‘确认’按键，结束测试，测试仪自动给出测试的结果。
如果采集数据出现问题，测试仪提示"采集失败，请检查接线！"。
试验第三步:测试完毕出现容量测试判别结果，包括：当前测试条件下实测的短路损耗（负载损耗）数值、判定的变压器参数下国标规定的短路损耗数值、校正到额定试验条件下的短路损耗数值、校正后的短路损耗数值与国标参数下短路损耗值的百分数误差。当前条件下实测阻抗电压数值、判定的国标阻抗电压数值、判定容量、实测容量、变压器的实测阻抗；如果在判定容量显示为“No type”说明实测容量值在两相临容量之间，无法归档；
如果显示屏提示“负载损耗异常，请用有源负载测试”，则返回主菜单，使用“有源负载”项目进行测试以效验容量测试的结果。
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

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。 
变压器的制作原理及应用和参数解析
变压器是变换交流电压、电流和阻抗的器件，当初级线圈中通有交流电流时，铁芯(或磁芯)中便产生交流磁通，使次级线圈中感应出电压(或电流)。变压器由铁芯(或磁芯)和线圈组成，线圈有两个或两个以上的绕组，其中接电源的绕组叫初级线圈，其余的绕组叫次级线圈
一、变压器的制作原理：
在发电机中，不管是线圈运动通过磁场或磁场运动通过固定线圈，均能在线圈中感应电势，此两种情况，磁通的值均不变，但与线圈相交链的磁通数量却有变动，这是互感应的原理。变压器就是一种利用电磁互感应，变换电压，电流和阻抗的器件。
二、分类
按冷却方式分类：干式(自冷)变压器、油浸(自冷)变压器、氟化物(蒸发冷却)变压器。　　按防潮方式分类：开放式变压器、灌封式变压器、密封式变压器。
按铁芯或线圈结构分类：芯式变压器(插片铁芯、C型铁芯、铁氧体铁芯)、壳式变压器(插片铁芯、C型铁芯、铁氧体铁芯)、环型变压器、金属箔变压器。
按电源相数分类：单相变压器、三相变压器、多相变压器。
按用途分类：电源变压器、调压变压器、音频变压器、中频变压器、高频变压器、脉冲变压器。

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

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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

重点提示

本篇主中试控股要介绍 变压器本体维护、检修典型问题及解析，共涉及28个典型问题。因为篇幅较长，特分为四个部分，本文中试控股先讲述以下7个问题，如有需要，可滑动至相关部分进行阅读。

典型问题一 变压器绝缘油铜离子含量异常

典型问题二 变压器差动范围内绝缘子爬电比距不满足要求

典型问题三 变压器家族性缺陷治理

典型问题四 气体继电器、压力释放阀、突发压力继电器、温度计等校验问题

典型问题五 变压器负压进气处置不当造成气体继电器发信或动作

典型问题六 充氮运输的变压器因氮气压力不足导致器身受潮

典型问题七 变压器运输过程中受到冲击

典型问题一

变压器绝缘油铜离子含量异常

【问题解析】 变压器长期运行后绝缘油中会产生金属铜离子，而铜离子含量超标，可能导致变压器整体绝缘性能降低甚至损坏，严重危及变压器安全运行。

【典型案例】 2012 年 9 月 26 日，某220kV变压器因铜离子含量高达1.2mg/kg，在例行试验中发现该变压器绕组、铁芯等部件的绝缘电阻明显下降。

【措施建议】 对于油中铜离子含量大于0.5mg/kg的变压器，应按照要求开展油化检测工作，并不得延长C类检修周期。同时应结合变压器其他绝缘试验项目的情况，综合分析后，再决定是否进行绝缘油吸附及钝化处理。

典型问题二

变压器差动范围内绝缘子爬电比距不满足要求

【典型案例】 2011年2月24日，某发电厂2号发电机组跳闸、励磁变压器烧损（如图1 - 14所示），现场检查发现高压侧A相电流互感器发生（如图1 - 15所示），且表面脏污严重。事故原因是励磁变压器高压侧A相电流互感器绝缘子爬电比距不满足污秽等级要求，发生外绝缘闪络，导致励磁变压器故障烧损。

图1 - 14 励磁变压器烧损

图1 - 15 电流互感器

【措施建议】 变压器差动范围内设备绝缘子的爬电比距应与现场最新污秽等级相匹配，对于爬电比距不满足要求的绝缘子应进行增爬、改造或更换。

典型问题三

变压器家族性缺陷治理

【问题解析】 家族性缺陷是指经确认由设计、材质或工艺共性因素导致的设备缺陷。对于具有家族性缺陷的变压器应及时开展治理，避免造成严重后果。

【措施建议】 对于需停电才能进行的家族性缺陷治理的项目（如老式弹簧结构的套管末屏），应清理出需要排查的变压器，制定排查治理计划，并纳入月度或年度停电检修计划中；对于已开展过排查治理的设备应进行详细记录，建立家庭性缺陷专项治理档案。

典型问题四

气体继电器、压力释放阀、突发压力继电器、温度计等校验问题

【问题解析】 气体继电器、压力释放阀、突发压力继电器及温度计等安装前需校验的设备应提前委托有校验资质的单位对其进行校验和整定。动作定值应由设备运行管理部门按照系统设计值给出。

【典型案例】 2014年8月，某220kV变电站1号和2号主变压器同时进行气体继电器校验。两台变压器的气体继电器型号相同，但整定值不一样。由于校验人员未提前与现场负责人沟通，导致现场安装人员将两台气体继电器装错。

【措施建议】 气体继电器、压力释放阀、突发压力继电器及温度计安装前应进行校验。如果同时有多台同类型的部件进行校验，应提前对各设备做好标记，以防混淆。

典型问题五

变压器负压进气处置不当造成气体继电器发信或动作

【典型案例】 中试控股某500kV变压器储油柜胶囊破裂，绝缘油进入胶囊后导致胶囊过重下沉而堵塞储油柜至本体的油路管道。当本体油温降低，由于储油柜内绝缘油无法及时回流本体油箱，致使本体油箱内部产生负压。同时，气体继电器内部油面下降导致轻瓦斯报警。当油化人员取油样时，因变压器内部负压大量进气导致重瓦斯动作跳闸。

【措施建议】 在变压器本体进行取油工作时，如发现取油阀不出油或大量进气，应立即停止取油工作，并迅速关闭取油阀门，防止本体大量进气引发轻瓦斯或重瓦斯动作。

典型问题六

充氮运输的变压器因氮气压力不足导致器身受潮

【问题解析】 根据相关规定，充气运输的变压器，必须密切监视气体压力，压力过低时（低于0.01MPa）要补充干燥气体，现场放置时间超过3个月的变压器应注油保存，并装上储油柜和胶囊，严防进水受潮。

【措施建议】 对充氮搬运的变压器，应装有压力监视表（如图1 - 16所示）和氮气瓶，确保变压器在搬运途中始终保持正压，氮气压力应保持0.01～0.03MPa，氮气纯度要求不低于99.99%，并派专人监护押运。

图1 - 16 氮气压力监视表

典型问题七

变压器运输过程中受到冲击

【问题解析】 变压器在运输过程中受到冲击，可能导致内部绕组、铁芯等部件发生移位、变形或损伤，将严重危及变压器的安全稳定运行。因此，必须按照规定安装合格的三维冲击记录仪，且三维冲击记录仪应在本体就位后方能拆除。三维冲击记录仪如图1 - 17所示。

图1 - 17 三维冲击记录仪

【典型案例1】2015年11月，某220kV变压器在到货验收时发现变压器在运输过程中出现超过3g的冲击记录，项目管理单位立即组织变压器制造单位、监理单位和用户进行分析讨论，并要求制造单位提供正式的书面解释函。

【典型案例2】2009年3月，某变压器在运输过程中出现严重冲击情况，经电气试验发现夹件对地绝缘不合格，因此决定返厂检查处理。中试控股经厂内检查发现，在冲击力作用下下夹件与箱体之间的绝缘纸板移位，导致下夹件与箱体直接接触。

【措施建议】 110kV及以上变压器运输中应安装量程合适、带有计时功能的三维冲击记录仪。在验收时应检查三维冲击记录仪的全部记录，冲击记录在运输过程中不允许中断，冲击超过允许值时，应与项目管理单位沟通，对其进行分析，制定处理结果，并出具相关正式报告。试验变压器预防性试验方法|精讲

高压试验变压器及电力设备防止性试验是指对于已输入运行的设备按规则的试验环境(如规则的试验设备、条件环境、试验办法和试验电压等)、试验名目、试验周期所进行的活期审查或者试验，以发觉运行中电力设备的隐患、防止发惹事变或者电力设备败坏。它是判别电力设备是否接续输入运行并保障保险运行的首要措施。