中试控股技术研究院鲁工为您讲解：干式配电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。

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

变压器在运行中不可避免地要遭受各种短路故障电流的冲击，特别是出口短路和近区短路对变压器的危害大，变压器绕组将承受巨大的、不均匀的轴向和径向电动应力作用。当绕组内部机械结构存在薄弱环节，必然会产生绕组变形现象。包括轴向、径向尺寸变化，器身位移，匝间短路及绕组扭曲、鼓包等。变压器绕组变形后继续运行可有发生下列情况：

（1）变压器立即损坏。我局曾有一台110kv变压器在遭受近区短路，重合成功后，二十多秒后瓦斯动作，事后检查绕组变形，返厂重绕；

（2）由于绕组变形，引起变压器的绝缘材料损伤或者绝缘距离发生改变，导致绝缘强度下降，在长期正常电压或过电压作用下，终可能导致绝缘击穿，此类情况可以用电气试验和油试验等常规的方法检出其绝缘缺陷；

（3）绕组变形后，绝缘状况没有损坏，但线圈的机械强度下降，当再次遭受短路故障时，将承受不住巨大的电动力而发生损坏，此类情况由于绝缘没有损坏，常规电气试验及油试反映不出问题，只能通过绕组变形测试的手段才能得出正确的结论。同时，这种情况也比较常见，因为许多的变压器并不会只遭受一次短路就损坏，而运行中的变压器可能已经遭受多次短路冲击，机械强度已下降，甚至有轻微变形，但由于常规试验无法检出其内部的变形故障，在大修吊检之前是无法判断其状态的，是严重的事故隐患。

因此，积极开展变压器绕组变形测试工作，及时发现和处理有问题的变压器，有针对性地进行吊检，即可节省大量的人力，物力，对防止变压器事故的发生也有极其重要的作用。

2.变压器绕组变形测试方法

变压器绕组发生局部的机械变形后，其内部的电感、电容等分布参数必然发生变化，特别是电感值。以往多使用的是集中参数检测法，如常规的测验变比，直流电阻等来诊断变压器绕组是否发生变形，因其灵敏度较低，显得困难；另一种方法是短路阻抗来判断，但也是中绕组变形非常严重时才能发现。同时这种试验需要庞大的试验设备及试验电源容量，在现场很难满足开展该项试验的条件。目前，我局使用TDT-4型绕组变形测试系统采用的是频率响应分析（FRA）的原理。该方法建立在对变压器绕组分布参数网络分析的基础上，变压器绕组可以被看作是电阻、电感、电容构成的无源线性双端口网络，根据电工学原理，其网络特性可以用传递函数H（jw）或n（f）来概述。如图1所示。

根据电工学理论，如果绕组发生机械变，即发生了轴向、径向尺寸，势必会改变网络上的L、K、C等分布参数，随着网络参数的改变，从而导致其频率响应特性。因此我们比较不同时期该变压器的频率响应特性是否一致，就可以判断变压器是否发生了变形及变形程度的大小。

3.TDT型变压器绕组变形测试系统及其分析方法

该测试系统是采用频响法诊断变压器绕组变形的。其原理显通过计算机管理和控制，由扫频电压发生器依次输出不同频率的正强波电压信号Vs（f）到变压器骁组的一个端子上，然后通过双通道检测单元纪录绕组两端上的电压信号Vi（f）和Vo（f），并作相应的数字化处理，得到其在不同扫描频率下的幅值和相位，然后根据下式求得被测试绕组的幅频响应特性或相频响应特性，再由计算机作输出处理（如图2所示）。

幅频响应特性：

H（f）=20lg（Avo（f）/Avi（f））

相频响应特性：

φ（f）=φvo（f）-φVi（f）

电力变压器绕组的幅频响应特性H（f）主要取决于其内部电感、电容等分布参数，通常具有如下特性：

（1）当频率低于10KHz时，其频率响应特性主要由线圈的电感所决定，谐振点通常较少，对分布电容的变化较不敏感；

（2）当电频率超过1MHz时，绕组的电感又被分布电容所旁路，对电感的变化不敏感；

（3）在10KHz-1MHz的范围内，绕组的分布电感和电容均发挥作用，其频率响应特性具有较多的谐振点能够灵敏地反映出绕组电感，电容的变化情况。因此，在该系统中，选用10KHz-1MHz的扫频测量范围。

频率响应分析法诊断变压器绕组变形是建立在比较绕组频率响应特性变化基础上的，即变压器遭受突发短路冲击后测得的各个绕组的频率响应特性为原始测试结果一致，则表明该次短路故障没有导致绕组变形，反之，可根据其特性变化的情况判断变形的绕组以及其变形的严重程度。（这种判断的方法，在实际的测试中，我们对两台遭受出口短路的220kV变压器进行检查，得出的频响特性波形与两年前所测试出的波形相当一致，故判断其绕组未受到该次短路冲击的破坏）。在实际的工作中，很多时候会碰上没有原始数据的情况，（即那些已投入运行的变压器，投运前没有做该项测试），就采用比较变压器互相绕组相间特性曲线的差异，对绕组绕组的变形情况作出判断，对于制造工艺良好的变压器，其三相绕组的结构基本是一致的，测得的频响曲线通常具有一定的可比性，但需注意，这种“可比性”仅仅是相对的，受绕组引线长度，其内部位置等影响，特别是三角型接法的绕组，测得的三相频率响应特性往往有较大的差异，这时应与该型号同厂家同一时期的其他变压器作比较。