中试控股技术研究院鲁工为您讲解：干式变压器线圈诊断材质分析仪

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

下面就这个问题，我们按照《GB50150-2016电气装置安装工程电气设备交接试验标准》的相关规定，为大家讲解每一类型的变压器，应该完成那些试验项目。

首先，我们要知道在规程中，变压器的交接试验项目有以下15项：

1. 绝缘油试验或SF6气体试验

2. 测量绕组连同套管的直流电阻

3. 检查所有分接的电压比

4. 检查变压器的三相接线组别和单相变压器引出线的极性

5. 测量铁芯及夹件的绝缘电阻

6. 非纯瓷套管的试验

7. 有载调压切换装置的检查和试验

8. 测量绕组连同套管的绝缘电阻、吸收比或计划指数

9. 测量绕组连同套管的介质损耗因数与电容量

10. 变压器绕组变形试验

11. 绕组连同套管的交流耐压试验

12. 绕组连同套管的长时感应耐压试验带局部放电测量

13. 额定电压下的冲击合闸试验

14. 检查相位

15. 测量噪音

变压器绕组直流电阻测试的对象，包含套管导电部分、引线、绕组以及分接开关等整个回路，因此绕组直流电阻的异常情况也与上述各个部分的结构以及制造、检修环节有关，分析和处理这种缺陷需要了解套管导电密封头的结构、引线和绕组的连接方式和制造工艺、分接开关的结构和动作原理等等，结合各种测试数据，进行综合的分析和判断。?

测量绕组连同套管的直流电阻，应符合下列规定：

1测量应在各分接的所有位置上进行。

2 1600kVA及以下三相变压器，各项绕组相互间的差别不应大于4%；无中性点引出的绕组，线间各绕组相互差别不应大于2%；1600kVA以上的变压器，各相绕组相互间差别不应大于2%；无中性点引出的绕组，线间相互差别不应大于1%。 3 变压器的直流电阻，与同温下产品出厂实测数值比较，相应变化不应大于2%，不同温度下电阻值应按下式计算：

R2=R1?【（T+t2）/（T+t1）】

式中：R1—温度在t1（℃）时的电阻值（Ω）；

R2—温度在t2（℃）时的电阻值（Ω）；

T——计算用常数，铜导线取235，铝导线取225.

4 由于变压器结构等原因，差值超过本条第2款时，可只按本条第3款进行比较，但应说明原因。

5 无励磁调压变压器送电前最后一次测量，应在使用的分接锁定后进行。近年来，随着在线监测技术、计算机技术和人工智能技术的发展，利用油中溶解气体分析技术与模糊逻辑（Fuzzy Logic）、专家系统（Expert System）和人工神经网络（Artificial Neural Network，ANN）等技术融合的诊断方法有效地实现了对电力变压器内绝缘潜伏性故障的诊断，大大提高了故障诊断的准确性、可靠性和诊断效率，为变压器故障诊断技术的发展开拓了新的途径。根据变压器故障检测手段，可以总结为以下几种类型：

1．油中溶解气体成分的比值法诊断方法

对于大部分的油浸式电力变压器在热与电的作用下，变压器油箱中将会产生某些可燃性的气体，而对于溶解在油中的可燃性气体可以根据这些特殊气体的含量与比值确定变压器油纸绝缘系统的热分解本质。

首先利用这种技术对于油浸式变压器进行了故障诊断，之后Barraclough 等人提出了利用CH4/H2、C2H6/CH4、C2H4/C2H6 和C2H2/C2H4 四种比值的方法进行变压器故障诊断。而在后来的IEC 标准中把比值 C2H6/CH4 删除，修改后的三比值法被普遍采用，Rogers 进一步对IEEE和IEC 的气体组分比值编码及使用方法作了详细的解析和说明。

在长期使用IEC599 的情况下发现部分情况不符合实际情况，且无法对某些情况进行诊断。因此，我国与日本电气协会都对IEC 的编码进行了一些改进，而其他溶解气体成分分析方法也得到了广泛的运用。

2．模糊逻辑诊断方法

美国的控制论学家L.A.Zadeh 首次提出了模糊诊断的方法，而现在模糊诊断的方法得到了更加广泛的运用。

模糊逻辑的方法有利于表达界限不清晰的定性知识与经验，它借助于隶属度函数概念，区分模糊集合，处理模糊关系，模拟人脑实施规则型推理，解决实际产生中的种种不确定问题。实际中变压器存在着一些故障发生原因不清楚的问题，故障发生的机理之间存在的大量不确定关系和模糊关系，用传统的方法不能解释或很难描述，而采用模糊逻辑的方法则可以有效地解决变压器中故障发生的不确定关系，为解决电力变压器的故障提供了一种新的解决思路。

针对电力变压器故障诊断常用的Regers 比值法中存在着临界比值判据缺损的问题，提出了利用模糊集理论进行电力变压器故障诊断的方法，将模糊逻辑技术引入传统比值法，把比值边界模糊化，该方法在变压器多故障诊断中有较好的应用效果，并发展出一系列故障诊断方法，包括编码组合法、模糊聚类技术、Petri网络及灰色系统等，这些模型充分考虑了数据本身的模糊性，能有效改善复杂数据集的性能，从而提高了变压器故障诊断的正确率。

3．专家系统的诊断方法

专家系统是人工智能的一个重要分支。它是一种能够在一定程度上模拟八位人类专家经验及推理过程的计算机程序系统；能根据用户提供的数据信息，运用系统中存储的专家经验或知识进行推理判断，最后给出结论及其可信度以供用户决策之用。

电力变压器故障诊断是个相当复杂的问题，涉及多方面的因素，根据各种参数做出正确判断必须要有坚实的理论基础和丰富的运行维护经验；另外，由于变压器的容量、电压等级和运行环境各异，同一种故障在不同变压器中的表现也有一定的差异。而专家系统具有较强的容错能力和自适应性，可根据诊断中所获得的知识对自身的知识库进行修正以保证知识的完备性，因此，对不同类型的电力变压器均可有效诊断。

电力变压器故障诊断专家系统能够通过总结电力变压器的故障原因及故障类型，综合运用包括油中溶解气体分析的故障检测知识来判断故障性质，并可以通过运用模糊逻辑较好地处理故障诊断中的模糊性问题，通过粗糙集方法解决专家系统较难获取完备知识的瓶颈问题，通过黑板模型结构建立适于多专家合作诊断的结构。

4．人工神经网络的诊断方法

人工神经网络以数学模型模拟神经元活动，是基于模仿大脑神经网络结构和功能而建立的一种信息处理系统。人工神经网络具有自组织、自适应、自学习、容错性及很强的非线性逼近能力，可以实现预测、模拟仿真和模糊控制等功能，是处理非线性系统的有力工具。

根据电力变压器故障时油中溶解气体的成分及含量，利用人工神经网络高度的非线性映射及自组织、自学习能力进行变压器故障诊断一直是近年来的研究热点，发展出一系列以人工神经网络为基础的故障诊断方法，如两步ANN 方法、基于反向传播人工神经网络、

决策树神经网络模型、组合神经网络分层结构模型、径向基函数神经网络等，这些方法不断提高神经网络算法的收敛速度、分类性能和准确率。

5．其他诊断方法

除了上述四种方法，还有一些方法也用于变压器的故障诊断当中。将神经网络和证据理论进行有机结合，使两者优势互补，可得到多神经网络与证据理论融合的变压器故障综合诊断方法。根据仿生生物免疫系统中抗体对抗原的高效识别和记忆机理，通过自组织抗体网络和抗体生成算法用于解决电力变压器故障诊断问题。另外，还有基于信息融合、粗糙集理论、组合决策树、贝叶斯网络、人工免疫、新径向基函数网络及支持向量机的变压器故障诊断法。要想进一步确保供电的安全性与可靠性，则做好电力变压器的电气高压试验工作至关重要。对此，笔者在研读关于电力变压器电气高压试验的主要文献及相关研究资料后，再对电气高压试验应具备的试验条件进行简要论述，同时分析相应的技术要点。