中试控股技术研究院鲁工为您讲解：变压器高压侧线包材质试验仪

ZSCZ-8900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+变压器材质分析仪。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。
本产品具有体积小、重量轻、测量准确度高、稳定性好、操作简单等诸多优点。完全可以取代以往利用多表法测量变压器损耗和容量的方法，接线更简单，测试、记录更方便，使您的工作效率得到了大幅度的提升。

ZSCZ-8900变压器材质分析仪注意事项
1、测试线的连接方法请务必按使用说明的要求进行操作，否则可能会影响测试结果。
2、测试接线必须在被测试线路接地的情况下进行，防止感应电压触电。
3、请保证所测电压、电流满足本仪器的测试量程。当超出本仪器测试量程时，请外接电压、电流互感器，来扩大量程范围，否则测试结果将无效。
4、容量测试、有源负载测试、负载测试时，非加压侧的短接请务必保持良好，否则将会影响测试结果。
5、做负载测试时，高压或低压侧出线套管如装有电流互感器时，测试前请务必将电流互感器的二次绕组进行良好短。
6、直阻在测量无载调压变压器倒分接线前一定要等放电结束后，报警停止，方可切换接点。
7、直阻拆线前，一定要等放电结束后，报警声停止，关闭电源后，再进行拆线。
8、直阻选择电流时要参考技术参数内量程，不要超过量程和欠量程使用。超量程使用时，由于电流达不到预设值，即使强行继续测试结果稳定性太差，欠量程时，电流太小，对于大容量变压器数据不稳定。当出现此两种状态时要确认量程，选择合适的量程进行测试。
9、测试之前一定要认真检查设置的参数是否正确。 
技术参数
1、内置电源输出范围
   电压：0～10V
   电流：0～10A
2、特性通道测试量程及精度
   电压量程：AC 750V。精度，±0.2%（F.S）±1个字
   电流量程：AC 100A。精度，±0.2%（F.S）±1个字
3、直阻测试量程
0.001Ω-0.1Ω        （10A）
0.03Ω-1Ω           （5A）
0.06Ω-5Ω           （1A）
0.1Ω-50Ω           （200mA）
0.3Ω-200Ω          （40mA）
100Ω-100kΩ         （<5mA)
4、直阻测试准确度
0.2%±2μΩ
5、分辨率
   0.1μΩ
6、功率及其他指标测量精度
   功率：   ±0.5%（F.S）（CosΦ>0.1）, 
±1.0%（F.S）（0.02<CosΦ<0.1）
   空（负）载损耗测量：±2%（0.1≤CosΦ≤1）
7、变压器容量测试范围
       6.3~125000KVA
8、工作温度
   -20℃～+60℃
9、充电器电源要求
    市电 AC160V～265V
10、绝缘度
  ⑴、容量测试、电压、电流输入点对机壳的绝缘电阻≥100MΩ
  ⑵、充电电源输入对机壳之间承受工频2KV（有效值），测试时长1分钟
11、体积
    40cm×30cm×19cm
12、重量
    5㎏      
存储数据浏览界面
数据管理界面可以对历史保存数据进行翻阅、打印、删除等操作。并且可以通过USB数据线将这些数据上传到PC机进行管理。
各功能的测试接线方法说明及重点事项说明
1、基本概念介绍
空载测试：从变压器的某一级绕组（一般从二次低压侧）施加额定频率（一般为50Hz的正弦波）额定电压的交流电，其余绕组开路，测量结果主要包括空载电流和空载损耗。如果测试条件有限，电源电压达不到额定电压，可在非额定电压条件下进行测试。

但测量结果误差会比较大。一般只用于检查变压器有无故障。只有测试电压达到额定电压的70%以上时，才可测量到较准确的空载电流和空载损耗。
负载测试：将变压器的某一级绕组（一般将低电压大电流侧）短接，从另一侧（一般为高压侧）线圈的额定分接头处接入额定频率（一般为50Hz的正弦波）的交流电压，使测试端绕组中的电流达到额定电流值。然后测量负载损耗和负载电压。
2、变压器容量测试及有源负载测试的接线方法
其中“仪器接线柱”只是为了方便您的理解。实际接线是一个七孔插座。
3、单相电源测量单相变压器的空载损耗的接线方法
当测试的电压、电流均在仪器的测试量程范围之内时，直接将电流、电压接入仪器。空载损耗测试时，一般低压侧为测试端。高压侧为非测试端，非测试端开路。
当测试电压超过仪器的电压量程时，请分别使用电压互感器、电流互感器，按图二十八所示，进行接线，测试。
当测试电流超过仪器的测试量程，而电压未超过时，请使用电流互感器接入电流，电压直接接入，进行接线、测试。
4、单相电源测量单相变压器的短路损耗的接线方法
与单相电源测量单相变压器的空载损耗的接线方式基本相同，不同之处只是，短路损耗测试时，一般高压侧为测试端。低压侧为非测试端，此外，非测试端需要人工短接。

ZSCZ-8900变压器材质分析仪可现场测量多种配变、电变变压器容量，无需另配电源，检测更方便、更快捷

ZSCZ-8900变压器材质分析仪变压器特性测试时，电压、电流量程均可以非常灵活、简便的进行扩展，只需简单的通过外接电压互感器、电流互感器即可，大大加宽了仪器的测试范围

ZSCZ-8900变压器材质分析仪直阻测试提供6档输出电流选择，最大可以输出10A电流。

下面为大家介绍几种变压器温升试验常见的试验方法。

一直接负载法

变压器的温升试验采用直接负载法时，在被试变压器的二次侧接以适当负载（如电炉、水阻、电感或电容器等），在一次侧施加额定电压，然后调节负载，使负载电流等于额定电流，其接线如图1所示。

图1：直接负载法的试验接线

Tx——被试变压器；Z——负载；PA——电流表；PV——电压表

当周围的气温为20±5℃，或冷却水人口温度为20~25℃时，允许以额定电流为试验条件，而不再加以校正。此时施加在一次侧的电压必须等于所在分接头的额定电压，偏差应不超过±2%。

直接负载法的试验工况与运行条件一致，其测量结果准确，可靠，有条件时应尽量采用这种方法。但因该试验所需的电源容量要大于被试品的容量，并且不易找到适当的负载，故较适用于小容量变压器及干式变压器的温升试验，现场试验时可选用下列几种方法。

1.用水阻做负载

根据负载的大小，设计容积不同的水池，在池中悬挂可以调节距离的极板，通过调节极间距离以调节负载，必要时水中可加些盐。用这种方法对变流变压器连同整流器一起的 “整机”进行温升试验是很好的。

2.用移圈调压器做负载

移圈调压器只要改变其使用方法和接线，它就能变成一个无级变阻的可变电抗器，这是一个理想的负载。下面就以单相移圈词压器为例说明其使用方法。用移圈调压器做可变电抗器的原理接线图见图2。

图2：用移圈调压器作为可变电抗器的原理接线图

Tx——被试变压器；TR——移圈调压器

图中，在试品的负载侧与移圈调压器的二次侧相连接，当动圈上下移动时，它的阻抗就相应地变化，成为一个可变电抗器。

当三相移圈调压器作为单相负载时，可根据负载的电压和电流，适当地选用两相并联和三相并联的接法。当然，三单元组成的单相移圈调压器也可以改做三相使用。

二循环电流法

当被试品容量较大时，采用水阻作试验就比较困难，因而用循环电流法进行温升试验较为简单，其辅助设备少，被试变压器与运行工矿相同，但需要一台与被试变压器相同容量的辅助变压器。

采用循环电流法进行变压器的温升试验时，其接线如图3所示。

图3：循环电流法的试验接线

TX——被试变压器；T——辅助变压器；TR——调压器

试验时，将两台具有相同变比和接线组别的变压器(TX和T)各同名线端并联，调节一台或两台变压器高压侧的分接开关，使分接头的电压差等于在试验电流下两台变压器阻抗电压之和。如两台变压器的阻抗电压各为5%，或为4.5%和5.5%，则分接头电压差应为10%。

试验时对被试变压器TX和辅助变压器T的一次施加额定电压，在二次未连接前，用电压表检测AA’、BB’和CC’间的电压差。若接线正确，则差值应等于分接头的电压差；反之，约等于TX(T)的二次线电压。验证接线正确后断开电源，接好二次连线。然后，在被试变压器一次施加额定电压，并测量试验时的循环电流，其值应等于或接近额定电流。进行温升试验所需电源容量可按下式估算，即

ST≥（I01%＋UkI%）Sn＋（I02%+Uk2%）S

式中

ST——试验电源的容量(kVA)；

I01%——被试变压器空载电流的百分数；

UkI%——被试变压器阻抗电压的百分数；

Sn——被试变压器的额定容量( kVA)

I02%——辅助变压器在试验电压下空载电流的百分数；

Uk2%——辅助变压器在试验电流下阻抗电压的百分数；

S——辅助变压器的额定容量(kVA)。

计算时，要使被试变压器处于正分接档忙，辅助变压器调为负分接档位。在按图3接线试验时，输入变压器的U3~为额定电压时，当电源一合闸，变压器就处于满载状态。

当分接档位选择不合适时，变压器就可能过负载。因此，试验时好用一台三相调压器进行零升压，使被试变压器的电流从零逐步升到额定电流。调压器所选择的容量也就是试验电源的容量。

三用系统负载作试验

当被试变压器位于发电厂时，则可用发电机开机进行试验，调节发电机励磁，使被试变压器满载，并达到额定电流。这种方法适用于高压大容量的变压器在现场做试验。

四相互负载法

采用相互负载法进行变压器的温升试验时，其接线如图4所示。

图4：相互负载法的试验接线

TV——电压互感器；TA——电流互感器

此时需要三台变压器和两个试验电源，并将被试变压器TX与供给空载损耗的辅助变压器T同一侧的各同名端并联。由电源U3~供给额定频率的额定电压，使在被试变压器中产生额定电压下的空载损耗；调节U'3~，使被试变压器内产生额定电流下的短路损耗。

辅助变压器的电压和接线组别应与被试变压器相同，其容量大于或等于被试变压器的容量，一般采用同规格产品。供给短路损耗的变压器T，其电流应大于或等于被试变压器的额定电流，其电压要大于或等于被试变压器与辅助变压器阻抗电压之和。

试验时，在TX和T’的高压侧未连接前，先加上等于被试变压器额定电压的电源U3~，用电压表测量AA’、BB’和CC ‘间的电压。当接线正确时，其指示值应接近于零。反之，则约

等于TX (T') 的二次线电压，这说明两台变压器(TX和T ‘)的相位不对。当接线正确时，断开电源U3-，方可接通TX和T ‘的二次，此时，若将U3-接入，二次仍没有电流，被试变压器处于空载状态。然后将U'3~从零增加，使T的二次产生循环电流，并调节U’3~使被试变压器达到额定电流。这样，电压和电流都满足了试验的要求。

相互负载法的试验条件与被试变压器的运行工况相一致，所提供的数据准确可靠，并且试验电源的容量大为减小（当略去T的损耗时），可由下式估算，即

ST≥（I01%＋ I02%）Sn＋（UkI%＋Uk2%）Sn

式中

ST——试验电源的容量(kVA)

I01%、 I02%——被试变压器和辅助变压器空载电流的百分数；

UkI%、Uk2%——被试变压器和辅助变压器短路电压的百分数；

Sn——被试变压器的额定容量(kVA)。

当以不同的三相电源U3’-和U3-供电而不能同步时，应使二者的频率差不大于2~4Hz．以消除表计的摆动。

相互负载法所用的短路损耗辅助变压器T的二次，必须具备6个高压出线套管。试验时被试变压器与辅助变压器之间必须间隔一定的距离，以避免热辐射的影响，造成试验误差。

五短路法

采用短路法做温升试验的接线如图5所示，可按下列步骤进行试验。

图5：短路试验接线图

(1)确定被试变压器上层油温升。调节外加电压，使加入被试变压器的功率等于空载损耗和短路损耗的总和，造成与运行工况等效的损耗后再进行试验。施加等效损耗的电流按下式计算。

IT≈√(Pk85＋P0)／Pk85×In

式中

IT——等效损耗的试验电流(A)；

Pk85——被试变压器85℃时额定电流下的短路损耗(kW)；

P0——被试变压器额定电压下的空载损耗(kW)；

In——被试变压器的额定电流(A)。

对被试变压器加入等效损耗的试验电流IT后，应定时测量变压器上层油温、散热器（或箱壁）上、中、下及冷油器（对强油循环变压器）的进出口油温和冷却水温。直到温度稳定后，测量各部位和环境温度，计算出上层油温升。

(2)确定绕组温升。降低电压，使输入被试变压器的功率等于短路损耗，定时测量与 (1)项相同的各部位的温度，直到测得各部位的稳定温度后，计算出绕组温升。

(3)确定铁芯温升。将被试变压器的短路线拆除，按图6、图7接线，进行额定频率和额定电压下的空载温升试验。

图6：单相变压器损耗的测量接线图

a小电流下作空载试验；b半间接测量接线；c间接测量接线

PF——频率表；PA——电流表；PV——电压表；

PW——功率表；TV——电压互感器；TA——电流互感器

图7：双功率表测量三相变压器损耗接线图

a直接测量；b半间接测量；c间接测量

PA1——A相电流；PA2——B相电流；PA3——C相电流

测量的温度也同(1)项，直到温度稳定后，测量铁芯和环境的温度，计算出铁芯温升。试验时施加的电压和额定电压之差应不超过±2%。

对于容量较大的变压器，在进行(1)项试验后，应将被试变压器带上与等效负荷相等的实际负荷，测量上层油温，并与等效负荷时测量的上层油温进行比较，以确定其运行限额温度。然后，切除电源，测量绕组的直流电阻，换算出平均温度，确定绕组的平均温升。