中试控股技术研究院鲁工为您讲解：变压器空负载测试仪

ZSRS-8000变压器容量空负载损耗测试仪

用于变压器容量、空载、负载等特性参数测量的高精密仪器
参考标准：DL/T 1256-2013

变压器容量空负载损耗测试仪：变压器容量及空载负载测试仪针对这种问题专门开发、研制的专门用于变压器容量、损耗参数测量的高精度仪器。它自带高效能充电电池，不用外接电源即可工作，充电一次可连续测量500台次；

同时，内部数字合成三相标准正弦波信号（绝非简单的逆变交流输出，保证了非额定条件下各测试项目测试数据的准确性），经功率放大器可提供三相精密交流测试源；

在测量变压器容量和变压器的短路损耗时不需要外接三相测试电源及调压器、升流等辅助设备，简化了接线，大大提高了工作效率。

注意事项
1．在测量过程中一定不要接触测试线的金属部分，以避免被电击伤。
2．测量接线一定要严格按说明书操作，否则后果自负。
3．测试之前一定要认真检查设置的参数是否正确。
4．最好使用有地线的电源插座。
5．不能在电压和电流过量限的情况下工作。
6．短路试验时，非加压侧的短接必须良好，否则会对测试结果有影响。
7．做短路试验时，如果高压或中压侧出线套管装有环形电流互感器时，试验前电流互感器的二次一定要短接。
8．试验接线工作必须在被试线路接地的情况下进行，防止感应电压触电。所有短路、接地和引线都应有足够的截面，且必须连接牢靠。测试组织工作要严密，通信顺畅，以保证测试工作安全顺利进行。
9．当仪器需要充电时，一定要关掉工作电源（按下“O”为关），插上电源线，充电指示的黄灯开始闪烁，说明充电进入正常状态。
10．当测试500kVA或630kVA的变压器时，必须要对参比容量进行设置，因为500和630的变压器处于阻抗电压变换区，容量有交叉的可能性，为了避免误判，必须对此参量进行设置。

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。
电流测量范围：0~5A~100A内部双量程。
2、 准确度
电压：±0.1%
电流：±0.1%
功率：±0.1%（CosΦ>0.2），±0.3%（0.02<CosΦ<0.2）
3、 工作温度：－10℃~ +40℃
4、 充电电源：交流160V~260V
5、 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承受工频2kV（有效值），历时1分钟实验。
6、 主机体积：32cm×24cm×13cm
7、 重量：3kg
结构外观
仪器由主机和配件箱两部分组成，其中主机是仪器的核心，所有的电气部分安装在主机内部，其主机外箱采用高强度进口防水注塑机箱，坚固耐用，配件箱用来放置测试导线及配套工具。
1、结构尺寸
结构尺寸（图1）
图1、主机与配件箱尺寸
2、面板布置
面板布置图（图2） 
图2、面板布置图
如图2所示：最上方从左到右依次为特性测试用输入端子（A相100A电流输入端子正极Ia100A、A相5A电流输入端子正极Ia5A、A相电流输入端子负极Ian、B相100A电流输入端子正极Ib100A、B相5A电流输入端子正极Ib5A、B相电流输入端子负极Ibn、C相100A电流输入端子正极Ic100A、C相5A电流输入端子正极Ic5A、C相电流输入端子负极Icn、电压输入端子Ua、Ub、Uc、）、充电电源插座及开关、RS232通讯接口、接地端子、容量测试用接线端子和打印机。面板左下方为彩色液晶显示屏；液晶右侧为键盘。
3、键盘说明
键盘共有30个键，分别为：F1~F5，数字0~9、小数点、↑、↓、←、→、 、#、 、存储、查询、退出、设置、切换、自检、帮助。
数字键：0～9，在输入参数时做为相应的数字使用。
小数点：在输入参数时做为小数点使用。
↑、↓、←、→键：上下左右键
? 在主界面中用来移动光标，使其指向需要进行的项目功能条（功能条反色显示）。
? 上下键在容量测试屏和参数设置屏中用来移动光标，使其指向需要要更改的参数（包括：容量设置部分的试品编号、当前温度、阻抗电压、高额定电压、试品类型、分接档位、联结组别、参比容量和特性测试部分的PT变比、CT变比、高额定电压、低额定电压、当前温度、设置日期、设置时间、变压器容量、接线方式等）。
? 上下键在记录浏览功能屏中用来翻阅记录。
? 左右键在容量测试参数设置功能屏中用来切换可选的项目，如分接档位、联接组别、参比容量，可根据屏幕上方的提示用左右键在这些档位中连续切换，选至需要的数值。
 键：确定键，在开机后按下此键进入主菜单。主菜单下按下此键即进入当前指向的功能选项（反色显示的功能条），在输入参数时，作用是开始输入和结束输入并使刚键入的数字有效。
退出键：返回键，按下此键均直接返回到主菜单；如果正在测试过程中、测试结束时按此键则同时返回主界面。
存储键：在容量测试结果下，按存储键可存储当前容量测试结果。
查询键：在主菜单下按下查询键，可查询已存储的容量数据。
设置键：在主菜单下按下设置，可快速进入参数设置屏。
F1~F5键：辅助功能键。F4是打印功能键。
切换、自检、帮助、开关键：现为保留按键，无实际用途。

可自动进行波形畸变校正，温度校正（提供简单的温度校正和附加损耗分别校正两种方式），电压校正（非额定电压下的空载试验），电流校正（非额定电流条件下的短路试验），非常适合没有做稍大容量变压器短路试验条件的单位

一种设备相当于四种设备：变压器容量及空载负载测试仪+变压器损耗参数测试仪+谐波分析仪+示波器。

 一、空载试验的目的和意义

 

    变压器空载试验:从变压器的某一绕组(一般从二次低压侧)施加正弦波额定频率的额定电压,其余绕组开路,测量空载电流和空载损耗.如果试验条件有限,电源电压达不到额定电压,可在非额定电压条件下试验,这种试验方法误差较大,一般只用于检查变压器有无故障,只有试验电压达到额定电压的80%以上才可用来测试空载损耗.

 

    《规程》中规定,对容量3150kVA及以上的变压器进行此项试验,测得出的空载电流和空载损耗数值与出厂试验值相比应无明显变化.

 

    中试控股电力讲解空载试验主要目的是发现磁化中的铁芯硅钢片的局部绝缘不良或整体缺陷,如铁芯多点接地、铁芯硅钢片整体老化等;根据交流耐压试验前后两次空载试验得的空载损耗比较、判断绕组是否有匝间击穿等情况.

 

    空载损耗主要是铁芯的损耗,即铁芯的磁化所引起的磁滞损耗和涡流损耗.空载损耗还包括少部分铜损耗(空载电流通过绕组时产生的电阻损耗)和附加损耗(指铁 损耗、铜损耗外的其他损耗,如变压器引起损耗、测量线路及表计损耗等).计算表明,变压器空载损耗中的铜损耗及附加损耗不超过总损耗的3%.

 

    空载损耗和空载电流的大小,取决于变压器的容量、铁芯的构造、硅钢片的质量和铁芯的制造工艺等.电力变压器容量在2000kVA以上时,空载电流约占额定 电流大的0.6%-2.4%;中、小型变压器的空载电流约占额定电流的4%-16%.铁芯硅钢片采用的材质不同,其空载电流差异较大.

 

    中试控股电力讲解空载电流通常以额定电流的百分数I0%来表示,单相变压器I0(%)=(I0/IN)×100%.三相变压器空载电流百分数I0%计算公式如下

 

    I0(%)=(I0/IN)×100%

 

    I0=(I0a﹢I0b﹢I0c)/3

 

    式中 I0(%)--空载电流百分数;

 

    I0--三相空载电流平均值;

 

    I0a、I0b、I0c--a、b、c三相上测得的空载电流;

 

    IN--加压测量侧的额定电流.

 

    导致变压器空载损耗和空载电流增大的原因有以下几点:

 

    (1) 变压器铁芯多点(两点及以上)接地

 

    (2) 硅钢片之间绝缘不良,或部分硅钢片之间短路

 

    (3) 穿心螺栓或压板的绝缘损坏,上夹件和铁芯、穿心螺栓间绝缘不良,造成铁芯的局部短路

 

    (4) 变压器绕组有匝间、层间短路,并联支路短路

 

    (5) 硅钢片松动、劣化,铁芯接触不良

 

    二、空载试验的试验方法

 

    1. 单相变压器空载试验

 

    试验接线如图所示.当试验电压和电流不超过仪表的额定值时,可直接将测量仪表接入测量回路见图.当电压、电流超过仪表额定值时,可通过电压互感器及电流互感器接入测量回路见图.

 

    (a)仪表直接入;(b)仪表经互感器接入

 

    2. 三相变压器空载试验

 

    (a)两功率表法;(b)两功率表法,仪表经互感器接入;(c)三功率表法,仪表经互感器接入

 

    对应图所示,空载损耗P0与空载电流百分数I0(%)计算公式为

 

    P0=P1﹢P2

 

    I0(%)=(I0a﹢I0b﹢I0c)/3IN×100%

 

    对应图所示,P0、I0、I0(%)计算式为

 

    P0=(P1﹢P2) kTVkTA

 

    I0(%)=(I0a﹢I0b﹢I0c)/3IN×kTA×100%

 

    对应图所示,P0、I0、I0(%)计算式为

 

    P0=(P1﹢P2﹢P3)kTVkTA

 

    I0(%)=(I0a﹢I0b﹢I0c)/3IN×kTA×100%

 

    以上各式中 P1、 P2、 P3--功率表的测量值(表计格数换算后实际值)

 

    I0a、I0b、I0c--电流表的实测值

 

    kTV--测量用电压互感器的变比

 

    kTA--测量用电流互感器的变比

 

    IN--变压器测量侧的额定电流