中试控股技术研究院鲁工为您讲解：变压器容量测试仪

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。

为了选用合适的试验电源，必需在试验前确定其容量。根据被试变压器的铭牌容量及铭牌所载的空载电流百分数无铭牌或铭牌未给出数值的可查取同型式变压器的额定数据额定电压下进行试验时，按下式计算：

       S′=(SNI0%×K)/100

式中 S′--试验所需三相电源容量；

        SN--变压器额定容量；

        I0%--空载电流百分比；

        K--系数，电源为调压器时：K=2.5；电源为发电机：K=5。

根据经验下面的公式也实用

       S′=SN×K

式中 S′--试验所需三相电源电源容量；

        SN--变压器额定容量；

        K--经验系数，可在0.05～0.10间选取。

如果用单相电源，电源容量=三相电源容量/1.5

2、变压器负载损耗试验时试验电源容量的确定方法

负载损耗试验所需三相电源容量S可按下式计算：

       S≥SN×(Uk%/100)×(Ik/IN)2

所需试验三相电压Uk为：

       Uk>UN×(Uk%/100)×Ik/IN

式中 SNUN--分别为额定容量的额定电压；

        INIk--分别为额定电流和短路试验电流；

        S、Uk--分别是所需的视在功率和短路试验电压；

        Uk%--被试变压器短路电压百分数%即：阻抗电压）

如果用单相电源，电源容量=三相电源容量/1.5

例：被测试变压器额定容量50kVA阻抗电压为4%

如果试验时用额定电流：Ik/IN =1，电源容量应大于：(50×4)/100=2kW

如果试验时用50%额定电流：Ik/IN=0.5，电源容量应大于：2kW×0.5×0.5=0.5kW

变压器空载损耗、负载损耗、阻抗电压的计算

空载损耗：当变压器二次绕组开路，一次绕组施加额定频率正弦波形的额定电压时，所消耗的有功功率称空载损耗。算法如下：

空载损耗=空载损耗工艺系数×单位损耗×铁心重量
负载损耗：当变压器二次绕组短路（稳态），一次绕组流通额定电流时所消耗的有功功率称为负载损耗。算法如下：
负载损耗=最大的一对绕组的电阻损耗+附加损耗 
附加损耗=绕组涡流损耗+并绕导线的环流损耗+杂散损耗+引线损耗 
阻抗电压：当变压器二次绕组短路（稳态），一次绕组流通额定电流而施加的电压称阻抗电压Uz。通常Uz以额定电压的百分数表示，即uz=(Uz/U1n)*100% 
匝电势： 
u=4.44*f*B*At,V 
其中：B—铁心中的磁密，T 
At—铁心有效截面积，平方米 
可以转化为变压器设计计算常用的公式： 
当f=50Hz时：u=B*At/450*10^5,V 
当f=60Hz时：u=B*At/375*10^5,V 
如果你已知道相电压和匝数，匝电势等于相电压除以匝数变压器空载损耗计算-变压器的空载损耗组成。 
空载损耗包括铁芯中磁滞和涡流损耗及空载电流在初级线圈电阻上的损耗，前者称为铁损后者称为铜损。由于空载电流很小，后者可以略去不计，因此，空载损耗基本上就是铁损。
影响变压器空载损耗铁损的因素很多，以数学式表示，则 
式中Pn、Pw——表示磁滞损耗和涡流损耗 
kn、kw——常数 
f——变压器外施电压的频率赫 
Bm——铁芯中最大磁通密度韦／米2 
n——什捷因麦兹常数，对常用的硅钢片，当Bm=（1．0～1．6）韦／米2时，n≈2，对目前使用的方向性硅钢片，取2．5～3．5。 
根据变压器的理论分析，假定初级感应电势为E1（伏），则： 
E1=KfBm（2） 
K为比例常数，由初级匝数及铁芯截面积而定，则铁损为： 
由于初级漏阻抗压降很小，若忽略不计， 
E1=U1（4） 
可见，变压器空载损耗铁损与外施电压有很大关系如果电压V为一定值，则变压器空载损耗铁损不变，（因为f不变），又因为正常运行时U1=U1N，故空载损耗又称不变损耗．如果电压波动，则空载损耗即变化。变压器的铁损与铁芯材料及制造工艺有关，与负荷大小无关。