中试控股技术研究院鲁工为您讲解：变压器损耗测试仪（实力大厂）

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。

变压器容量及空负载特性测试仪的用途有哪些
变压器容量及空负载特性测试仪用于测试6kV及以上电压等级电力变压器及其它特殊用途的变压器。设备的主要用途有空载试验、短路试验、零序阻抗三个，下面我就这三个方面的用途做一下详细介绍。 
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。
短路试验：将变压器低压大电流侧人工短联接，从电压高的一侧 线圈的额定分接头处通入额定频率的试验电压，使绕组中电流达到额 定值，然后测量输入功率和施加的电压（即短路损耗和短路电压）以 及电流值。通常试验电源的容量应为被试品容量的30％。
零序阻抗；一台变压器对各相序（正、负、零）电压、电流所变 现的阻抗叫做序阻抗，它们分别为正序、负序和零序阻抗。

正序阻抗 实际上就是正常运行时所表现的阻抗，当系统不对称运行时，就会产 生零序电流，变压器的正序阻抗和负序阻抗相等，并等于变压器的短 路阻抗。

对零序阻抗而言，由于任一瞬间，所有三相的零序电流的大 小和方向都是一样的，即它们的总和不等于零，所以零序阻抗与正序 阻抗和负序阻抗有本质的区别，它的大小不仅与绕组的连接方式有 关，还与铁芯结构有关，因此，零序阻抗必须由实测确定。

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
一、功能特点
1、可精确测量各种配电变压器的容量，无源测量，方便、准确。
2、内部自带电源、自动产生三相大功率测试电源。
3、可测量各种类型的变压器的空载电流、空载损耗、短路电压、短路损耗。
4、通过空载试验可准确判定被测变压器的型号，包括：S7、S9、S11、S13、S15、S20、S21、S22、S25等干变SCB9、SCB10、SCB11、SCB12、SCB13、SCB14、SCB15、SCB16、SCB17、SCB18、SCB19等各种类型的变压器。
5、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。
6、可测量电压和电流的谐波含量和总谐波失真度。
7、可进行简单的矢量分析，绘制矢量图。
8、显示各电参量的波形图，做为示波器使用。
9、电压回路宽量限：电压最大可测量到750V，不用切换档位即可保证精度。不会因电压档位选错而对仪器本身有所损坏。
10、电流量程分高低档，最大可保证100A测量范围，最小可保证毫安级的幅值准确测量，可满足PT的阻抗电压测量。
11、容量测量范围：20kVA~100000kVA。
12、电池剩余电量百分数指示功能，绝非简单的亏电报警。
13、大屏幕、高亮度的彩色液晶显示，全汉字菜单及操作提示实现友好的人机对话，导电硅胶触摸按键使操作更简便，按键寿命更长。
14、用户可随时将测试的数据通过微型打印机将结果打印出来。
15、测试结果存储功能，可存储200组容量测试数据。

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。

1、短路阻抗及负载损耗的测量，应当在试品的一个绕组的线端施加额定频率，且近似正弦的电流，另一个绕组短路，各相处于同一个分接位置。测量应在50%～100%额定电流下进行；为避免绕组发热对试验结杲产生明显误差，试验测量应迅速进行；同时准确记录试验时绕组温度。

2、短路阻抗及负载损耗的测量与空载试验的测量线路相同，只是测量中无需进行电压波形校正；测量方法上的要求与《电力变压器空载损耗及空载电流的测量方法》中3～6的规定完全相同。

3、短路阻抗及负载损耗的测量接线见图1-11(a)、(b)；对于额定电流很小的试品，仪表（电压表及瓦特表电压线圈）和电压互感器的吸收电流在测量电流中不可忽略时，应将电压取于电源，接线见图1-11(c)、(d)。

4、短路阻抗是在额定频率和参考温度下，一对绕组中某一绕组端子之间的等效串联阻抗；其百分数等于短路电压与额定电压之比，测量时应以三相电流的算术平均值为准，如果试验电流无法达到额定电流时，短路阻抗应按式(1)、式(2)折算并校正到表1-1所列的参考温度。

       Zkt=(Ukt/Ur)×(Ir/Ik)×100 ---------------------------------------------- (1)

       Zk=√[Zkt2+(Pkt/10Sr)2×(Kt2-1)] -------------------------------------- (2)

式中：

       Zkt——绕组温度为t℃时的短路阻抗，%；

       Ukt——绕组t℃时通过试验电流Ik的短路电压，单位为kV；

       Ur——施加电压侧的额定电压，单位为kV；

       Ir——施加电压侧的额定电流，单位为A；

       Zk——参考温度时的短路阻抗，%；

       Pkt——t℃时的负载损耗，单位为W；

       S——额定容量，单位为kVA；

       Kt——电阻温度换算系数（同10.5)。

图1-1 短路阻抗及负载损耗测量接线图
G——可调电源；T——试品；TA——电流互感器；TV——电压互感器；A——电流表；V——电压表；W——瓦特表

表1-1 不同耐热等级绝緣的参考温度

绝缘的耐热等级	参考温度 ℃
A	75(80)
E	95
B	100
F	120
H	145
C	170
注1：括号内的数值适用于干式变压器。        注2：对于大型电力变压器，其阻抗受温度影响较小，可不比进行温度校正。

5、短路阻抗通常还以每相欧姆数表示，按式(3)计算，也应校正到表1-1所列的参考温度。

       Zi=ZkUr2/100Sr --------------------------------------------------------------- (3)

式中：

       Zi——短路阻抗，单位为Ω/相；

       Ur——绕组的额定电压，单位为kV；

       Sr——绕组的额定容量，单位为MVA；

       Zk——绕组的短路阻抗，单位为%。

6、负载损耗是绕组通过额定电流时所产生的损耗；测量时，应以三相电流的算术平均值为准，施加额定电流，如果试验电流无法达到额定电流时，负载损耗应按额定电流与试验电流之比的平方增大，负载损耗中的电阻损耗与温度成正比，而其他损耗与温度成反比。两部分损耗应分别校正到表1-1所列的参考温度，通常用式(4)计算：

       Pk=[Pkt+ΣIr2R×(Kt2-1)]/Kt ---------------------------------------------------- (4)

式中：

       Pk——参考温度下的负载损耗；

       Pkt——绕组试验温度下的负载损耗；

       Kt——电阻温度换算系数（同10.5）；

       ΣIr2R——t℃时被测一对绕组的电阻损耗。

三相变压器一对绕组的电阻损耗应为两绕组电阻损耗之和，按式(5)、式（6)计算：

       Y或YN联结的绕组       Pr=1.5Ir2Rxn=3Ir2Rxg ---------------------------------- (5)

       D联结的绕组              Pr=1.5Ir2Rxn=Ir2Rxg ------------------------------------ (6)

式中：

       Pt——绕组的电阻损耗，单位为W；

       Ir——绕组的额定电流，单位为A；

       Rxn——线电阻，单位为Ω；

       Rxg——相电阻，单位为Ω。

在试验中，短路连接线不宜过小，对于铜质导线，一般选择电流密度为3A/mm2～4A/mm2；而对于大容量变压器，其低压侧电流很大，由于短路连接的电阻损耗引人的测量误差较大，可在试验结果中加以校正。

7、变压器的短路阻抗和负载损耗应在主分接测量，对于调压范围超过±5%的变压器还应测量两个极限分接的数据；对于三绕组变压器，其短路阻抗及负载损耗应在成对的绕组间进行测量。如：

在绕组1与绕组2之间、在绕组1与绕组3之间、在绕组2与绕组3之间。

对于多绕组的变压器，绕组也应成对的选取，其原则与三绕组相同：试验时，非被试绕组开路。

8、不同容量的绕组间测量时，施加电流应以较小容量的额定电流为准，试验结果中负载损耗应注明容量；短路阻抗应折算到大容量一侧。

9、当试验频率不等于额定频率时（其偏差小于5%），负载损耗可以认为近似相等，短路阻抗按式(7)折算：

       Zk=√{(Zkt׃r/ƒ)2+(Pkt/10Sr)2[Kt2-(ƒr/ƒ)2]} ---------------------------------- (7)

式中：

       Zk——参考温度下的短路阻抗，%；

       Zkt——试验温度下的短路阻抗，%；

       ƒr——额定频率，单位为Hz；

       ƒ——试验频率，单位为Hz；

       Pkt——试验温度下的负载损耗，单位为W；

       Sr——额定容量，单位为kVA；

       Kt——电阻温度换算系数（同10.5）。

10、当对变压器的绕组是否存在缺陷及对产品结构的合理性产生怀疑时，可进行如下的单相负载试验：

对于供电侧绕组为YN、另一侧为yn或d联结的产品，可以轮流在一个相绕组（例如：AO、BO、CO)施加额定电流，而另一侧三相短路，三次测量的阻抗压降平均数乘以√3就相当于三相的压降，三次负载损耗之和应相当于三相测量的负载损耗。

对于供电侧绕组为Y、另一侧为y或d联结的产品，可轮流在每个双相上施加额定电流，而另一侧三相短路，依次测量阻抗压降和负载损耗，允许将单相测量的结果换算到三相数据，其组阻抗压降应乘以√3/2，总的负载损耗应为三次负载损耗之和的一半。

对供电侧绕组为D、另一侧为yn、y或d联结的产品，可轮流在供电侧每个双相上施加2/√3额定电流，依次短路一相线圈（如在AB端供电、BC端短路）而另一侧绕组三相短路，依次测量阻抗压降和负载损耗；允许将单相测量结果换算到三相数据，其阻抗压降等于三次测量的平均数，其负载损耗等于三次负载损粍之和的一半。

对于独立绕组的三个单相的负载损耗应基本相等。对于自耦联结绕组的三个单相损耗，一般B相较其他两相略大一些。