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中试控股技术研究院鲁工为您讲解:变压器容量及损耗测量仪(中试大厂)
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
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。
参数设置屏
技术指标
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。
参考标准:DL/T 1256-2013
可见最下一行为提示行,提示行提示‘按【确定】输入,【退出】返回主菜单’如图所示,此时上下按键可将手形指针指向其他选项,共九行代表九种参数,包括:PT变比、CT变比、高额电压、低额电压、电流档位、当前温度、校正温度、设置日期、设置时间、设定容量、接线方式,光标指向哪一项,可对哪项进行改变,图八中选中项为PT变比,按确定键能修改PT变比的数值。
各项参数的具体说明如下:
? 电流档位:电流量程的选择,包括5A和100A两档。
? PT变比:当被测电压超过本仪器的电压测量范围时,需要外接电压、电流互感器扩展量程进行电压、电流的测试。此时需要根据外接电压互感器的变比值进行此参数的设置。例如:采用10kV/400V时,应将电压变比设置为25。
? CT变比:当被测电压或电流超过本仪器的测量范围时,需要外接电压、电流互感器扩展量程进行电压、电流的测试。此时需要根据外接电流互感器的变比值进行此参数的设置。例如:采用100A/10A的电流互感器时,应将电流变比设置为10。
? 高额定电压:被测变压器的高压侧额定电压,单位kV;
? 低额定电压:被测变压器的低压侧额定电压,单位kV;
? 高压直阻:被测变压器的高压侧绕组的直阻值,取3个线电阻平均值;
? 低压直阻:被测变压器的低压侧绕组的直阻值,取3个线电阻平均值;
? 当前温度:当前温度:输入当前的被测变压器的本体温度;
? 校正温度:用于对测试结果做温度校正,国标要求变压器的短路损耗应在温度为75℃(针对油浸式变压器,干变根据不同要求分别为100℃、120℃、145℃)时进行,所以额定条件的数据都是在75℃时的标准数值,必须将测试结果校正到75℃时因此当前温度的准确直接影响容量的判断结果。
? 设置日期:用来对日期进行设置,调整当前显示的年、月、日。
? 设置时间:用来对时间进行设置,调整当前显示的时、分、秒。
? 设定容量:被测变压器的额定容量值,单位kVA;
? 接线方式:指被测变压器的内部接线方式(即联结组别),包括Y/Yn0,D/Yn11,Y/Zn11几种方式;
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
主菜单界面
主菜单共有十个可选项,分别为:容量测试、参数设置、有源负载、单相空载、三相空载、单相短路、三相短路、结果查询、电气参数、谐波分析。当光标指向哪一个功能选项时,哪个选项就变为反色显示,可见图四界面中选中项为‘容量测试’功能,按上下左右键可改变光标指向的选项。此时,按‘ ’确定键进入选中的功能显示屏。最下端为提示行,显示当前的日期时间、内部电池的电压幅值和剩余电量百分比,从而可以及时掌握仪器的电池电量情况,了解仪器是否要充电避免没有及时充电而在现场无法正常工作的情况。
各功能选项的用途分别为:
? 容量测试:用来测量变压器的容量值。
? 参数设置:用来对变压器空负载试验的必要的参数进行设置。
? 有源负载:用仪器内部电源来进行变压器的短路试验,不需要外接其他辅助设备。
? 单相空载:使用单相电源进行三相变压器的空载试验;在现场三相电源一般不容易满足要求,我公司独创了一种单相电源对三相变压器进行空载试验的方法。针对Y/Yn0的配电变压器,只需要单相市电(交流220V)即可进行空载试验。
? 三相空载:使用外接的三相电源进行变压器的空载试验。
? 单相短路:使用外接的电源进行单相变压器的短路试验。
? 三相短路:使用外接的三相电源进行变压器的短路试验。
? 结果查询:查看已保存的测试结果记录。同时可将仪器内部保存的测试记录上传到后台管理计算机,方便用户进行测试结果的管理。
? 电气参数:用来进行各种电参量的测量,包括:波形显示、矢量分析、实时数据。
? 谐波分析:用来检测试验电源的谐波含量。
长期以来交流电力电容器现场安装后的交接试验都以简单易行的极间直流耐压试验作为主绝缘性能是否良好的一种检验手段。近年来,纸膜绝缘或全膜绝缘电力电容器日益增多,单台电容器的容量越做越大并出现了大容量集合式电力电容器,而现场交接验收仍然袭用直流耐压试验,投运后电力电容器发生损坏的情况屡有所闻,且以集合型的为多。下面对有关问题提出讨论和意见。
1 电力电容器极间交流耐压的必要性
①直流面耐压试验不能反映设备实际工况下的电场分布,难以正确发现电容器的内部缺陷。
直流电压下电力电容器元件上的电压按电阻分布;而在交流电压下则是按介电常数分布的,它反映运行的实际情况。全膜或纸膜电容器的固体介质电阻率可高达1~100 EΩm,当某电容元件的绝缘薄膜绝缘不良时,其电阻率可大幅度下降至原电阻率的几分之一。直流耐压时,电阻率高的良好的电容元件上承受的电压可较不良电容元件高出几倍,从而使绝缘不良的电容元件反而容易通过试验,其绝缘缺陷在运行电压下便会较快地暴露出来,发展成为故障或导致事故。
②直流电压可使电容器内部的局部放电大为减弱,不利于绝级缺陷的检出。
电容器内部的某些绝缘弱点或极板边缘电场集中的部位均可能产生局部放电,持续的局部放电对电容器绝缘是有害的,因此标准规定电力电容器在试验电压下的局部放电量不得超过100 pC[1]。
加压时电容器元件中的油隙特别是气隙[2]中的场强常比固体介质的高,但其击穿场强却较低,所以往往先发生局部放电。但是同样的复合绝缘,在直流电压作用下局部放电则会大大减弱。气隙发生局部放电后产生的正、负离子形成反向电场E′,使气隙中的合成场强下降,使局部放电削弱甚至熄灭。而交流电压则不然,只要外加试验电压高于局放起始电压,每半周内至少会发生两次局部放电。因此交流耐压检出绝缘缺陷远比直流耐压敏感。
③工频交流耐压试验符合运行电压的实际波形,与运行中出现的工频暂态电压升高的情况较为符合,不存在等价性问题。
由此可见,施加交流耐压才能真实地考核电力电容器的制造质量,才能较有效地检出由于材质不良,工艺不当等造成的绝缘缺陷。
鉴于直流耐压试验存在的问题,电力行业为保证工程质量及运行安全,特制订了DL/T628-1997《集合式高压并联电容器订货技术条件》,该标准已于1997-10-22发布,1998-03-01实施。标准中明确规定出厂试验及交接验收作极间交流耐压试验。《高压并联电容器订货技术条件》也已经标委会讨论,明确规定了极间交流耐压试验项目,它的发布已是指日可待,当务之急应尽快在电力行业内宣贯新标准的规定,以期能尽早推广执行。
2 交流耐压试验方法比较
电力电容器极间交流耐压试验需要很大容量的试验装置,下面比较几种可能的方法。
①常规方法
它用较大容量的试验变压器结合补偿电抗器试验。在试验大电容量的电容器时,要并联较多的电抗器,且难以避免一定的“脱谐度”,所需试验电源的容量较大,灵活性不够。
T2—试验变压器;L1—补偿电抗器;Cx—被试电容器
②谐振耐压试验系统
谐振耐压试验的显著优越性是:
a) 降低试验电源的容量至被试设备总无功功率的1/Q,Q为谐振系统的品质因素,一般≥40。
b) 试验电压正弦波形畸变度≤(0.5~1.0)%。
c) 试验设备的总体积、总重量远小于常规设备(约1/5~1/10),利于现场应用。
d) 试品击穿时系统失谐,试品损坏小。
谐振耐压可根据实际情况可作串联谐振、并联谐振、串-并联谐振、复合谐振等多种接线布置,从而实现对多种规格的试品耐压。我国《高压并联电容器订货技术条件》规定其标准额定容量为: 50、100、200、300、334、500、667、900、1000、1200、1400、1600、2000、2400 kVA;
DL/T628-1997规定集合式电容器的额定容量优先值为:单相500、1 000、1 667、3 340、5 000、6 667;三相1 000、1 200、1 500、1 800、2 400、3 600、5 000 kVA;
能独立进行334 kVA电力电容器试验的电感可调谐振变压器,配上适合800-1200-1800-2400-3340 kVA等规格的电感可调多功能电抗器能满足几乎全部规格产品试验的需要。谐振试验变压器曾对28.5 μF,3 608 kVA电容器组进行模拟交接试验,电压为11.6 kV,Q=41.08。还对2 400 kVA集合式电容器作了模拟试验,Q=36.3。模拟试验的结果十分满意。
3 结论和建议
a.极间交流耐压试验能比直流耐压试验更真实,更有效地检出绝缘缺陷。
b.“复合型”谐振耐压试验系统能满足大容量电力电容器及集合式电力电容器极间交流耐压试验,具有足够的覆盖面。
c.应加大宣贯新标准的力度,及早配置必需的试验设备开展电容器的极间交流耐压试验,以保证安装后的电容器安全运行。
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