中试控股技术研究院鲁工为您讲解：变压器负载损耗测量仪

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。

按变压器的效率最高时的负荷率βM来计算容量

当建筑物的计算负荷确定后，配电变压器的总装机容量为：

S=Pjs/βb×cosφ2(KVA) (1)

式中Pjs——建筑物的有功计算负荷KW;

cosφ2——补偿后的平均功率因数，不小于0.9;

βb——变压器的负荷率。

因此，变压器容量确定就在于选定变压器的负荷率βb。

我们知道，当变压器的负荷率为：

βb=βM=Po/PKH (2) 时效率最高

式中Po——变压器的空载损耗;

PKH——变压器的短路损耗。

变压器的空载试验和短路损耗都可以使用变压器容量特性测试仪进行，其测试结果完全符合GB1094．1-2003《电力变压器》和GB/T6451《三相油浸式电力变压器技术参数和要求》有关变压器试验标准的规定。

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

电力变压器容量、台数选择遵循的原则

变电站内变压器容量和台数是影响电网结构、供电安全可靠性和经济性的重要因素（2），而容量大小和台数多少的选择往往取决于区域负荷的现状和增长速度，取决于一次性建设投资的大小，取决于周围上一级电网或电厂提供负载的能力，取决于与之相联结的配电装置技术和性能指标，取决于负荷本身的性质和对供电可靠性要求的高低，取决于变压器单位容量造价、系统短路容量和运输安装条件等等，近几年随着变压器制造技术的不断提高，变压器自身质量和安全运行水平大幅度提高；变压器空载损耗下降的幅度大，变压器经济运行的负载率得到不断降低；又国家节能减排政策，鼓励企业开展经济运行工作；

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。

中试控股技术博士为您解答：由于变压器铁心的磁导率很高，L值大大增加，而线圈的直流电阻数值又很小，因此时间常数t值很大。一般来说，大约经过时间T=3～5倍时间常数，电流才能达到稳态值，即需要几十分钟甚至更长时间，才能测出直流电阻的准确值。这无疑不符合当今快节奏、高效率的工作方式互感器综合特性测试仪可以完成的试验包括： CT伏安特性试验、PT伏安特性试验，CT变比极性试验和PT变比极性试验，自动计算CT的任意点误差曲线等结果参数。

三相绕组同时加压法测量直流电阻

       中试控股技术博士为您解答：用电压降法测量直流电阻需要很长的时间才能获得准确值，主要由于线圈中通入的电流在变化过程中，在高导磁率的铁心中产生磁通，致使L增大。若使磁通减少，也就降低了L值，则电流变化的时间(取决于时间常数)便减小。在变压器的三相绕组同时加电压，同时测量每相的直流电阻，可以达到此目的。三相绕组同时加电压时，在每相绕组中通入的电流从零开始增加，由右手螺旋定则可知，三相电流在每个铁心柱中产生的磁通方向不同，它们的作用相互抵消，结果是使铁心中的合成磁通近似为零。这使电感值L大为减小，因此时间常数τ也就降为低，测试时电流变化的过渡过程大为缩短，短时间内便能获得稳定的电流值，进而求出绕组的直流电阻值。

结论

       三相绕组同时加电压测量变压器的直流电阻，是根据楞次定律，使各相电流所产生的磁通在铁心中相互抵消，合成磁通为零，从而减小电感L值，使电路的时间常数减小，即减少了测量直流电阻的时间，提高了工作效率。在测量时，还应考虑绕组电阻的大小受温度影响的因素和直流电阻的不平衡率等问题。 中试控股技术博士为您解答：某厂110KV开关站有4台直降式ZHSFPTB—25500/110特种整流变压器,其接线方式为Zn，d11，d5，2002年5月，4#整流变压器进行检修时，发现绕组直流电阻不平衡的故障，经过多方面的试验和查找，终于成功的查出故障原因并顺利处理。通过这次故障的处理，我们对特大型特种变压器的故障处理能力有了一定的提高，现将处理过程写出，旨在与使用同类型变压器的厂家相互探讨，相互提高，本文存在的不足之处恳请大家批评指正。

    1 故障的判断及处理

      常见的引起直流电阻不平衡的主要原因有以下几种：分接开关接触不良；套管下部桩头连接松动；引线脱焊；绕组脱焊；层、匝间短路。

      经过多次转换无载分接开关再进行测量，以及打开B相套管将帽直接在B相穿缆引线鼻子处测量，测量结果均未发生变化。对有载调压开关吊芯检查，也未发现异常。因变压器并无瓦斯信号，我们对变压器油取样做了气相色谱分析试验，结果如表3：

测量时间：2002年6月5日（单位：μL/L）

 

组分

H2

CO

CO2

CH4

C2H6

C2H4

C2H2

总烃

H2O

浓度

143.5

4639.4

11032.0

36.7

0.0

11.7

0.0

48.4

0.0

        总烃、乙炔、氢气三项主要指标未见任何异常。

       为了弄清不平衡系数超标的原因，决定将变压器油放掉，进入器身检查。进入器身后，对变压器分接开关、绕组引线、绕组焊接点进行检查，没有发现问题。然后对绕组进行分段测量，以确定故障点。测量结果如表4：

测量时间：2002年6月10日—7日

 

测量部位

A (Ω)

B (Ω)

C (Ω)

整变绕组

1.446

1.434

1.446

调变基本绕组

0.909

13.158

0.908

 

       表44#整流变压器内部绕组直流电阻测量

       由表4的结果判断，调变B相基本绕组发生故障，微机继电保护测试仪总结目前国内同类产品优缺点，充分使用现代先进的微电子技术和器件实现的一种新型小型化微机继电保护测试仪。决定对变压器进行吊芯，在基本绕组吊出后，检查发现B相线圈下端铜线已严重烧损，受损处有明显的铜熔化痕迹，基本绕组与公共绕组之间两层0.6mm的绝缘纸板内层烧穿一周，另一层有明显烧糊的痕迹。更换上新的基本线圈后再测量三相直流电阻，分别为0.992Ω、0.978Ω、0.986Ω，符合要求。

       2 故障原因的分析

        由色谱分析的结果（表3）看，其中CO、CO2的指标偏高，说明变压器存在固体绝缘材料分解现象。CO、CO2是油纸绝缘系统中固体材料分解的特征气体，反映了变压器中固体绝缘材料的老化情况。大型变压器发生低温过热性故障时，因温度不高，所以油分解不剧烈，因此烃类气体含量不高，而CO、CO2含量变化较大，但此故障不会导致线圈烧损。

        当变压器受到雷击或带负荷分断开关时会引起线圈受损。4#整流变压器自投运以来避雷器动作计数器未动作，经多次试验证实该计数器正常；在操作中我们严格遵守操作规程，仅有几次紧急停电。

        4#整流变压器自98年12月15日投运以来，一直在额定容量的50%--75%之间运行，且上层油温不高于70℃，但从被烧线圈的铜熔化痕迹及两层绝缘纸板的烧损程度来看，可以断定该处产生过高温。在查找4#整流变压器历史资料的过程中，我们在其制作、安装的总结材料上未发现问题，但在《整流变压器制造监理总结》中发现，对导线质量的评论特别强调仅为“合格”。这说明该故障与导线质量有直接关系。中试控股技术博士为您解答：短路阻抗直流输电中阀的换相过程实际上就是两相短路，为了将换向过程中的电流限制在一定范围内，换流变压器的短路阻抗要大于一般变压器。短路阻抗过大，会使换流变压器二次侧故障时短路电流较一般变压器小，因此保护配置与整定要在这方面予以考虑。

直流偏磁当直流系统在使用大地回线的情况下，在一些运行工况下会有直流电流流入大地，如双极不平衡运行，单极大地回线方式等，使地电位发生变化，造成直流电流流入变压器原边绕组，使换流变压器发生直流偏磁，工作点偏移。如果此直流电流过大，会导致换流变压器铁心饱和，同时损耗和温升也将增加。因此，要配置相应的保护防止这种情况下对换流变压器造成的损坏。

谐波由于换流器的非线性，在交流和直流系统中将出现谐波电压和电流。对于换流变压器，主要会流过特征谐波电流，即p*n+1次谐波电流（p为脉波数，n为任意正整数）。在运行中，谐波电流会使换流变压器损耗和温升增加，产生局部过热，发出高频噪声，还会使交流电网中的发电机和电容器过热，对通讯设备产生干扰。这些谐波电流应加以考虑，以免对保护装置造成影响。