中试控股技术研究院鲁工为您讲解：S21变压器容量试验仪

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。

变压器额定电流计算：

变压器额定电流 I1N/I2N，单位为A、kA。是变压器正常运行时所能承担的电流，在三相变压器中均代表线电流。

变压器额定电流计算公式 对单相变压器：I1N = SN/ U1N I2N = SN / U2N 对三相变压器：I1N=SN/［sqrt（3）U1N］ I2N=SN/［sqrt（3）U2N］

U1N为正常运行时一次侧应加的电压。U2N为一次侧加额定电压、二次侧处于空载时的电压。单位为V。相变压器中，额定电压指的是线电压。

SN为变压器额定容量，单位为VA、kVA、MVA，N为变压器的视在功率。通常把变压器一、二次侧的额定容量设计为 。

I1N为正常运行时一次侧变压器额定电流。I2N为一次侧变压器额定电流。单位为A。

250KVA有效使用功率等于百分之八十，250KVA等于200KW 变压器二次侧电流=变压器额定容量*1.44。

例如：100KVA变压器二次侧电流

I=100*1.44=144（A）

各种容量变压器高低压侧额定电流的数据（包括20、30、50、80、100、160、200、250、315、400KVA等）

变压器容量20、30、 50、 80、 100、 160、 200、 250、 315、 400KVA

高压侧电流1.15、1.73、2.88、4.62、5.77、 9.23、11.2、14.43、18.2、 22.4

低压侧电流28.9、43.2、 72、 115.2、144、230.4、288、 360、453.6、 576 已知变压器容量，求其各电压等级侧额定电流。口诀a ：

容量除以电压值，其商乘六除以十。

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

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。

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。

下面介绍一种利用互感器校验仪测试负载箱阻抗或导纳值的方法。

1. 互感器校验仪从分析测试原理

2. 互感器校验仪从分析测试结果误差

（ 1 ）先计算出负载箱各个档位的有功 、无功分 量标准值。

电流负载阻抗：Z=S/I2 ；

有功分量（实部）标准值：R = Z cos φ；

无功分量（虚部）的标准值：X = Z sin φ。

电压负载导纳：Y =S /U 2 (S西门子) 有功分量（实部）标准值：G = Y cin φ 无功分量（虚部）的标准值：B = Y sin φ

（2 ）再将测量值代入下式计算误差

cos φ=1 时，有功分量误差εf =[ 测量值( f )－标准值(f)]/标准值(f)，残余的无功分量误差εδ=测量值 (δ)/标准值(f) ；

cos φ= 其它功率因数时，有功分量误差εf =[ 测 量值(f)－标准值(f)]/标准值(f)，无功分量误差εδ= [测量值(δ)－标准值(δ)]/标准值(δ)。

对于电流负荷箱，各标准值包含导线电阻0.06Ω，因此测量值也应加上导线电阻0.06Ω；功率因数为1.0时，无功分量残余误差的分母应使用标准值而不是0或测量结果。

中试控股工程师经过实践总结用智能互感器校验仪测试负载箱方法能够方便地测量负载箱的误差值， 简单实用 ，省却麻烦的送检过程 ，而且可以随时自检及时监督负载箱是否合格 。但是应该注意 ，采用带升压器标TV 提供采样测量回路时 ，TV 的一次 侧会产生高压危及人身安全 ，试验时应该设置围栏 确保安全距离 ，防止人员进入 。连接被测电流负载 箱的两根导线电阻应该尽可能小以减少附加误差。

 一、电力变压器空载负载试验接线方法
    对于单相电力变压器，可采用图1-1所示的接线进行空载试验。对于三相电力变压器，可采用图1-2和图1-3所示的两瓦特表法进行空载试验。图1-2为直接测量法，适用于额定电压和电流较小，用电压表和电流表即可直接进行测量的电力变压器。当电力变压器额定电压和电流较大时，必须借助电压互感器和电流互感器进行间接测量，此时采用图1-3接线方式。

 空载试验时，在电力变压器的一侧（可根据试验条件而定）施加额定电压，其余各绕组开路。
    短路试验的接线方式和空载试验的接线基本相似，所不同的是要将非加压的线圈三相短接而不是开路。对于三线圈的变压器，每次试一对线圈（共试三次），非被试线圈应为开路。
    短路试验时，在电力变压器的一侧施加工频交流电压，调整施加电压，使线圈中的电流等于额定值；有时由于现场条件的限制，也可以在较低电流下进行试验，但不应低于IN/4。

 二、试验要求和注意事项
    (1)试验电压一般应为额定频率、正弦波形，并使用一定准确等级的仪表和互感器。如果施加电压的线圈有分接，则应在额定分接位置。
    (2)试验中所有接入系统的一次设备都要按要求试验合格，设备外壳和二次回路应可靠接地，与试验有关的保护应投入，保护的动作电流与时间要进行校核。
    (3)三相电力变压器，当试验用电源有足够容量，在试验过程中保持电压稳定。并为实际上的三相对称正弦波形时，其电流和电压的数值，应以三相仪表的平均值为准。
    (4)联结短路用的导线必须有足够的截面，并尽可能的短，连接处接触良好。
    三、试验结果的计算
    1.空载试验结果的计算
    三相电力变压器用上述三瓦特表法测量时，其空载电流和空载损耗可按下式进行计算：
        I0＝(KIAI'OA＋KIBI'OB＋KICI'OC)／3
        U'＝(KVABU'AB＋KVBCU'BC＋KVCAU'CA)／3
        I0%＝(UN／U')n1(I0／IN)×100
        P0＝(UN／U')n2(P1＋P2)KIKVKW
    式中：KIA、KIB、KIC分别是CT的变比；KVAB、KVBC、KVCA分别是PT的变比；IOA、IOB、IOC是三相空载电流的实测值；UAB、UBC、UCA是三相施加试验电压；I0空载电流实测平均值；U'试验施加线电压平均值；UN、IN被试线圈额定线电压和额定电流；KI、KV、KW是电流、电压、瓦特表本身的倍数；
    P1、P2两个瓦特表测得的损耗功率；I0%算得的空载电流百分数；
    P0 算得的空载损耗；
    n1、n2 幂次，决定于磁路硅钢片的种类，可从专门的表格中查出。
    2.短路试验结果的计算
    三相电力变压器用上述三瓦特表法测量时，其负载损耗和短路电压可按下式进行计算：
        I'K＝(I'KAKIA＋I'KBKIB＋I'KCKIC)／3
        P'K＝(P'KAKIAKVABKWA－P'KCKICKVBCKWC)
        U'K＝(KVABU'KAB＋KVBCU'KBC＋KVCAU'KCA)／3
        μK%＝(UK／UN)(IN／I'K)×100
    式中：I'KA、I'KB、I'KC是三相短路电流实测值；
          KIA、KIB、KIC三相CT的变流比；
          PKA、PKC是反映A和C相电流测得的损耗功率；
          KVAB、KVBC、KVCA是AB、BC和CA的PT变比；
          KWA、KWC是瓦特表本身的倍数。