中试控股技术研究院鲁工为您讲解：S25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。

负载损耗是一个重要参数，它对于变压器的经济运行以及变压器本身的使用寿命，都有着极其重要的意义；而短路阻抗，它决定了变压器在电力系统运行时对电网电压波动的影响，以及变压器发生出口短路事故时电动力的大小，同时短路阻抗还是决定变压器能否丼联运行的一个必要条件。

通过短路阻抗和负载损耗的测量，可以验证这两项指标是否在国家标准及用户要求范围内，同时还可以通过试验发现绕组设计与制造及载流回路和结构的缺陷。

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。