中试控股技术研究院鲁工为您讲解：大型变压器试验仪

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。

减少电力变压器发生绕组变形的措施是什么？

答:减少电力变压器发生绕组变形的措施是:

（1）加强对变压器短路能力的试验研究。

（2）正确选择绕组的压紧力。压力过小受到冲击的时候会变形，压力过大结构本体会变形。

（3）器身可靠定位。

（4）改善短路保护系统，注意重合闸问题。

（5）加强监测和及时检修。前言：根据《电力设备交接和预防性试验规程》规定的试验项目及试验顺序，主要包括油中溶解气体分析、绕组绝缘电阻的测量、绕组直流电阻的测量、介质损耗因数tgD检测、交流耐压试验、线圈变形试验、局部放电测量等。

 

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1.油中溶解气体分析

 

中试控股电力讲解在变压器诊断中，单靠电气试验方法往往很难发现某些局部故障和发热缺陷，而通过变压器油中气体的色谱分析这种化学检测的方法，对发现变压器内部的某些潜伏性故障及其发展程度的早期诊断非常灵敏而有效，这已为大量故障诊断的实践所证明。油色谱分析的原理是基于任何一种特定的烃类气体的产生速率随温度而变化，在特定温度下，往往有某一种气体的产气率会出现最大值；随着温度升高，产气率最大的气体依此为CH4、C2H6、C2H4、C2H2。这也证明在故障温度与溶解气体含量之间存在着对应的关系，而局部过热、电晕和电弧是导致油浸纸绝缘中产生故障特征气体的主要原因。变压器在正常运行状态下，由于油和固体绝缘会逐渐老化，变质，并分解出极少量的气体(主要包括氢H2 甲烷CH4 乙烯C2H4 乙炔C2H2 一氧化碳CO 二氧化碳CO2等多种气体)。中试控股电力讲解当变压器内部发生过热性故障，放电性故障或内部绝缘受潮时，这些气体的含量会迅速增加。这些气体大部分溶解在绝缘油中, 少部分上升至绝缘油的表面，并进入气体继电器。电力变压器的内部故障主要有过热性故障、放电性故障及绝缘受潮等多种类型。据有关资料介绍，在对故障变压器的统计表明:：过热性故障占63%；高能量放电故障占18. 1%；过热兼高能量放电故障占10%；火花放电故障占7%；受潮或局部放电故障占1. 9%。而在过热性故障中, 分接开关接触不良占50%；铁芯多点接地和局部短路或漏磁环流约占33%；导线过热和接头不良或紧固件松动引起过热约占14. 4%；其余2. 1% 为其他故障。

 

对变压器故障部位的准确判断，有赖于对其内部结构和运行状态的全面掌握，并结合历年色谱数据和其它预防性试验(直阻、绝缘、变比、泄漏、空载等) 进行比较。

 

2.绕组直流电阻的测量

 

中试控股电力讲解它是一项方便而有效的考察绕组绝缘和电流回路连接状况的试验，能反应绕组焊接质量、绕组匝间短路、绕组断股或引出线折断、分接开关及导线接触不良等故障，实际上它也是判断各相绕组直流电阻是否平衡、调压开关档是否正确的有效手段。如在对某变压器低压侧10KV 线间直流电阻作试验时，发现不平衡率为2. 17% ，超过部颁标准值1% 的一倍还多，色谱分析不存在过热故障，且每年预试数据反映直流电阻不平衡系数超标外，其它项目均正常，经分析换算后确定C 相电阻值较大，判断C 相绕组内有断股问题，经吊罩检查后，验证C 相确实有一股开断，避免了故障的进一步扩大。

 

3.绕组绝缘电阻的测量

 

绕组连同套管一起的绝缘电阻和吸收比或极化指数，对变压器整体的绝缘状况具有较高灵敏度，它能有效检查出变压器绝缘整体受潮、部件表面受潮或脏污以及贯穿性的集中缺陷，如各种贯穿性短路、瓷件破裂、引线接壳、器身内有铜线搭桥等现象引起的半贯通性或金属性短路等。相对来讲，单纯依靠绝缘电阻绝对值大小对绕组绝缘作判断，其灵敏度、有效性较低。一方面是由于测量时试验电压太低，难以暴露缺陷，另一方面也因为绝缘电阻与绕组绝缘结构尺寸、绝缘材料的品种、绕组温度有关，但对于铁芯夹件、穿心螺栓等部件，测量绝缘电阻往往能反映故障，这是因为这些部件绝缘结构较简单，绝缘介质单一。

 

4.测量介质损耗因数tgD

 

它主要用来检查变压器整体受潮油质劣化、绕组上附着油泥及严重的局部缺陷。介质测量常受表面泄露和外界条件(如干扰电场和大气条件) 的影响，因而要采取措施减少和消除影响。现场我们一般测量的是连同套管一起的tgD，但为了提高测量的准确和检出缺陷的灵敏度，有时也进行分解试验，以判断缺陷所在位置。测量泄漏电流和测量绝缘电阻相似，只是其灵敏度较高，能有效发现有些其他试验项目所不能发现的变压器局部缺陷。泄漏电流值与变压器的绝缘结构、温度等因素有关，在《电力设备交接和预防性试验规程》中不作规定，只在判断时强调比较，与历年数据相比，与同类型变压器数据相比，与经验数据相比较等。介质损耗因数tgD和泄漏电流试验的有效性正随着变压器电压等级的提高、容量和体积的增大而下降, 因此单纯靠tgD和泄漏电流来判断绕组绝缘状况的可能性也比较小，这主要也是因为两项试验的试验电压太低，绝缘缺陷难以充分暴露。对于电容性设备，实践证明如电容型套管、电容式电压互感器、耦合电容器等，测量tgD和电容量CX 仍是故障诊断的有效手段。

 

5.交流耐压试验

 

中试控股电力讲解它是鉴定绝缘强度等有效的方法，特别是对考核主绝缘的局部缺陷，如绕组主绝缘受潮、开裂或在运输过程中引起的绕组松动、引线距离不够以及绕组绝缘上附着污物等。交流耐压试验虽对发现绝缘缺陷有效，但受试验条件限制, 要进行35KV 及8000KVA 以上变压器耐压试验, 由于电容电流较大，要求高电压试验变压器的额定电流在100mA 以上，目前这样的高电压试验变压器及调压器尚不够普遍, 如果能对高电压、大电流电力变压器进行交流耐压试验，对保证变压器安全运行有很大意义。

 

6.中试控股电力讲解线圈变形检测

 

变压器绕组变形是指在电动力和机械力的作用下，绕组的尺寸或形状发生不可逆的变化，包括轴向和径向尺寸的变化、器身转移、绕组扭曲、鼓包和匝间短路等。绕组变形是电力系统安全运行的一大隐患，一旦绕组变形而未被诊断继续投入运行则极可能导致事故，严重时烧毁线圈。造成变压器绕组变形的主要原因有:

 

6. 1 短路故障电流冲击，电动力使绕组容易破坏或变形。电动力的产生是绕组中的短路冲击电流与漏磁相互作用的结果，在运行中，由于辐向和轴向电动力同时作用，可能使整个绕组发生扭转。

 

6. 2 在运输或安装中受到意外冲撞、颠簸和震动等。如某供电部门在对35KV、20000KVA 主变压器运输途中，遭受强烈撞击。事后在对该变压器交接吊罩检查时，发现油箱下部固定器身的4 个螺栓全部开焊裂断，上部对器身定位的4 个定位钉全部松动，并在定位板上划出小槽。器身向油枕方向纵向位移11mm，横向位移23mm ，绕组对端圈错位，最大达30mm，可看到器身已经完全没有固定装置而处于自由状态，并经过长途运输及多次编组，器身在油箱中摇晃, 必然造成变压器损坏。

 

6. 3 保护系统有死区，动作失灵，导致变压器承受稳定短路电流作用时间长，造成绕组变形。

 

结语：在变压器计划检修或故障诊断中，预防性试验结果依旧是不可缺少的诊断参量。每个预防性试验项目根据电力设备试验规程规定，100kVA以下的变压器接地点接地电阻不大于10Ω，100kVA以上的变压器接地点接地电阻不大于4Ω。但由于设计施工技术的过失或外力的破坏，常常导致变压器接地点接地电阻升高和接地线断线故障发生，造成供电异常，用户电器设备烧毁，给供电单位的运行管理带来一定困难。