变压器特性容量测试仪

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<黔东南>天正华意电气设备有限公司

黔东南变压器容量特性测试仪功能特点?采用ARM＋FPGA＋ADC模式，并配以RT-Thread实时操作系统，仪器系统更稳健，测量精度更高。?7寸彩色高亮液晶，触摸屏，Win8风格界面，中文输入，全中文菜单。?具有完善电子帮助，各项操作均有接线图和文字描述，操作直观简单。?内置大容量存储器，USB口通讯，现场测试数据均可保存，根据客户需要可以将数据上传到PC机。?具有程序远程升级功能，根据客户要求可以远程升级仪器程序。?在各测试界面下均可以观察实时电压通道、电流通道的情况。?可以提供各变压器特性测试时电压、电流通道的谐波情况，并用柱状图显示。?通过单一界面实时显示测试电路的电压、电流、频率、功率因数、有功功率、无功功率、视在功率，并可以绘制向量图，以便于判断现场接线情况。?标配特制现场低压短接线，无需螺丝和扳手，可牢固短接被测变压器接线柱，方便现场测试。?可现场测量多种配变、电变变压器容量，无需另配电源，检测更方便、更快捷?结合外配电源以及调压、升压、升流等设备，可测量各种变压器的空载电流、空载损耗、阻抗电压、负载损耗等变压器特性数据?所有测试结果均自动进行了相关校正。您只需输入相关参数（如温度、空载校正系数等），仪器即可自动进行诸如：波形畸形校正、温度校正、非额定电压校正、非额定电流校正等多种校正，使测试结果准确度更高?变压器特性测量中，电压量程可达750V，电流量程达100A，且内部配有保护电路。测量时不用切换档位既可保证测量精度，更不用担心因档位选错而烧坏仪器?变压器特性测试时，电压、电流量程均可以非常灵活、简便的进行扩展，只需简单的通过外接电压互感器、电流互感器即可，大大加宽了仪器的测试范围?根据测试结果中的空载、负载损耗，可自动推定三相油浸式配变、电变变压器的性能水平，供工作人员现场参考。?直阻测试提供6档输出电流选择，可以输出10A电流。?参数设置更加完善，可以设置变压器的测试绕阻、分接位置、测试相别、试品温度、折算温度值等。?具有音响放电报警，减少误操作。

黔东南变压器容量特性测试仪直阻测试1、仪器的操作者应具备一般电气设备或仪器的使用常识。2、仪表应避免剧烈振动。3、测试完毕后一定要等放电报警声停止后再关闭电源，拆除测试线。4、测量无载调压变压器，一定要等放电指示报警音停止后，切换档位。5、测试过程中，禁止移动测试夹和供电线路。图4.2 变压器直阻测试接线：I＋、 I- 输出电流接线柱，I＋为输出电流正，I-为输出电流负。V＋、V- V＋为电压线正端，V-为电压线负端。该界面左栏是变压器直阻的高低压侧直阻的数据，高压侧直阻用RAB、RAC、RBC表示，单位是欧姆，低压侧用rab、rac、rbc表示，单位是毫欧姆，直阻的数据可以是测试得到的数据，可以是人工修改的数据。直阻的修改输入方法可以直接点击屏幕上要修改数据的相应的位置修改。界面右栏是直阻测试时的电流选择当选好电流后，按下确认键开始充电。液晶显示“正在充电”过几秒钟之后，显示“正在测试”这时说明充电完毕，进入测试状态，几秒后，就会显示所测阻值。当选择自动测试时，仪器会根据试品情况自动选择合适的电流进行测试。强调：测试完毕后一定要等放电报警声停止后再拆除测试线以及更换测试相别。4.2.３测量参数变压器外观数据，标有自动采集的部分如果为，分析仪外部连接本公司自主研发的高精度电子卡尺，数据会自动采集并显示在液晶屏幕上，如果都为，则需要人工进行输入，方法同直阻的输入方法，不再赘述。

黔东南变压器容量特性测试仪干式电力变压器技术参数和要求》《GBT 22072-2008 干式非晶合金铁心配电变压器技术参数和要求》《JB/T 3837-2010变压器类产品型号编制方法》由于变压器材质测试、容量测试以及特性试验等都是比较专业的试验，在试验测试中，相关设置内容和测试结果项目比较多。而且由于历史遗留原因，同一测试内容全国各地叫法不一，为了您能更方便对变压器容量测试和特性测试有一个全面的了解，特将一些会用到的变压器试验术语和定义列在下面。为了保证权威性，一下内容均摘录自《GB 1094.1-2013》等标准。1、分接在带分接绕组的变压器中，该绕组的每一个分接连接均表示该分接的绕组有一个确定的有效匝数，也表示该分接绕组与任何其他绕组不变的绕组间有一确定的匝数比。2、主分接与额定参数相对应的分接。特殊说明，空负载损耗以及空载电流等参数均表示的时被测变压器处于主分接时的数据(但另指定其他分接时除外)。3、有载分接开关适合于在变压器励磁或负载下进行操作的用来改变变压器绕组分接连接位置的一种装置。4、无励磁分接开关适合于只在变压器无励磁(与系统隔离)时进行操作的用来改变变压器绕组分接连接位置的一种装置5、空载损耗(俗称：铁损、铁芯损耗)当额定频率下的额定电压（分接电压）施加到一个绕组的端子上，其他绕组开路时吸取的有功功率。6、空载电流当额定频率下的额定电压(分接电压)施加到一个绕组的端子上，其他绕组开路时流经该绕组线路端子的电流方均根值。注1：对于三相变压器，是流经三相端子电流的算数平均值。注2：通常用占该绕组额定电流的百分数来表示。对于多绕组变压器，是以具有额定容量的那个绕组为基准的。7、负载损耗(又称：短路损耗；俗称：铜损)在一对绕组中，当额定电流流经一个绕组的线路端子，且另一绕组短路时在额定频率及参考温度下所吸取的有功功率。此时，其他绕组(如果有)应开路。注1：对于双绕组变压器，只有一对绕组组合和一个负载损耗值。对于多绕组变压器，具有与多对绕组组合相对应的多个负载损耗值。整台变压器的总负载损耗值与某一指定的绕组负载组合相对应。注2：当绕组组合中两个绕组的额定容量不同时，其负载损耗以额定容量小的那个绕组中的额定电流为基准，而且应指出参考容量。

黔东南变压器容量特性测试仪单相电源对三相变压器的短路（负载）损耗的测量：受电源条件限制（没有三相电源或电源容量较小）时，以及在制造过程或运行中需逐相检查以确定故障相时，可用单相电源进行短路试验；试验方法是将变压器的低压三相的出线端短路连接，在高压侧进行三次测量，根据被测变压器的绕组连接方式可分为以下两种情况，见a、b；接线与单相电源测量三相变压器空载损耗的情况相同，可参照图5-4接线，二次侧全部短接。注意：短路电流大于50％额定电流测量的数据才准确。a．加压绕组为△连接加压侧按图5-4方式接线，与之不同的是非加压侧（低压侧）的三相出线端需人工短连接。绕组中的电流应为额定电流的倍，测得的数值可按下面公式换算三相短路损耗和短路电压：※ 注：式中Un为加压侧额定电压b．加压绕组为Y连接依次在任两相之间加压，同时非加压侧的三相出线端人工短连接。※ 注：式中Un为加压侧额定电压⑸ 三相三线电源测量变压器空载损耗：将变压器非测试端开路，按图5-5接线； 注意：我们这里采用方法相当于以往的两功率表法，只测量UAB和UCB两相电压值，结果为两相的平均值；同时功率损耗也只测量PAB和PCB两相功率，总损耗为两相功率损耗之和。三相三线测量空载损耗三相三线经PT和CT测量空载损耗图5-5 三相三线经PT和CT测量空载损耗⑹ 三相三线电源测量变压器短路（负载）损耗：与三相三线变压器测量空载损耗的接线方式基本相同，按照图5-6接线，做短路实验时变压器的非加压侧的三个出线端人工短连接。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。三相三线测量短路损耗图5-6 三相三线经PT和CT测量负载损耗

黔东南变压器容量特性测试仪线圈材质对变压器外观体积的影响经分析推导，变压器的空载损耗、空载电流、负载损耗、短路阻抗可通过公式（1）计算。 公式(1)其中，C1，C2，C3，C4为常数，P0为空载损耗，I0为空载电流，Pk为负载损耗，Ukx(％)为短路阻抗，ρ为线圈电阻率，N为线圈匝数，S1为铁芯柱横截面积，S2为线圈导线横截面积，h为铁芯柱高度，l为铁轭长度。根据公式(1)可知，空载损耗P0与空载电流I0之比为常数，可以看出空载损耗与空载电流之比为一个常数，说明空载电流与空载损耗正相关。如果空载损耗满足国标要求，空载电流也将基本满足国标。另外设计中h和l一般存在着线性关系，通常采用4l＝3h，故由公式(1)可知，空载损耗P0与短路阻抗Ukx(％)乘积也近似为常数，说明，说明短路阻抗与空载损耗负相关。空载损耗变大，短路阻抗将变小；空载损耗变小，短路阻抗将变大。因此，对于铝线圈变压器要使四个性能参数同时保持不变，只需要保证其负载损耗和空载损耗同时满足即可。由公式(1)可得到公式( 公式(2)铝的电阻率3.5710-8Ω·m，铜的电阻率2.13510-8Ω·m，绕组材质由铜换成铝，绕组电阻率由增大0.598倍，由公式(2)可知，为了保持负载损耗和空载损耗参数满足规定，通常通过增大绕组导线横截面积的方法来实现，这样导致铁芯的窗宽、窗高将变大，使变压器整体体积的变大。干式变压器材质分析仪通过测量变压器直流电阻并结合变压器特性参数实验数据综合判断干式变压器的容量，综合变压器变比数据、变压器的本体外观数据等数据并引入概率分析法，进行大量的数据分析综合计算出变压器高低压线圈的“铜铝因子”，准确判断出变压器线圈的材质。相同容量变压器当线圈采用以铝代铜时，体积会增大，一些厂家利用变压器传统的容量检测法的不足，减小变压器容量，来掩盖材质变化带来的体积变化。线圈铜或铝材质的不同，导致变压器容量、体积、质量、匝比、导线截面积、直流电阻、电阻温升曲线等参数均有所变化 ，这些参数之间又相互影响。干式变压器材质分析仪将变压器容量、外观参数（变压器包高、包厚）、直阻、匝比作为变压器材质检验的重要影响影响因素，将这些数据与标准数据库进行对比，确定各参数对变压器线圈材质影响的概率分布模型，通过大量实验确定影响因子的大小；建立变压器绕组材质分析的总概率函数 ……………………….公式（3）式中：f(s)，f(v)，f(m)，f(n)分别为变压器容量、直阻、匝比、外观参数（包高、包厚）的影响概率函数，p1，p2，p3，p4为概率函数的权重，且均小于1大于0，p1＋p2＋p3＋p4＝1。建立变压器线圈材质“铜铝因子”函数f(z) 结合公式（3）的结果进一步综合分析，并计算出线圈材质“铜铝因子”值（K），通过大量现场试验和数据的综合分析，确定了“铜铝因子”判断的临界值（K0 ），判断出线圈的材质的判据为式（4）。 K≥K0 （K0 ＝3） ………………………………公式（4） 当变压器高低压线圈的铜铝因子计算值满足（4）式时，线圈材质为铜；当不满足此式时线圈材质为铝。变压器线包设计中包括高低压匝数和高低压导线线径(截面积)，导电材质不同，其匝数和截面积要求也不同；变压器绝缘包括内外绝缘和线包绝缘。通过测量线包的外部尺寸，可以得到整个线包的截面积：导体截面积＊匝数＋绝缘层截面积＋缠绕材料截面积，即。对于特定材质而言，绝缘层厚度是必须保证相对稳定，偏差必须在合理范围内，并且要求工艺科学。因此厂家在生产变压器过程中，不会随意加厚绝缘层厚度，否则很容易会导致散热不良、应力增大进而发生开裂和绝缘层击穿等问题，容易酿成爆炸等安全事故。因此，变压器的外绝缘，都会按照绝缘要求设计在科学范围之内。设备研发过程中，对变压器绕组设计和制作过程进行了深入调研，积累了大量数据，进行了矩阵多元化统计分析，在此基础上基于多种特性变量建立了科学的数学模型，得到了铜铝因子。实践表明，操作简单，判断快捷准确。

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