變壓器容量及損耗測試儀天津 <天津>天正華意電氣設備有限公司

天津變壓器容量特性測試儀線圈材質對變壓器外觀體積的影響經分析推導，變壓器的空載損耗、空載電流、負載損耗、短路阻抗可通過公式（1）計算。 公式(1)其中，C1，C2，C3，C4為常數，P0為空載損耗，I0為空載電流，Pk為負載損耗，Ukx(％)為短路阻抗，ρ為線圈電阻率，N為線圈匝數，S1為鐵芯柱橫截面積，S2為線圈導線橫截面積，h為鐵芯柱高度，l為鐵軛長度。根據公式(1)可知，空載損耗P0與空載電流I0之比為常數，可以看出空載損耗與空載電流之比為一個常數，說明空載電流與空載損耗正相關。如果空載損耗滿足國標要求，空載電流也將基本滿足國標。另外設計中h和l一般存在著線性關系，通常采用4l＝3h，故由公式(1)可知，空載損耗P0與短路阻抗Ukx(％)乘積也近似為常數，說明，說明短路阻抗與空載損耗負相關。空載損耗變大，短路阻抗將變小；空載損耗變小，短路阻抗將變大。因此，對于鋁線圈變壓器要使四個性能參數同時保持不變，只需要保證其負載損耗和空載損耗同時滿足即可。由公式(1)可得到公式( 公式(2)鋁的電阻率3.5710-8Ω·m，銅的電阻率2.13510-8Ω·m，繞組材質由銅換成鋁，繞組電阻率由增大0.598倍，由公式(2)可知，為了保持負載損耗和空載損耗參數滿足規定，通常通過增大繞組導線橫截面積的方法來實現，這樣導致鐵芯的窗寬、窗高將變大，使變壓器整體體積的變大。干式變壓器材質分析儀通過測量變壓器直流電阻并結合變壓器特性參數實驗數據綜合判斷干式變壓器的容量，綜合變壓器變比數據、變壓器的本體外觀數據等數據并引入概率分析法，進行大量的數據分析綜合計算出變壓器高低壓線圈的“銅鋁因子”，準確判斷出變壓器線圈的材質。相同容量變壓器當線圈采用以鋁代銅時，體積會增大，一些廠家利用變壓器傳統的容量檢測法的不足，減小變壓器容量，來掩蓋材質變化帶來的體積變化。線圈銅或鋁材質的不同，導致變壓器容量、體積、質量、匝比、導線截面積、直流電阻、電阻溫升曲線等參數均有所變化 ，這些參數之間又相互影響。干式變壓器材質分析儀將變壓器容量、外觀參數（變壓器包高、包厚）、直阻、匝比作為變壓器材質檢驗的重要影響影響因素，將這些數據與標準數據庫進行對比，確定各參數對變壓器線圈材質影響的概率分布模型，通過大量實驗確定影響因子的大小；建立變壓器繞組材質分析的總概率函數 ……………………….公式（3）式中：f(s)，f(v)，f(m)，f(n)分別為變壓器容量、直阻、匝比、外觀參數（包高、包厚）的影響概率函數，p1，p2，p3，p4為概率函數的權重，且均小于1大于0，p1＋p2＋p3＋p4＝1。建立變壓器線圈材質“銅鋁因子”函數f(z) 結合公式（3）的結果進一步綜合分析，并計算出線圈材質“銅鋁因子”值（K），通過大量現場試驗和數據的綜合分析，確定了“銅鋁因子”判斷的臨界值（K0 ），判斷出線圈的材質的判據為式（4）。 K≥K0 （K0 ＝3） ………………………………公式（4） 當變壓器高低壓線圈的銅鋁因子計算值滿足（4）式時，線圈材質為銅；當不滿足此式時線圈材質為鋁。變壓器線包設計中包括高低壓匝數和高低壓導線線徑(截面積)，導電材質不同，其匝數和截面積要求也不同；變壓器絕緣包括內外絕緣和線包絕緣。通過測量線包的外部尺寸，可以得到整個線包的截面積：導體截面積＊匝數＋絕緣層截面積＋纏繞材料截面積，即。對于特定材質而言，絕緣層厚度是必須保證相對穩定，偏差必須在合理范圍內，并且要求工藝科學。因此廠家在生產變壓器過程中，不會隨意加厚絕緣層厚度，否則很容易會導致散熱不良、應力增大進而發生開裂和絕緣層擊穿等問題，容易釀成爆炸等事故。因此，變壓器的外絕緣，都會按照絕緣要求設計在科學范圍之內。設備研發過程中，對變壓器繞組設計和制作過程進行了深入調研，積累了大量數據，進行了矩陣多元化統計分析，在此基礎上基于多種特性變量建立了科學的數學模型，得到了銅鋁因子。實踐表明，操作簡單，判斷快捷準確。

天津變壓器容量特性測試儀容量測試判別結果，包括：實際的三相測試電壓值、三相電流值、三相功率值，當前測試條件下實測的短路損耗（負載損耗）總和數值、判定的變壓器參數下國標規定的短路損耗數值、校正到額定試驗條件下的短路損耗數值、校正后的短路損耗數值與國標參數下短路損耗值的百分數誤差。當前條件下實測阻抗電壓數值、判定的國標阻抗電壓數值、判定容量、實測容量、判定型式和變壓器的實測阻抗；如果在判定容量顯示為“No type”說明實測容量值在兩相鄰容量之間，無法歸檔；如果判定型式顯示為“no”說明變壓器的型式也在兩種型式之間，無法歸檔。顯示屏下一行仍為提示行，圖六中可見，提示行提示操作人員下一步有三種可選擇的操作，可選擇保存將測試結果保存到內部存儲器中、打印將測試結果通過打印機打印出來選擇取消退出當前的測試界面返回到主界面；當結果中短路損耗超標時儀器會提示“損耗異常”，說明所輸入的形式不正確。

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天津變壓器容量特性測試儀當前溫度：容量測試時需要進行溫度校正，所以，需要在此輸入當前溫度。一般輸入的值為被試變壓器陰面的溫度值再增加10℃。可以直接通過數字鍵輸入溫度值。分接檔位：被試變壓器的分接開關的位置。配變通常都有三(或五)個分接檔位，其中2檔（3檔）為標準分接。進行容量測量時，請保持被試變壓器的分接開關位置與該項設置值相同。如被試變壓器分接檔位不是三(或五)個分接檔位的情況，請將該項設定為額定分接檔，同時變壓器的分接開關接至標準分接檔位，方可進行容量測試。標稱容量：作為測量結果的參照，此處請輸入所測變壓器的標稱容量。以便于測得的容量形成對照。本項通過數字鍵直接輸入即可。圖三 容量測試設置界面變壓器編號：共6位數的變壓器編號。主要是為了便于變壓器的管理、查閱。該項值通過數字鍵輸入。變壓器用戶：此項為拼音中文輸入，可以多輸入7個中文漢字，進入該項輸入后，儀器自動調出中文拼音輸入法，先選拼音，“確定”拼音后，再選擇漢字。本項主要是將被測變壓器的用戶錄入，方便檔案管理。測試員：此項為拼音中文輸入，可以多輸入7個中文漢字，進入該項輸入后，儀器自動調出中文拼音輸入法，先選拼音，“確定”拼音后，再選擇漢字。本項內容是為了方便測試檔案的存檔、查閱。以上各項均設定完畢，并正確接線后（參照后面詳細說明），單擊“確定”鍵既可進行容量測試。

天津變壓器容量特性測試儀容量參數設置公共參數為做變壓器的容量及特性試驗時候必須設定的參數，進行容量測試時對容量測試參數部分進行正確的設置，同樣，進行特性測試時對特性參數部分進行正確的設置。公共參數部分的各個參數說明：變壓器類型：指變壓器的不同類型。根據《變壓器能效計劃（2021-2023年）》涵蓋所有涉及GB20052-2020《電力變壓器能效限定值及能效等級》相關標準。變壓器類型包含了以下，點擊中間即可打開選擇：?聯結組別：根據變壓器的內部接線方式可分為Yyn0、Dyn11和Yzn11三種情況，只有明確變壓器的聯結組別才可準確判斷出被測變壓器的型式。?額定高壓：指被試變壓器施壓側的額定電壓值，用于區別不同電壓等級的變壓器；相同容量、不同電壓等級變壓器的短路試驗參數值是不同的；要做到準確判斷，就必須輸入被試變壓器的高壓側額定電壓。?額定低壓：低壓側的額定電壓，單位KV；?阻抗電壓：當測試非標變壓器時，必須輸入此項參數，才可正確測出實際容量及特性參數。阻抗電壓的取值范圍2.0％~20.0％。注意：當測試國標配電變壓器時，阻抗電壓參數框前面如果有圖標，阻抗電壓有效，設置的阻抗電壓參與變壓器容量計算，如果圖標為，阻抗電壓無效，設置的阻抗電壓不參與變壓器容量計算。?當前溫度及溫標：輸入當前被測變壓器的本體溫度，用于對測試結果做溫度校正。因容量判斷主要依據是變壓器的短路試驗的數據（阻抗電壓和短路損耗），根據我們所測出的實際數據，按要求校正到額定條件時的短路損耗數值，在查表得到被試變壓器的實際容量；變壓器短路試驗（測量短路損耗）時將測試功率測試結果校正到溫標（短路試驗的額定條件為溫標），不做此項校正時輸入溫標即可（校正公式為：P＝K×PK ，其中K代表電阻溫度系數，其算法為K＝(235＋溫標)/(235＋t)，式中t為測試時實際溫度，對于阻抗電壓的校正，也是根據公式用實測值進行自動校正，公式如下：式中UKT代表當前溫度實測阻抗電壓百分比，PKT代表當前溫度下實測短路損耗，SN表示被測變壓器的額定容量。測試結果是非額定電流的校正，同時國標要求變壓器的短路損耗應在環境溫度為“溫標”設定值時進行，所以額定條件的數據都是在“溫標”時的標準數值，為了準確判斷容量，必須將測試結果校正，因此當前溫度的準確直接影響容量的判斷結果。當前溫度的取值范圍：-35℃~75℃。

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天津變壓器容量特性測試儀容量測試參量設置界面在選中‘容量測試’功能時，進入容量測試參量設置屏。如圖4所示：圖4、容量參數設置容量測試設置屏可見，項目有：試品編號、設置日期、設置時間、當前溫度、阻抗電壓、高額電壓、試品類型、分接檔位、聯結組別、參比容量、界面風格。顯示屏下一行為開始測試，當手形指針指到此項目時按確定即開始測試。各項參數的含義和作用如下：?試品編號：為了區分所測試的變壓器，人為的為其編號（共6位數，可為0~9數字或26個英文字母），以便在查閱時不會將幾組結果混淆。?設置日期：用來對日期進行設置，調整當前顯示的年、月、日。?設置時間：用來對時間進行設置，調整當前顯示的時、分、秒。?當前溫度：輸入當前的被測變壓器的本體溫度，用于對測試結果做溫度校正，因容量判斷主要的依據為變壓器的短路試驗的數據包括阻抗電壓和短路損耗，根據我們所測出的實際數據，按要求校正到額定條件時的短路損耗數值，再查表得到被試變壓器的實際容量；首先是非額定電流的校正，同時國標要求變壓器的短路損耗應在環境溫度為75℃（針對油浸式變壓器，干變根據不同要求分別為100℃、120℃、145℃）時進行，當前溫度的準確直接影響容量的判斷結果。?阻抗電壓：當測試非標變壓器時，需輸入此項參數，才可測出實際容量。?高額電壓：指被試變壓器施壓側的額定電壓值。用于區別不同電壓等級的變壓器；相同容量、不同電壓等級變壓器的短路試驗參數值是不同的；要做到準確判斷，就必須輸入被試變壓器的高壓側額定電壓。?試品類型：指變壓器的不同類型。包括：國標油浸式配電變壓器、國標干式配電變壓器（13標準）、國標干式配電變壓器（20標準）、單相變壓器、非標準變壓器五種選項。注意在測試非標類型和干式變壓器時，需要輸入被測變壓器的阻抗電壓；注意：當需要進行單相和三相空載試驗進行變壓器的型式判定時，在此必須將此參數設置正確，否則判定型式會混亂。?分接檔位：指變壓器分接開關當前位置；配變通常都有三個分接位置，通常在2分接測量，如果分接位置不在標準檔位，而又不愿改變分接位置，必須輸入當前的正確位置。

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