变压器容量及损耗测试仪-品质保障

陕西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。

陕西变压器容量特性测试仪 功能特点（1）可准确判断10KV、35KV及光伏干式变压器的材质。（2）可以盲测10KV变压器的容量及35KV、110KV、220KV的变压器容量，支持直接测试出变压器实际容量盲测与铭牌容量一致性对比。（3）集成变压器材质测试、容量测试、特性测试、直阻测试、变比测试；可测量各种类型变压器的空载损耗、空载电压、空载电流、负载损耗、阻抗电压、短路电压、各种温标下的校正损耗等。（4）可自动进行波形畸变校正，温度校正，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），操作人员只需根据变压器类型输入校正指数，仪器即可自动计算出校正后的结果，非常适合没有做稍大容量变压器短路试验条件的单位。（5）允许外接电压互感器和电流互感器进行扩展量程测量，可测量任意参数的被试品。（6）根据《变压器能效计划（2021-2023年）》涵盖所有涉及GB20052-2020《电力变压器能效限定值及能效等级》相关标准。（7）测试仪采用知名厂家生产的7.0英寸，800＊480图形点阵的高亮度、宽温、宽视角、阳光下清晰可视的全触摸型工业级彩色液晶屏。（8）电池剩余电量百分数指示功能，绝非简单的亏电报警。（9）导电硅胶触摸按键使操作更简便，按键寿命更长。（10）测试结果存储功能，可存储500组以上容量测试数据。（11）用户可随时将测试的数据通过微型打印机将结果打印出来。（12）集成了中小型变压器和电压互感器的直流电阻测量，采用全新电源技术，电流档位多，测量范围宽，可根据负载自动选择电流。（13）集成智能电子尺可自动采集数据并在仪器中显示，温度自动采集。（14）内置接线图及电子说明书。（15）全汉字菜单及图形操作提示实现友好的人机对话，操作简便；触摸屏与硅胶按键双功能操作，适应性更广。

陕西变压器容量特性测试仪变压器用户：此项为拼音中文输入，可以多输入7个中文汉字，进入该项输入后，仪器自动调出中文拼音输入法，先选拼音，“确定”拼音后，再选择汉字。本项主要是将被测变压器的用户录入，方便档案管理。测试员：此项为拼音中文输入，可以多输入7个中文汉字，进入该项输入后，仪器自动调出中文拼音输入法，先选拼音，“确定”拼音后，再选择汉字。本项内容是为了方便测试档案的存档、查阅。当您输入正确数据后，即可单击“确定”键进入”空载测试方式选择”界面(如图七)。单击“退出”键，即可退出该界面。根据实际需要，选择对应的测试方式即可。具体接线方法参见后面的具体说明。图七 空载测试方式选择界面4.1.2三瓦特法空载测试三瓦特法空载测试，是指采用三相四线的模式将电源、本仪器、待测试变压器连接起来进行的空载测试。其测试过程中反映的中间数据，可以作为变压器各相铁芯、绕组的参考数据。图八-1 三瓦特法空载测试中 图八-2 三瓦特法空载测试结果三瓦特法空载测试如图八-1、图八-2。将显示a、b、c三相的电压(Ua、Ub、Uc)、电流(Ia、Ib、Ic)、有功损耗(Pa、Pb、Pc)、Uab、Ubc、Uca等参数。测试结果项有：校正后的空载电流(校Io)、空载损耗(校Po)和根据空载损耗推定的变压器性能水平代号以及其国标损耗。同样，单击“打印”键，即可打印相关数据。单击“保存”即可保存相关数据。做三相空载试验时，当输入的电压达到被测变压器的额定电压时，本仪器将自动锁存测试结果。一旦测试结果锁存，就可以将测试电源停掉。输入电压未达到被测变压器的额定电压时，可以通过单击“锁存”键，实现测试数据的锁存。