杏彩体育:教您如何使用HDCT变压器材质分析仪的方法

　　是华顶电力在原我司变压器容量测试仪基础上升级而成。延续了我司原仪器的体积小巧、操作简单、使用方便等优点，并全面升级了内部处理器、数据采集系统、国标数据，使仪器可用范围更宽，测试精度更高。

　　本仪器包含了变压器容量、变压器空载损耗、变压器负载损耗以及其代号水平判定等功能。仪器内部自带高效能可充电电池，无需外接电源即可工作。电池一次完全充电可连续测量100台套以上的变压器。此外，仪器内可提供三相精密50Hz正弦波交流测试电源，在测量变压器容量及变压器负载损耗时不需要外接三相测试电源及调压器、升流器等辅助设备，从而大大提高了您的工作效率。

　　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，电压最大量程可达750V，电流最大量程达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，最大可以输出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。

　　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》等国家标准。

　　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。

　　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)。

　　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，是以具有最大额定容量的那个绕组为基准的。

　　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。

　　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。

　　在额定频率及参考温度下，一对绕组中某一绕组端子之间的等效串联阻抗Z=R+jX(Ω)。确定此值时，另一绕组的端子短路，而其他绕组(如果有)开路。对于三相变压器，表示为每相的阻抗(等值星形联结)。

　　注2：此参数可用无量纲的相对值来表示，即表示为该对绕组中同一绕组的参考阻抗Zref的分数值z。用百分数表示：

　　此相对值也等于短路试验中为产生相应额定电流（或分接电流）时所施加的电压与额定电压（或分接电压）之比。此电压称为该对绕组的短路电压。通常用百分数表示。

　　⑴、容量测试、电压、电流输入点对机壳的绝缘电阻≥100MΩ ⑵、充电电源输入对机壳之间承受工频2KV（有效值），测试时长1分钟

　　操作面板如图一所示：包括打印机、液晶屏、容量测试接线孔、特性测试接线柱、变比测试接线孔、直阻测试接线柱以及数据上传通讯接口等。

　　主菜单中主要包括：“容量测试”、“特性测试”、“直阻测试”、“材质分析”、“数据管理”、“系统设置”等六项。用户触摸屏直接选定所需功能进入

　　一次电压：进行变压器容量的判定之前，需要正确输入变压器的工作电压，该项为变压器的一次额定电压值。单位为kV。

　　二次电压：进行变压器容量的判定之前，需要正确输入变压器的工作电压，该项为变压器的二次额定电压值。单位为kV。

　　一次电压、二次电压的可输入值不高于500kV，同时如果输入的数值不包括在下列电压等级时，仪器自动将“变压器类型”改变为“其他变压器”。测试“其他变压器”的容量时，需要输入被测变压器的“阻抗电压”，才能进行准确的变压器容量测量。

　　变压器类型：设定被试变压器的类型。主要设定有“SJ（73）配变”、“S7.S9(及以上)配变”、“干式变压器”、“其他变压器”等四个备选项。其中，“其他变压器”的概念是指，所测变压器的额定电压未在上表所列出的电压等级范围之内的变压器、非配电变压器的特种变压器等等变压器。当选用“S7.S9(及以上)配变”项时，容量测试完毕后，系统将根据测得的被试品的负载损耗，来推定被试变压器究竟属于哪一种类型的变压器，以供工作人员参考。另外S9(11)配变与S9(11)电变的不同，请参考国标《JB/T 3837-2010变压器类产品型号编制方法》的规定。

　　阻抗电压：当测试“其他变压器”时，输入准确地阻抗电压，才能进行准确地容量测量。可以直接用数字键输入数据。当测试“其他变压器”以外的其他变压器时，该项将根据额定电压和变压器类型显示国标阻抗电压。一般情况下该项值无需修改，即可进行正常的容量测试。只有当试品变压器铭牌所标阻抗电压与该项所显示值相差较大时，则建议改变其值，使其更接近铭牌所标注的“阻抗电压”值，将更有助于变压器容量的测试。

　　当前温度：容量测试时需要进行温度校正，所以，需要在此输入当前温度。一般输入的值为被试变压器阴面的温度值再增加10℃。可以直接通过数字键输入温度值。

　　分接档位：被试变压器的分接开关的位置。配变通常都有三(或五)个分接档位，其中2档（3档）为标准分接。进行容量测量时，请保持被试变压器的分接开关位置与该项设置值相同。如被试变压器分接档位不是三(或五)个分接档位的情况，请将该项设定为额定分接档，同时变压器的分接开关接至标准分接档位，方可进行容量测试。

　　标称容量：作为测量结果的参照，此处请输入所测变压器的标称容量。以便于测得的容量形成对照。本项通过数字键直接输入即可

　　变压器用户：此项为拼音中文输入，可以最多输入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，可以最多输入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。

　　判定容量，当测得的变压器容量可以归档，该项将显示归档后的容量值。当测得的变压器容量无法归档时，该项不显示；

　　参考类型：此处将显示系统所推定的被试变压器的类型，如 SJ配变，或S7配变（或电变），或S9(11)配变（或电变）。以供工作人员参考。当所测容量无法归档时，此处显示“――――”。

　　测试完毕后，单击“保存”键，即可将所测结果保存到仪器内，以备以后查阅；单击“打印”键，即可将所测结果打印出来；单击“退出”键，即可退出本测试界面；单击“确定”键，即可以重新进行容量测试。

　　“特性测试”，主要是指测试变压器的负载损耗、空载损耗等基本特性数据，如果要完全符合国家标准的要求，其测试过程几乎全部都要借助外部的调压、升压设备，在操作过程中可能会有高压产生，请务必注意安全。

　　在特性界面选定“空载测试”项，进入空载测试设置界面（图六）。空载测试是需要外配交流电源（包括升压、调压设备）的测试。

　　一次电压：进行变压器测试之前，需要正确输入变压器的工作电压，该项为变压器的一次额定电压值。单位为kV

　　二次电压：进行变压器测试之前，需要正确输入变压器的工作电压，该项为变压器的二次额定电压值。单位为kV。

　　变压器类型：设定被试变压器的类型。主要设定有“SJ（73）配变”、“S7.S9(及以上)配变”、“干式变压器”、“其他变压器”等四个备选项。

　　电压变比，当所测量的电压值超过本仪器本身量程后，用户可以外扩电压互感器，进行量程扩展。此参数为外扩电压互感器的变比值（如：10kV/0.1kV的电压互感器，应输入100）。当未用外扩电压互感器时，请输入1。

　　电流变比，与电压变比的意义相似。当所测电流超过仪器本身量程后，可以外扩电流互感器，来进行量程扩展，该参数为外扩电流互感器的变比值（如：100A/5A的电压互感器即可输入20）。同样，当未用外扩电流互感器时，请输入1。

　　变压器用户：此项为拼音中文输入，可以最多输入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，可以最多输入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。

　　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。

　　c、Uca等参数。测试结果项有：华顶电力校正后的空载电流(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。

　　两瓦特法空载测试，是指采用三相三线的模式将电源、本仪器、待测试变压器连接起来进行的测试。仪器只要通过采集Pab和Pcb的功率即可进行空载测试

　　两瓦特法测试如图九-1、图九-2，同时将显示ab、cb的电压(Uab、Ucb)、电流(Ia、Ic)、有功损耗(Pab、Pcb)等测得电参量。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。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

　　该功能除了可以借助外配单相电源来测量单相变压器和三相变压器的单相空载损耗外，还可以在不用退出测量界面的前提下，依次测量三相变压器的各相空载损耗，并最终计算出三相变压器的总空载损耗值。

　　“单相电源空载测试”的显示界面分别参见图十-1、图十-2、图十-3、图十-4。当您只测量单相变压器或只测量变压器的某一相时，直接接好测试线（参见后面详细说明），直接进入“单相电源法空载测试”即可进行测试。测试结果（图十-1）主要有：当前实际测得的电压Ua、电流Ia和有功损耗Pa（均按电压、电流变比系数换算后的值）以及进行校正后的空载电以及校正后的空载损耗（此处的校正均是指非额定电压条件下进行空载损耗测试后空载电流和空载损耗校正到额定电压条件下的标准数值。空载测试中的校正，均为此意，以下不再重复）。当需要保存A相测试结果并继续测量B相时，请按界面提示，首先单击“暂停”键，暂停测试并保存A相测试结果（图十-2），并按接线的说明，正确改变测试线的连接。再单击“继续”键，继续测量B相数据（类似图十-1）。同理，当正确测量出B相数据后，再次暂停并保存B相数据、正确接好C相测试线、再次单击“继续”键继续测试，即可测量C相数据（图十-3）

　　测量完毕，单击“完成”键，将三相的测量结果计算后，综合显示（图十-4）。显示的结果分别包括三相各自的测试电压(Uab、Ubc、Uca)、电流(Iab、Ibc、Ica)、有功损耗(Pab、Pbc、Pca)，以及校正后的三相空载电流和空载损耗。此外，系统还会根据所测得的空载损耗，推测所测变压器的性能水平代号，供工作人员参考。此时，单击“保存”即可保存相关数据。

　　在特性界面选定“负载测试”项，进入负载测试设置界面（图十一）。空载测试是需要外配交流电源（包括升压、调压设备）的测试。

　　“负载测试”与“空载测试”的各个界面和各项操作基本相似。下面只详细描述一下不同之处，相同之处不再重复

　　一次电压：进行变压器测试之前，华顶电力需要正确输入变压器的工作电压，该项为变压器的一次额定电压值。单位为kV。

　　当前温度：该值用于将测试到的负载损耗校正到标准负载试验条件（如75℃）下，负载损耗的校正公式为：，其中K代表电阻温度系数。其算法为，式中t为测试时的实际温度。阻抗电压的温度校正公式为，式中表当前温度下实际测得的阻抗电压百分比，代表当前温度下的实际测得的负载损表示被测变压器的实际额定容量。请用红外测温仪测量被测变压器的当前温度。

　　校正温度：正如“当前温度”项中提到的，负载损耗实验需要将结果进行校对，校对到统一的温度范围，此处即为那个统一的温度范围。一般油浸式变压器的校正温度为75℃，而干式变压器则有多种不同的校正温度。

　　电压变比，当所测量的电压值超过本仪器本身量程后，用户可以外扩电压互感器，进行量程扩展。此参数为外扩电压互感器的变比值（如：10kV/0.1kV的电压互感器，应输入100）。当未用外扩电压互感器时，请输入1。

　　电流变比，与电压变比的意义相似。当所测电流超过仪器本身量程后，可以外扩电流互感器，来进行量程扩展，该参数为外扩电流互感器的变比值（如：100A/5A的电压互感器即可输入20）。同样，当未用外扩电流互感器时，请输入1。

　　变压器用户：此项为拼音中文输入，可以最多输入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，可以最多输入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”负载测试方式选择”界面(如图十二)。单击“退出”键，即可退出该界面

　　三瓦特法负载测试，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负载测试。其测试过程中反映的各相中间数据，可以作为变压器各相铁芯、绕组的参考数据。

　　测试界面将显示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。结果显示的是校正后的阻抗电压Uk(xx℃)、负载损耗Pk(xx℃)和未做温度校正的Uk、Pk。此处的校正是指非额定电流下负载试验所测得的负载电压和负载损耗，校正到额定电流下，同时温度校正到标准试验条件下(如75℃)的数值

　　两瓦特法负载测试，是指采用三相三线的模式将电源、本仪器、待测试变压器连接起来进行的测试。仪器只要通过采集Pab和Pcb的功率即可进行负载测试

　　测试界面将将显示ab、cb的电压(Uab、Ucb)、电流(Ia、Ic)、有功损耗(Pab、Pcb)等测得电参量。结果显示的是校正后的阻抗电压Uk(xx℃)、负载损耗Pk(xx℃)和未做温度校正的Uk、Pk。此处的校正是指非额定电流下负载试验所测得的负载电压和负载损耗，校正到额定电流下，同时温度校正到标准试验条件下(如75℃)的数值。

　　“内置三相电源法负载测试”方式是采用仪器内置三相电源作为测试电源，其他接线方法与“变压器容量测试”完全相同

　　“内置三相电源法负载测试”与“三瓦特法负载测试”的功能基本相同，所不同的就是测试电源选取的方式，“内置三相电源法负载测试”方式是采用仪器内置三相电源作为测试电源。而“三瓦特法负载测试”方式采用的是外置电源作为测试电源。具体接线方法请参考后面的详细描述。

　　该功能除了可以借助外配单相电源来测量单相变压器和三相变压器的单相负载损耗外，还可以在不用退出测量界面的前提下，依次测量三相变压器的各相负载损耗，并最终计算出三相变压器的总负载损耗值。

　　“单相电源负载测试”的显示界面分别参见图十六-1、图十六-2、图十六-3、图十六-4。当您只测量单相变压器或只测量变压器的某一相时，直接接好测试线（参见后面详细说明），直接进入“单相电源法负载测试”即可进行测试。测试结果（图十六-1）主要有：当前实际测得的电压U、电流I和有功损耗P（均按电压、电流变比系数换算后的值），当前测试相的未温度补偿和已温度补偿的负载损耗。当需要保存A相测试结果并继续测量B相时，请按界面提示，首先单击“暂停”键，暂停测试并保存A相测试结果（图十六-2），并按接线的说明，正确改变测试线的连接。再单击“继续”键，继续测量B相数据（类似图十六-1）。同理，当正确测量出B相数据后，再次暂停并保存B相数据、正确接好C相测试线、再次单击“继续”键继续测试，即可测量C相数据（图十六-3）

　　测量完毕，单击“完成”键，华顶电力将三相的测量结果计算后，综合显示（图十六-4）。显示的结果分别包括三相各自的测试电压(Uab、Ubc、Uca)、电流(Iab、Ibc、Ica)、有功损耗(Pab、Pbc、Pca)，以及三相的负载损耗Pk（未校正），三相的阻抗电压Pk（未校正），校正后的三相负载损耗和阻抗电压。此时，单击“保存”即可保存相关数据。

　　在主菜单中点击“直阻测试”进入直阻测试设置界面（图二十一），根据变压器铭牌将标称容量、分接档位、变压器编号等信息填入对应的框中，点击确定按键进入测试界面。

　　该功能可以测试变压器高压侧A、B之间的电阻，B、C之间的电阻，A、C之间的电阻；低压侧a、b之间的电阻，b、c之间的电阻，a、c之间的电阻。在测试前根据需要选择合适的电流大小进行测试，高压侧可选电流大小为5mA、40mA、200mA三档，低压侧可选电流大小为1A、5A、10A三档。待测试电流值稳定后，仪器自动计算并显示试品当前温度下的测试电阻值，并且同时显示折算温度下的折算电阻值（图二十二）。完毕后，按停止键，仪器输出电源断开，同时放电，显示屏上提示正在放电，请勿拆线，蜂鸣器报警。

　　点击保存键可以保存数据，也可以点击打印键将测试结果打印成凭条。点击退出即可返回到主菜单界面。

　　在材质分析设置界面中，根据变压器铭牌信息将变压器的标称容量、一次电压、二次电压、联接组别、变压器编号等设置信息补全。用盒尺和游标卡尺测量变压器的高压包总高度、低压包总高度和高压包厚度、低压包厚度，填入数据。点击确定按键进行测试

　　材质测试精准显示了高压侧、低压侧的电压U与匝数T，辅助线圈测试的电压UO，测试结果可以清楚显示出高压绕组材质和低压绕组材质。

　　测试人员可以通过点击保存按键来保存测量数据，也可以点击打印按键将测试结果通过打印机打印出来方便保存。

　　此处显示的数据均为保存的测试结果数据。从仪器的测试功能上讲，仪器可以测试变压器容量、空载测试、负载测试、电参量测试以及谐波测试等。目前只能在变压器容量测试、空载测试和负载测试界面对测试结果进行保存。并且保存时以变压器参数设置为依据，也就是当仪器已经保存的最后一条记录的参数设置内容与要保存的记录的参数设置相同，则将在原记录上进行对应的保存。如果最后一条记录的参数设置与准备保存的参数设置不同，则重新创建一条记录，进行保存

　　如图十七所示，数据管理界面可以对历史保存数据进行翻阅、打印、删除等操作。并且可以通过USB数据线将这些数据上传到PC机进行管理。

　　空载测试：从变压器的某一级绕组（一般从二次低压侧）施加额定频率（一般为50Hz的正弦波）额定电压的交流电，其余绕组开路，测量结果主要包括空载电流和空载损耗。如果测试条件有限，电源电压达不到额定电压，可在非额定电压条件下进行测试。但测量结果误差会比较大。一般华顶电力只用于检查变压器有无故障。只有测试电压达到额定电压的70%以上时，才可测量到较准确的空载电流和空载损耗。

　　负载测试：将变压器的某一级绕组（一般将低电压大电流侧）短接，从另一侧（一般为高压侧）线圈的额定分接头处接入额定频率（一般为50Hz的正弦波）的交流电压，使测试端绕组中的电流达到额定电流值。然后测量负载损耗和负载电压。