變壓器材質分析儀界面及功能

變壓器材質分析儀界面及功能

1、操作面板示意圖

    變壓器材質分析儀界面及功能如圖一所示：包括打印機、液晶屏、容量測試接線孔、特性測試接線柱、變比測試接線孔、直阻測試接線柱以及數據上傳通訊接口等。

2、菜單

打開電源開關后，自動進入進入主菜單界面（圖二）。

主菜單中主要包括：“容量測試"、“特性測試"、“直阻測試"、“材質分析"、“數據管理"、“系統設置"等六項。用戶觸摸屏直接選定所需功能進入。

3、容量測試

3.1容量參數設置

在主菜單界面選定“容量測試"項，進入容量測試前的參數設定界面（圖三）。

一次電壓：進行變壓器容量的判定之前，需要正確輸入變壓器的工作電壓，該項為變壓器的一次額定電壓值。單位為kV。

二次電壓：進行變壓器容量的判定之前，需要正確輸入變壓器的工作電壓，該項為變壓器的二次額定電壓值。單位為kV。

一次電壓、二次電壓的可輸入值不高于500kV，同時如果輸入的數值不包括在下列電壓等級時，儀器自動將“變壓器類型"改變為“其他變壓器"。測試“其他變壓器"的容量時，需要輸入被測變壓器的“阻抗電壓"，才能進行準確的變壓器容量測量。

本儀器包含的變壓器電壓等級包括：10kV/0.4kV、10kV/3kV-6.3kV、35kV/0.4kV、35kV/3.5kV-11kV、6kV/0.4kV、6kV/3kV-3.15kV、6.3kV/0.4kV、6.3kV/3kV-3.15kV、10.5kV/0.4kV、10.5kV/3kV-6.3kV、11kV/0.4kV、11kV/3kV-6.3kV等12項（/前方為變壓器的一次額定電壓，/后為變壓器的二次額定電壓）。

變壓器類型：設定被試變壓器的類型。主要設定有“SJ（73）配變"、“S7.S9(及以上)配變"、“干式變壓器"、“其他變壓器"等四個備選項。其中，“其他變壓器"的概念是指，所測變壓器的額定電壓未在上表所列出的電壓等級范圍之內的變壓器、非配電變壓器的特種變壓器等等變壓器。當選用“S7.S9(及以上)配變"項時，容量測試完畢后，系統將根據測得的被試品的負載損耗，來推定被試變壓器究竟屬于哪一種類型的變壓器，以供工作人員參考。另外S9(11)配變與S9(11)電變的不同，請參考國標《JB/T 3837-2010變壓器類產品型號編制方法》的規定。

阻抗電壓：當測試“其他變壓器"時，輸入準確地阻抗電壓，才能進行準確地容量測量?？梢灾苯佑脭底宙I輸入數據。當測試“其他變壓器"以外的其他變壓器時，該項將根據額定電壓和變壓器類型顯示國標阻抗電壓。一般情況下該項值無需修改，即可進行正常的容量測試。只有當試品變壓器銘牌所標阻抗電壓與該項所顯示值相差較大時，則建議改變其值，使其更接近銘牌所標注的“阻抗電壓"值，將更有助于變壓器容量的測試。

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℃?？梢灾苯油ㄟ^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。

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，可以最多輸入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，可以最多輸入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。

3.2容量測試結果

測試結果界面如圖四所示。主要包括以下幾項：

測得負載損耗（75℃），將測得的負載損耗校正到額定試驗條件下所得到的負載損耗值；

國標損耗，如測得容量歸檔，則顯示所歸檔位的變壓器國標負載損耗值；

損耗誤差，校正損耗與國標損耗的誤差百分數；

標稱/準阻抗，容量測試過程中所用的阻抗電壓值；

測得短路阻抗（75℃），當前試驗條件下的被試變壓器的阻抗電壓；

判定容量，當測得的變壓器容量可以歸檔，該項將顯示歸檔后的容量值。當測得的變壓器容量無法歸檔時，該項不顯示；

實測容量，該項顯示實際測量的變壓器的容量。當實測容量可以歸檔時，該項不顯示；

參考類型：此處將顯示系統所推定的被試變壓器的類型，如 SJ配變，或S7配變（或電變），或S9(11)配變（或電變）。以供工作人員參考。當所測容量無法歸檔時，此處顯示“――――"。

測試完畢后，單擊“保存"鍵，即可將所測結果保存到儀器內，以備以后查閱；單擊“打印"鍵，即可將所測結果打印出來；單擊“退出"鍵，即可退出本測試界面；單擊“確定"鍵，即可以重新進行容量測試。

4、特性測試

   “特性測試"，主要是指測試變壓器的負載損耗、空載損耗等基本特性數據，如果要完全符合國家標準的要求，其測試過程幾乎全部都要借助外部的調壓、升壓設備，在操作過程中可能會有高壓產生，請務必注意安全。

    變壓器特性測試的具體接線方式方法在第5章中單獨講解，如果要了解具體接線方法請直接看第5章。

4.1 空載損耗測試

    在特性界面選定“空載測試"項，進入空載測試設置界面（圖六）?？蛰d測試是需要外配交流電源（包括升壓、調壓設備）的測試。

4.1.1空載損耗測試參數設置

    進行空載測試前，需要設定一些必要的參數。

    一次電壓：進行變壓器測試之前，需要正確輸入變壓器的工作電壓，該項為變壓器的一次額定電壓值。單位為kV。

二次電壓：進行變壓器測試之前，需要正確輸入變壓器的工作電壓，該項為變壓器的二次額定電壓值。單位為kV。

標稱容量，即為被試變壓器的額定容量；

變壓器類型：設定被試變壓器的類型。主要設定有“SJ（73）配變"、“S7.S9(及以上)配變"、“干式變壓器"、“其他變壓器"等四個備選項。

聯接組別：選擇被測變壓器的實際聯接組別。

電壓變比，當所測量的電壓值超過本儀器本身量程后，用戶可以外擴電壓互感器，進行量程擴展。此參數為外擴電壓互感器的變比值（如：10kV/0.1kV的電壓互感器，應輸入100）。當未用外擴電壓互感器時，請輸入1。

電流變比，與電壓變比的意義相似。當所測電流超過儀器本身量程后，可以外擴電流互感器，來進行量程擴展，該參數為外擴電流互感器的變比值（如：100A/5A的電壓互感器即可輸入20）。同樣，當未用外擴電流互感器時，請輸入1。

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，可以最多輸入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，可以最多輸入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。

當您輸入正確數據后，即可單擊“確定"鍵進入"空載測試方式選擇"界面(如圖七)。單擊“退出"鍵，即可退出該界面。

根據實際需要，選擇對應的測試方式即可。具體接線方法參見后面的具體說明。

4.1.2三瓦特法空載測試

    三瓦特法空載測試，是指采用三相四線的模式將電源、本儀器、待測試變壓器連接起來進行的空載測試。其測試過程中反映的中間數據，可以作為變壓器各相鐵芯、繞組的參考數據。

    三瓦特法空載測試如圖八-1、圖八-2。將顯示a、b、c三相的電壓(Ua、Ub、Uc)、電流(Ia、Ib、Ic)、有功損耗(Pa、Pb、Pc)、Uab、Ubc、Uca等參數。測試結果項有：校正后的空載電流(校Io)、空載損耗(校Po)和根據空載損耗推定的變壓器性能水平代號以及其國標損耗。同樣，單擊“打印"鍵，即可打印相關數據。單擊“保存"即可保存相關數據。

   做三相空載試驗時，當輸入的電壓達到被測變壓器的額定電壓時，本儀器將自動鎖存測試結果。一旦測試結果鎖存，就可以將測試電源停掉。輸入電壓未達到被測變壓器的額定電壓時，可以通過單擊“鎖存"鍵，實現測試數據的鎖存。

4.1.3 兩瓦特法空載測試

    兩瓦特法空載測試，是指采用三相三線的模式將電源、本儀器、待測試變壓器連接起來進行的測試。儀器只要通過采集Pab和Pcb的功率即可進行空載測試。

    兩瓦特法測試如圖九-1、圖九-2，同時將顯示ab、cb的電壓(Uab、Ucb)、電流(Ia、Ic)、有功損耗(Pab、Pcb)等測得電參量。結果項有：校正后的空載電流(校Io)、空載損耗(校Po)和根據空載損耗推定的變壓器性能水平代號。同樣，單擊“打印"鍵，即可打印相關數據。單擊“保存"即可保存相關數據。

    做兩元件法空載試驗時，當輸入的電壓達到被測變壓器的額定電壓時，本儀器將自動鎖存測試結果。一旦測試結果鎖存，就可以將測試電源停掉。輸入電壓未達到被測變壓器的額定電壓時，可以通過單擊“鎖存"鍵，實現測試數據的鎖存。

4.1.4 單相電源空載測試

    該功能除了可以借助外配單相電源來測量單相變壓器和三相變壓器的單相空載損耗外，還可以在不用退出測量界面的前提下，依次測量三相變壓器的各相空載損耗，并最終計算出三相變壓器的總空載損耗值。

    “單相電源空載測試"的顯示界面分別參見圖十-1、圖十-2、圖十-3、圖十-4。當您只測量單相變壓器或只測量變壓器的某一相時，直接接好測試線（參見后面詳細說明），直接進入“單相電源法空載測試"即可進行測試。測試結果（圖十-1）主要有：當前實際測得的電壓Ua、電流Ia和有功損耗Pa（均按電壓、電流變比系數換算后的值）以及進行校正后的空載電流以及校正后的空載損耗（此處的校正均是指非額定電壓條件下進行空載損耗測試后空載電流和空載損耗校正到額定電壓條件下的標準數值?？蛰d測試中的校正，均為此意，以下不再重復）。當需要保存A相測試結果并繼續測量B相時，請按界面提示，首先單擊“暫停"鍵，暫停測試并保存A相測試結果（圖十-2），并按接線的說明，正確改變測試線的連接。再單擊“繼續"鍵，繼續測量B相數據（類似圖十-1）。同理，當正確測量出B相數據后，再次暫停并保存B相數據、正確接好C相測試線、再次單擊“繼續"鍵繼續測試，即可測量C相數據（圖十-3）。

    測量完畢，單擊“完成"鍵，將三相的測量結果計算后，綜合顯示（圖十-4）。顯示的結果分別包括三相各自的測試電壓(Uab、Ubc、Uca)、電流(Iab、Ibc、Ica)、有功損耗(Pab、Pbc、Pca)，以及校正后的三相空載電流和空載損耗。此外，系統還會根據所測得的空載損耗，推測所測變壓器的性能水平代號，供工作人員參考。此時，單擊“保存"即可保存相關數據。

4.2 負載損耗測試

在特性界面選定“負載測試"項，進入負載測試設置界面（圖十一）?？蛰d測試是需要外配交流電源（包括升壓、調壓設備）的測試。

“負載測試"與“空載測試"的各個界面和各項操作基本相似。下面只詳細描述一下不同之處，相同之處不再重復。

4.2.1負載損耗測試參數設置

    進行負載測試前，需要設定一些必要的參數。

    一次電壓：進行變壓器測試之前，需要正確輸入變壓器的工作電壓，該項為變壓器的一次額定電壓值。單位為kV。

    當前溫度：該值用于將測試到的負載損耗校正到標準負載試驗條件（如75℃）下，負載損耗的校正公式為:，其中K代表電阻溫度系數。其算法為:，式中t為測試時的實際溫度。阻抗電壓的溫度校正公式為:，式中代表當前溫度下實際測得的阻抗電壓百分比，代表當前溫度下的實際測得的負載損耗，表示被測變壓器的實際額定容量。請用紅外測溫儀測量被測變壓器的當前溫度。

★標稱容量：即為被試變壓器的額定容量；

★校正溫度：正如“當前溫度"項中提到的，負載損耗實驗需要將結果進行校對，校對到統一的溫度范圍，此處即為那個統一的溫度范圍。一般油浸式變壓器的校正溫度為75℃，而干式變壓器則有多種不同的校正溫度。

★聯接組別：選擇被測變壓器的實際聯接組別。

★電壓變比，當所測量的電壓值超過本儀器本身量程后，用戶可以外擴電壓互感器，進行量程擴展。此參數為外擴電壓互感器的變比值（如：10kV/0.1kV的電壓互感器，應輸入100）。當未用外擴電壓互感器時，請輸入1。

★電流變比，與電壓變比的意義相似。當所測電流超過儀器本身量程后，可以外擴電流互感器，來進行量程擴展，該參數為外擴電流互感器的變比值（如：100A/5A的電壓互感器即可輸入20）。同樣，當未用外擴電流互感器時，請輸入1。

★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，可以最多輸入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，可以最多輸入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。

    當您輸入正確數據后，即可單擊“確定"鍵進入"負載測試方式選擇"界面(如圖十二)。單擊“退出"鍵，即可退出該界面。

4.2.2 三瓦特法負載測試

    三瓦特法負載測試，是指采用三相四線的模式將電源、本儀器、待測試變壓器連接起來進行的負載測試。其測試過程中反映的各相中間數據，可以作為變壓器各相鐵芯、繞組的參考數據。

    測試界面將顯示a、b、c三相的電壓(Ua、Ub、Uc)、電流(Ia、Ib、Ic)、有功損耗(Pa、Pb、Pc)、Uab、Ubc、Uca等參數。結果顯示的是校正后的阻抗電壓Uk(xx℃)、負載損耗Pk(xx℃)和未做溫度校正的Uk、Pk。此處的校正是指非額定電流下負載試驗所測得的負載電壓和負載損耗，校正到額定電流下，同時溫度校正到標準試驗條件下(如75℃)的數值。

    當測試過程中，短路電流達到被測變壓器的額定電流時，儀器將自動鎖存結果。一旦測試結果被鎖存，就可以將測試電源停掉。在測試過程中，通過點擊“鎖存"鍵也可以臨時鎖存測試結果。

4.2.3 兩瓦特法負載測試

    兩瓦特法負載測試，是指采用三相三線的模式將電源、本儀器、待測試變壓器連接起來進行的測試。儀器只要通過采集Pab和Pcb的功率即可進行負載測試。

    測試界面將將顯示ab、cb的電壓(Uab、Ucb)、電流(Ia、Ic)、有功損耗(Pab、Pcb)等測得電參量。結果顯示的是校正后的阻抗電壓Uk(xx℃)、負載損耗Pk(xx℃)和未做溫度校正的Uk、Pk。此處的校正是指非額定電流下負載試驗所測得的負載電壓和負載損耗，校正到額定電流下，同時溫度校正到標準試驗條件下(如75℃)的數值。

    當測試過程中，短路電流達到被測變壓器的額定電流時，儀器將自動鎖存結果。一旦測試結果被鎖存，就可以將測試電源停掉。在測試過程中，通過點擊“鎖存"鍵也可以臨時鎖存測試結果。

4.2.4 內置三相電源法負載測試

    “內置三相電源法負載測試"方式是采用儀器內置三相電源作為測試電源，其他接線方法與“變壓器容量測試"完全相同。

    “內置三相電源法負載測試"與“三瓦特法負載測試"的功能基本相同，所不同的就是測試電源選取的方式，“內置三相電源法負載測試"方式是采用儀器內置三相電源作為測試電源。而“三瓦特法負載測試"方式采用的是外置電源作為測試電源。具體接線方法請參考后面的詳細描述。

    測試并顯示的內容與“三瓦特法負載測試"都是相同。不再重復描述。

4.2.5 單相電源法負載測試

    該功能除了可以借助外配單相電源來測量單相變壓器和三相變壓器的單相負載損耗外，還可以在不用退出測量界面的前提下，依次測量三相變壓器的各相負載損耗，并最終計算出三相變壓器的總負載損耗值。

    “單相電源負載測試"的顯示界面分別參見圖十六-1、圖十六-2、圖十六-3、圖十六-4。當您只測量單相變壓器或只測量變壓器的某一相時，直接接好測試線（參見后面詳細說明），直接進入“單相電源法負載測試"即可進行測試。測試結果（圖十六-1）主要有：當前實際測得的電壓U、電流I和有功損耗P（均按電壓、電流變比系數換算后的值），當前測試相的未溫度補償和已溫度補償的負載損耗。當需要保存A相測試結果并繼續測量B相時，請按界面提示，首先單擊“暫停"鍵，暫停測試并保存A相測試結果（圖十六-2），并按接線的說明，正確改變測試線的連接。再單擊“繼續"鍵，繼續測量B相數據（類似圖十六-1）。同理，當正確測量出B相數據后，再次暫停并保存B相數據、正確接好C相測試線、再次單擊“繼續"鍵繼續測試，即可測量C相數據（圖十六-3）。

    測量完畢，單擊“完成"鍵，將三相的測量結果計算后，綜合顯示（圖十六-4）。顯示的結果分別包括三相各自的測試電壓(Uab、Ubc、Uca)、電流(Iab、Ibc、Ica)、有功損耗(Pab、Pbc、Pca)，以及三相的負載損耗Pk（未校正），三相的阻抗電壓Pk（未校正），校正后的三相負載損耗和阻抗電壓。此時，單擊“保存"即可保存相關數據。

4.3 電參測量

   在特性界面選定“電參測量"項，進入電參測量界面（圖十七）。

4.3.1 實時電參

在電參測量界面點擊“實時電參"進入電參實時顯示界面（圖十八）。

   實時電參界面時刻顯示著電壓、電流、功率等數據，便于操作者實時觀察各種數據的變化。

4.3.2實時波形

   在電參測量界面點擊“實時波形"進入波形實時顯示界面（圖十九）。

    實時波形界面顯示著A、B、C三相的電壓與電流ZST，便于操作者觀察記錄。

4.3.3 諧波分析

   在電參測量界面點擊“諧波分析"進入諧波分析界面（圖二十）。

諧波分析界面可以顯示20次諧波的變化情況。

5、直阻測試

    在主菜單中點擊“直阻測試"進入直阻測試設置界面（圖二十一），根據變壓器銘牌將標稱容量、分接檔位、變壓器編號等信息填入對應的框中，點擊確定按鍵進入測試界面。

    該功能可以測試變壓器高壓側A、B之間的電阻，B、C之間的電阻，A、C之間的電阻；低壓側a、b之間的電阻，b、c之間的電阻，a、c之間的電阻。在測試前根據需要選擇合適的電流大小進行測試，高壓側可選電流大小為5mA、40mA、200mA三檔，低壓側可選電流大小為1A、5A、10A三檔。待測試電流值穩定后，儀器自動計算并顯示試品當前溫度下的測試電阻值，并且同時顯示折算溫度下的折算電阻值（圖二十二）。      完畢后，按停止鍵，儀器輸出電源斷開，同時放電，顯示屏上提示正在放電，請勿拆線，蜂鳴器報警。

    注意：請一定要等到放電報警音結束后，再重新接線進行下次測量，或關斷電源拆下測試線！

    點擊保存鍵可以保存數據，也可以點擊打印鍵將測試結果打印成憑條。點擊退出即可返回到主菜單界面。

6、材質分析

   在主菜單界面點擊“材質分析"，進入材質分析參數設置界面（圖二十三）。

    在材質分析設置界面中，根據變壓器銘牌信息將變壓器的標稱容量、一次電壓、二次電壓、聯接組別、變壓器編號等設置信息補全。用盒尺和游標卡尺測量變壓器的高壓包總高度、低壓包總高度和高壓包厚度、低壓包厚度，填入數據。點擊確定按鍵進行測試。

在材質分析結果界面中分為兩部分：變比測試結果、材質測試結果（圖二十四）。

★變比測試結果：

變比測試精準顯示了A、B、C三相的變比值、匝比值以及誤差。

★材質測試結果：

材質測試精準顯示了高壓側、低壓側的電壓U與匝數T，輔助線圈測試的電壓UO，測試結果可以清楚顯示出高壓繞組材質和低壓繞組材質。

    測試人員可以通過點擊保存按鍵來保存測量數據，也可以點擊打印按鍵將測試結果通過打印機打印出來方便保存。

7、數據管理

    在主菜單界面選定“數據管理"項，并單擊進入數據管理界面（圖二十五）。

    此處顯示的數據均為保存的測試結果數據。從儀器的測試功能上講，儀器可以測試變壓器容量、空載測試、負載測試、電參量測試以及諧波測試等。目前只能在變壓器容量測試、空載測試和負載測試界面對測試結果進行保存。并且保存時以變壓器參數設置為依據，也就是當儀器已經保存的最后一條記錄的參數設置內容與要保存的記錄的參數設置相同，則將在原記錄上進行對應的保存。如果最后一條記錄的參數設置與準備保存的參數設置不同，則重新創建一條記錄，進行保存。

    如圖十七所示，數據管理界面可以對歷史保存數據進行翻閱、打印、刪除等操作。并且可以通過USB數據線將這些數據上傳到PC機進行管理。