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黑龙江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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黑龙江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。

黑龙江变压器容量特性测试仪图十九 单相短路结果图4.4.4三相短路a) 为确保仪器测量数据的准确度，施加于测试电路的电流必须大于50％额定电流。b)在参数设置界面中，正确设置测试的变压器容量，额定高压、额定低压，按铭牌所标值输入。c)按照接线图接线，做负载实验时变压器的非加压侧的三个出线端人工短连接。d)接线无误后，如使用触摸功能可以在彩色液晶上的‘开始测试’按钮区域直接点击，或使用外部按键时按‘确认’按键，‘开始测试’按钮转换成‘测试中...’按钮，施加电流电压，等待数据稳定后，人工按键结束测试。使用触摸功能时在彩色液晶上的‘测试中...’按钮区域直接点击，使用外部按键时按‘确认’按键，结束测试，测试仪自动给出测试的结果。e)测试完毕显示出当前各相的实际电压、电流、功率，校正后的短路电压百分比Uk％即阻抗电压、测试负载损耗以及校正后的负载损耗（非额定电流条件下短路试验时将测量的功率损耗和短路电压校正到额定电流条件时的数值）。

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黑龙江变压器容量特性测试仪单相电源空载测试CA相测完 单相电源空载测试终计算结果测量完毕，单击“完成”键，将三相的测量结果计算后，综合显示。显示的结果分别包括三相各自的测试电压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。4.2 负载损耗测试在特性界面选定“负载测试”项，进入负载测试设置界面。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，相同之处不再重复负载测试参数设置界面4.2.1负载损耗测试参数设置进行负载测试前，需要设定一些必要的参数。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。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代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耗，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。标称容量：即为被试变压器的额定容量；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。联接组别：选择被测变压器的实际联接组别。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）。

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黑龙江变压器容量特性测试仪图 七 容量实验可以在液晶屏上直接触摸相应图片部分，也可以按动外部键盘对应的数字进入到相应的子菜单。4.3.1 容量测试正确设置了容量参数后，再进行容量的测试功能。试验步：按照提示的接线图接线，对于250KVA以上的变压器，要使用相应规格的短路线。图八 容量测试接线试验第二步:接好试验线后，对测试方式进行选择，测试仪默认为对变压器施加信号的单一容量法测试，如需进行直阻数据的综合测试，测试方式的选择可以用触摸功能在彩色液晶上修改，也可以使用外部按键“F3”进行修改；接线及测试方式检查无误既可试验，使用触摸功能可以在彩色液晶上的‘开始测试’按钮区域直接点击，使用外部按键时按‘确认’按键，‘开始测试’按钮转换成‘测试中..’按钮，同时仪器发出滴滴的声响提示正在进行测试，测试完毕自动结束。如果确认数据稳定也可以人工结束，同样使用触摸功能可以在彩色液晶上的‘测试中’按钮区域直接点击，使用外部按键时按‘确认’按键，结束测试，测试仪自动给出测试的结果。如果采集数据出现问题，测试仪提示"采集失败，请检查接线！"。试验第三步:测试完毕出现容量测试判别结果，包括：当前测试条件下实测的短路损耗（负载损耗）数值、判定的变压器参数下国标规定的短路损耗数值、校正到额定试验条件下的短路损耗数值、校正后的短路损耗数值与国标参数下短路损耗值的百分数误差。当前条件下实测阻抗电压数值、判定的国标阻抗电压数值、判定容量、实测容量、变压器的实测阻抗；如果在判定容量显示为“No type”说明实测容量值在两相临容量之间，无法归档；如果显示屏提示“负载损耗异常，请用有源负载测试”，则返回主菜单，使用“有源负载”项目进行测试以效验容量测试的结果。试验结果参见图九；图九 容量测试结果试验第四步：测试结果的保存和打印。如使用触摸功能可以在彩色液晶上的‘F1 保存’按钮区域直接点击，使用外部按键时按‘F1’按键，测试仪即可把测试的结果进行保存。在‘结果查询’子菜单可以查询到保存的记录。

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黑龙江变压器容量特性测试仪键盘说明键盘共有30个键，分别为：F1~F5，数字0~9、小数点、、存储、查询、退出、设置、切换、自检、帮助。数字键：0～9，在输入参数时做为相应的数字使用。小数点：在输入参数时做为小数点使用。↑、↓、←、→键：上下左右键?在主界面中用来移动光标，使其指向需要进行的项目功能条（功能条反色显示）。?上下键在容量测试屏和参数设置屏中用来移动光标，使其指向需要要更改的参数（包括：容量设置部分的试品编号、当前温度、阻抗电压、高额定电压、试品类型、分接档位、联结组别、参比容量和特性测试部分的PT变比、CT变比、高额定电压、低额定电压、当前温度、设置日期、设置时间、变压器容量、接线方式等）。?上下键在记录浏览功能屏中用来翻阅记录。?左右键在容量测试参数设置功能屏中用来切换可选的项目，如分接档位、联接组别、参比容量，可根据屏幕上方的提示用左右键在这些档位中连续切换，选至需要的数值。键：确定键，在开机后按下此键进入主菜单。主菜单下按下此键即进入当前指向的功能选项（反色显示的功能条），在输入参数时，作用是开始输入和结束输入并使刚键入的数字有效。退出键：返回键，按下此键均直接返回到主菜单；如果正在测试过程中、测试结束时按此键则同时返回主界面。存储键：在容量测试结果下，按存储键可存储当前容量测试结果。查询键：在主菜单下按下查询键，可查询已存储的容量数据。设置键：在主菜单下按下设置，可快速进入参数设置屏。F1~F5键：辅助功能键。F4是打印功能键。切换、自检、帮助、开关键：现为保留按键，无实际用途。

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黑龙江变压器容量特性测试仪?联结组别：根据变压器的内部接线方式可分为Yyn0、Dyn11和Yzn11三种情况，因不同联结组别的变压器损耗参数是不同的，因此只有明确变压器的联结组别才可准确判断出被测变压器的型式。?参比容量：当被测变压器容量为500或630时，需输入此项参数；因为这两种容量的变压器的阻抗电压处于交替区，造成容量判定的交叉区，也就是说同一台变压器按照不同的阻抗电压进行测试，有可能出两种结果；因此只有设置了参比容量，才能保证测出的容量准确。?界面风格：有两种界面颜色搭配风格可选。所有参数设置好后，按确定键开始测试过程，如图5所示：图5、容量测试（进行中）图中将实时的测试数据显示在屏幕上，包括：ABC三相的测试电压、ABC三相的测试电流、ABC三相的测试功率、各相的平均电压和平均电流、各相的总功率。如果试验人员的接线不正确，仪器会自动提示：测试异常，请检查接线。

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黑龙江变压器容量特性测试仪当前温度：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。图三 容量测试设置界面变压器编号：共6位数的变压器编号。主要是为了便于变压器的管理、查阅。该项值通过数字键输入。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。以上各项均设定完毕，并正确接线后（参照后面详细说明），单击“确定”键既可进行容量测试。

黑龙江变压器容量特性测试仪 使用注意事项6.1．安全测试1．在测量过程中一定不要接触测试线的金属部分，以避免被电击伤。2．测量接线一定要严格按说明书操作，否则后果自负。3．测试之前一定要认真检查设置的参数是否正确。4．使用有地线的电源插座。5．不能在电压和电流超量程的情况下工作。6．短路试验时，非加压侧的短接必须良好，否则会对测试结果有影响。7．做短路试验时，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。8．试验接线工作必须在被试线路接地的情况下进行，防止感应电压触电。所有短路、接地和引线都应有足够的截面，且必须连接牢靠。测试组织工作要严密，通信顺畅，以保证测试工作安全顺利进行。9.变压器容量测试仪标准配置短路线200mm2×0.8m，在测量超过1000KVA时短路线应相应加倍或更粗才能保证测量的精度。6.2．电池及充放电电池采用工业级聚合物锂电池，重量轻，单位储能密度大，受负载和环境温度变化影响小的特性，仪器在开机状态下自动采集供电锂电池的电池电压，并以可视化图形显示，当电池电压电量低于10％时，测试仪自动以声光报警提示，测试仪内部集成了电池的充电模块，充电电压市电交流220V电池充电时长不低于14小时，在测试仪长期不用情况下，请至少每两个月充放电一次。，尽量不要在仪器剩余电量不足10％时测试，并且在充电时不允许测试。

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黑龙江变压器容量特性测试仪容量测试结果测得负载损耗（75℃），将测得的负载损耗校正到额定试验条件下所得到的负载损耗值；国标损耗，如测得容量归档，则显示所归档位的变压器国标负载损耗值；损耗误差，校正损耗与国标损耗的误差百分数；标称/准阻抗，容量测试过程中所用的阻抗电压值；测得短路阻抗（75℃），当前试验条件下的被试变压器的阻抗电压；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；实测容量，该项显示实际测量的变压器的容量。当实测容量可以归档时，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。