WP4000變頻功率分析儀在變壓器測試中的應用

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發布時間：2013/10/26 20:22:30
作者：銀河電氣

一概述

　　在高效、節能、環保的大趨勢下，對電力變壓器及各種電源變壓器在能源轉換效率、對公用電網質量的影響等性能指標的要求日趨嚴格。如何幫助變壓器生產廠家以最低的投入使產品的關鍵性能參數更適應未來市場的需求，擁有更強的競爭力，WP4000變頻功率分析儀的低功率因數下高精度測量的特點，使其可以準確的測量變壓器空載損耗及短路損耗，非常適合用于變壓器能效評測試驗。

二變壓器制造行業測試需求分析

　　變壓器的損耗是變壓器的重要性能參數，一方面表示變壓器在運行過程中的效率，另一方面表明變壓器在設計制造的性能是否滿足要求。變壓器空載損耗和空載電流測量、負載損耗和短路阻抗測量都是變壓器的例行試驗。

1變壓器空載試驗分析

　　變壓器空載試驗是測量額定電壓下的變壓器空載損耗和空載電流，試驗時高壓側開路，低壓側加壓至額定電壓。空載損耗主要是鐵損耗。鐵損耗的大小可以認為與負載的大小無關，即變壓器空載時的鐵損耗等于負載時的鐵損耗，但這是指額定電壓時的情況。如果電壓高于額定值，由于變壓器鐵芯中的磁感應強度處在磁化曲線的飽和段，空載損耗和空載電流都會急劇變化。

　　在測量大型變壓器的空載或負載損耗時，因為功率因數很低，可達到cosφ小于0.1的狀態，因此，必須采用在低功率因數下仍然能夠準確執行測量任務的功率分析儀，必須采用低角差的電壓互感器、電流互感器或其它低角差的電壓、電流傳感器。

　　過去常規試驗沒有空載諧波電流這個測量項目，有些單位在測量變壓器的空載電流諧波，其目的在于通過對空載電流諧波的監測，檢測變壓器的制造情況，發現鐵心的飽和程度、變壓器的結構形式以及三相結構的不對稱程度等參數。近來，測量變壓器的空載電流諧波趨勢增長迅速，其主要目的在于測量變壓器接入系統的背景諧波值，以備日后和變壓器帶載后的負載電流諧波值進行比較，以便有針對性地進行諧波治理，這也是變壓器生產制造廠家對公用電網質量提升可以給出的一個重要數據。國標要求諧波值以基波幅值的百分比表示，因此，必須采用具備基波測量模式，能夠進行諧波分析處理的功率分析儀。

　　電力變壓器的空載電流一般在1%額定電流以下，選擇儀表或電流互感器時，應注意量程匹配問題。

2變壓器負載試驗分析

　　變壓器負載試驗中，同時測定負載損耗和短路阻抗。
　　在變壓器一側繞組中通過額定頻率、正弦波形的額定電流，另一側繞組短路時的損耗是負載損耗。（在受到試驗設備限制時，可以施加不小于50%額定電流。）負載試驗通常將高壓側接至電源，低壓線圈直接短接。由于一般電力變壓器的短路阻抗很小，為了避免過大的短路電流損壞變壓器的線圈，短路試驗應在降低電壓的條件下進行。用自耦變壓器調節外旋電壓，使電流在0.1~1.3倍額定電流范圍變化。原邊電流達到額定值時，變壓器的銅損相當于額定負載時的銅損，因外施電壓較低，鐵芯中的工作磁通比額定工作狀態小得多，鐵損可以忽略不計，所以短路試驗的全部輸入功率基本上都消耗在變壓器繞組上，短路試驗可測出銅損，即負載損耗，通過計算可得出短路阻抗。
　　通常電力變壓器在額定電流下的短路損耗數值隨變壓器容量的增大而下降。因此，隨著變壓器容量的增加，效率測定的數據準確性對測量儀器功率測量準確度、量程范圍擴展的需求遞增。

三變壓器生產制造企業持續健康發展對測試儀器/系統的期望

　　對于變壓器生產制造企業而言，產品線的拓展，包括容量、電壓等級、變比的不斷延拓，也包括電源及特種變壓器領域產品幅頻特性的變化范圍和品質要求使測量儀器的量程、帶寬、相位和準確度各項指標必須保持同步上升，測量系統日趨復雜。因此：要求測量系統或儀器裝置能夠以最簡單的結構形式（高集成度）保持在寬量程、相位、帶寬內的高準確度，只有這樣才能使企業在產品制造鏈的關鍵環節--性能檢試中獲得最高性價比！

四WP4000變頻功率分析儀在變壓器參數測試中的優勢

　　WP4000變頻功率分析儀在變壓器參數測試中擁有在變頻測試領域同樣卓越的優異表現。
其主要優勢在：
　　■ 單機即可精確測量各種變壓器的性能參數，結構簡單、高效、方便、準確。
　　■ 低功率因數下的高精度測試特點可以很好的滿足空載試驗及短路試驗時的損耗測量，降低變壓器能效計量檢測的不確定度。
　　■ 可完成圖1所示紅色字體標注的各項變壓器檢試驗項目，一臺儀器可以取代傳統變壓器測試臺中N臺儀器的組合。
　　■ 變頻功率傳感器內部自動進行量程切換，允許測量電壓、電流范圍寬，接線簡單。
　　前端數字化技術、專有的相位補償技術、功率直測技術、保障了儀器能夠在測試現場保持與計量時同樣的計量學特性。
　　■ 直接測量，可以完成35MVA以下的配電變壓器空載試驗及全電流下的負載實驗；在三分之一額定電流下可完成105MVA以下的配電變壓器的空載及負載試驗。
　　■ 配合裝載于上位機的專用變壓器試驗報表軟件，所有測試結果均可自動進行相關校正。諸如：波形校正、溫度校正、非額定電壓校正、非額定電流校正等多種校正，使測試結果準確度更高。

變壓器測試項目及要求