一概述

　　在高效、節(jié)能、環(huán)保的大趨勢下，對電力變壓器及各種電源變壓器在能源轉(zhuǎn)換效率、對公用電網(wǎng)質(zhì)量的影響等性能指標(biāo)的要求日趨嚴(yán)格。如何幫助變壓器生產(chǎn)廠家以最低的投入使產(chǎn)品的關(guān)鍵性能參數(shù)更適應(yīng)未來市場的需求，擁有更強(qiáng)的競爭力，WP4000變頻功率分析儀的低功率因數(shù)下高精度測量的特點(diǎn)，使其可以準(zhǔn)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(yàn)。

二變壓器制造行業(yè)測試需求分析

　　變壓器的損耗是變壓器的重要性能參數(shù)，一方面表示變壓器在運(yùn)行過程中的效率，另一方面表明變壓器在設(shè)計(jì)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(fù)載損耗和短路阻抗測量都是變壓器的例行試驗(yàn)。

1變壓器空載試驗(yàn)分析

　　變壓器空載試驗(yàn)是測量額定電壓下的變壓器空載損耗和空載電流，試驗(yàn)時(shí)高壓側(cè)開路，低壓側(cè)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(rèn)為與負(fù)載的大小無關(guān)，即變壓器空載時(shí)的鐵損耗等于負(fù)載時(shí)的鐵損耗，但這是指額定電壓時(shí)的情況。如果電壓高于額定值，由于變壓器鐵芯中的磁感應(yīng)強(qiáng)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(fù)載損耗時(shí)，因?yàn)楣β室驍?shù)很低，可達(dá)到cosφ小于0.1的狀態(tài)，因此，必須采用在低功率因數(shù)下仍然能夠準(zhǔn)確執(zhí)行測量任務(wù)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(guī)試驗(yàn)沒有空載諧波電流這個(gè)測量項(xiàng)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(jiān)測，檢測變壓器的制造情況，發(fā)現(xiàn)鐵心的飽和程度、變壓器的結(jié)構(gòu)形式以及三相結(jié)構(gòu)的不對稱程度等參數(shù)。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(tǒng)的背景諧波值，以備日后和變壓器帶載后的負(fù)載電流諧波值進(jìn)行比較，以便有針對性地進(jìn)行諧波治理，這也是變壓器生產(chǎn)制造廠家對公用電網(wǎng)質(zhì)量提升可以給出的一個(gè)重要數(shù)據(jù)。國標(biāo)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(jìn)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(shí)，應(yīng)注意量程匹配問題。

2變壓器負(fù)載試驗(yàn)分析

　　變壓器負(fù)載試驗(yàn)中，同時(shí)測定負(fù)載損耗和短路阻抗。
　　在變壓器一側(cè)繞組中通過額定頻率、正弦波形的額定電流，另一側(cè)繞組短路時(shí)的損耗是負(fù)載損耗。（在受到試驗(yàn)設(shè)備限制時(shí)，可以施加不小于50%額定電流。）負(fù)載試驗(yàn)通常將高壓側(cè)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(yàn)應(yīng)在降低電壓的條件下進(jìn)行。用自耦變壓器調(diào)節(jié)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(dá)到額定值時(shí)，變壓器的銅損相當(dāng)于額定負(fù)載時(shí)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(tài)小得多，鐵損可以忽略不計(jì)，所以短路試驗(yàn)的全部輸入功率基本上都消耗在變壓器繞組上，短路試驗(yàn)可測出銅損，即負(fù)載損耗，通過計(jì)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(shù)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(shù)據(jù)準(zhǔn)確性對測量儀器功率測量準(zhǔn)確度、量程范圍擴(kuò)展的需求遞增。

三變壓器生產(chǎn)制造企業(yè)持續(xù)健康發(fā)展對測試儀器/系統(tǒng)的期望

　　對于變壓器生產(chǎn)制造企業(yè)而言，產(chǎn)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(lǐng)域產(chǎn)品幅頻特性的變化范圍和品質(zhì)要求使測量儀器的量程、帶寬、相位和準(zhǔn)確度各項(xiàng)指標(biāo)必須保持同步上升，測量系統(tǒng)日趨復(fù)雜。因此：要求測量系統(tǒng)或儀器裝置能夠以最簡單的結(jié)構(gòu)形式（高集成度）保持在寬量程、相位、帶寬內(nèi)的高準(zhǔn)確度，只有這樣才能使企業(yè)在產(chǎn)品制造鏈的關(guān)鍵環(huán)節(jié)--性能檢試中獲得最高性價(jià)比！

四WP4000變頻功率分析儀在變壓器參數(shù)測試中的優(yōu)勢

　　WP4000變頻功率分析儀在變壓器參數(shù)測試中擁有在變頻測試領(lǐng)域同樣卓越的優(yōu)異表現(xiàn)。
其主要優(yōu)勢在：
　　■  單機(jī)即可精確測量各種變壓器的性能參數(shù)，結(jié)構(gòu)簡單、高效、方便、準(zhǔn)確。
　　■  低功率因數(shù)下的高精度測試特點(diǎn)可以很好的滿足空載試驗(yàn)及短路試驗(yàn)時(shí)的損耗測量，降低變壓器能效計(jì)量檢測的不確定度。
　　■  可完成圖1所示紅色字體標(biāo)注的各項(xiàng)變壓器檢試驗(yàn)項(xiàng)目，一臺儀器可以取代傳統(tǒng)變壓器測試臺中N臺儀器的組合。
　　■  變頻功率傳感器內(nèi)部自動進(jìn)行量程切換，允許測量電壓、電流范圍寬，接線簡單。
　　前端數(shù)字化技術(shù)、專有的相位補(bǔ)償技術(shù)、功率直測技術(shù)、保障了儀器能夠在測試現(xiàn)場保持與計(jì)量時(shí)同樣的計(jì)量學(xué)特性。
　　■  直接測量，可以完成35MVA以下的配電變壓器空載試驗(yàn)及全電流下的負(fù)載實(shí)驗(yàn)；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(fù)載試驗(yàn)。
　　■  配合裝載于上位機(jī)的專用變壓器試驗(yàn)報(bào)表軟件，所有測試結(jié)果均可自動進(jìn)行相關(guān)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(jié)果準(zhǔn)確度更高。

   

圖1、變壓器測試項(xiàng)目及要求

五應(yīng)用示例

　　圖2左為WP4000變頻功率分析儀采集到的變壓器空載輸入電壓及電流的實(shí)時(shí)波形。由圖可見，輸入電壓為正弦波，但是電流畸變嚴(yán)重，呈現(xiàn)“尖頂波”。 圖2右為“尖頂波”的諧波分析畫面，該“尖頂波”的諧波主要集中在3、5、7、9次。

   

圖2 變壓器空載輸入電流呈尖頂波

　　圖3為WP4000變頻功率分析儀應(yīng)用于變壓器參數(shù)測試時(shí)的原理圖

圖3 變壓器試驗(yàn)測試原理示意圖

　　產(chǎn)品主要特性描述請參閱網(wǎng)頁資料： WP4000變頻功率分析儀

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