变压器材质分析仪界面及功能

变压器材质分析仪界面及功能

1、操作面板示意图

    变压器材质分析仪界面及功能如图一所示：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。

2、菜单

打开电源开关后，自动进入进入主菜单界面（图二）。

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。

3、容量测试

3.1容量参数设置

在主菜单界面选定“容量测试"项，进入容量测试前的参数设定界面（图三）。

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。

本仪器包含的变压器电压等级包括：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项（/前方为变压器的一次额定电压，/后为变压器的二次额定电压）。

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。

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。

3.2容量测试结果

测试结果界面如图四所示。主要包括以下几项：

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。

4、特性测试

   “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。

    变压器特性测试的具体接线方式方法在第5章中单独讲解，如果要了解具体接线方法请直接看第5章。

4.1 空载损耗测试

    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。

4.1.1空载损耗测试参数设置

    进行空载测试前，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。

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。

标称容量，即为被试变压器的额定容量；

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。

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）。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。

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。

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。

    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。

4.1.3 两瓦特法空载测试

    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。

    做两元件法空载试验时，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。

4.1.4 单相电源空载测试

    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流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。

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（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。

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）。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。

4.2.2 三瓦特法负载测试

    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。

    当测试过程中，短路电流达到被测变压器的额定电流时，仪器将自动锁存结果。一旦测试结果被锁存，就可以将测试电源停掉。在测试过程中，通过点击“锁存"键也可以临时锁存测试结果。

4.2.3 两瓦特法负载测试

    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。

    当测试过程中，短路电流达到被测变压器的额定电流时，仪器将自动锁存结果。一旦测试结果被锁存，就可以将测试电源停掉。在测试过程中，通过点击“锁存"键也可以临时锁存测试结果。

4.2.4 内置三相电源法负载测试

    “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。

    测试并显示的内容与“三瓦特法负载测试"都是相同。不再重复描述。

4.2.5 单相电源法负载测试

    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，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。

4.3 电参测量

   在特性界面选定“电参测量"项，进入电参测量界面（图十七）。

4.3.1 实时电参

在电参测量界面点击“实时电参"进入电参实时显示界面（图十八）。

   实时电参界面时刻显示着电压、电流、功率等数据，便于操作者实时观察各种数据的变化。

4.3.2实时波形

   在电参测量界面点击“实时波形"进入波形实时显示界面（图十九）。

    实时波形界面显示着A、B、C三相的电压与电流ZST，便于操作者观察记录。

4.3.3 谐波分析

   在电参测量界面点击“谐波分析"进入谐波分析界面（图二十）。

谐波分析界面可以显示20次谐波的变化情况。

5、直阻测试

    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。

    注意：请一定要等到放电报警音结束后，再重新接线进行下次测量，或关断电源拆下测试线！

    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。

6、材质分析

   在主菜单界面点击“材质分析"，进入材质分析参数设置界面（图二十三）。

    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。

在材质分析结果界面中分为两部分：变比测试结果、材质测试结果（图二十四）。

★变比测试结果：

变比测试精准显示了A、B、C三相的变比值、匝比值以及误差。

★材质测试结果：

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。

7、数据管理

    在主菜单界面选定“数据管理"项，并单击进入数据管理界面（图二十五）。

    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。