我们的变压器短路损耗测量解决方案

变压器短路测试

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变压器短路测试

可靠且符合标准要求的电力变压器对于保障电网中的高效输电至关重要。三相变压器是一种无源电气设备,可在不改变电源频率的情况下升高或降低电压。此类设备能够实现从发电端到用电端的高效电力传输,在长距离输电过程中升高电压,并在区域配电过程中降低电压。

所有变压器在运行过程中都会产生一定的电能损耗。负载损耗仅在变压器带负载运行时产生, 并与负载电流的平方成正比。在满载条件下,负载损耗表现为铜损,即变压器铜绕组电阻产生的热量。型式试验与验收测试以及认证测量确保变压器满足质量标准、能够安全运行、达到规定性能指标,并符合相关法规要求。

变压器短路测试设置

变压器样机在投入生产前需要进行性能测试(型式试验)。变压器制造完成后,还需在投入运行前进行测试,以确认其符合规范和法规要求(验收测试)。负载损耗测试属于国际标准 IEC 60076 规定的例行测试和验收测试。

短路测试测定电力变压器在满载短路条件下运行时产生的铜损。电力变压器的一次侧连接交流电源和功率分析仪,二次侧所有相则处于短路状态。铜损高意味着效率低,部分能量会以热量的形式耗散。同时,变压器由于过载和过热而发生故障的风险也更高。

准确的铜损测量有助于验证电力变压器在额定电流下是否达到规定性能。

空载变压器开路测试

负载损耗仅在变压器带负载运行时产生,而空载损耗在变压器通电后始终存在,与负载无关。除了通过短路测试测量变压器铜损外,还可以通过开路测试测量空载时的铁损。功率分析仪连接至变压器一次侧的高压侧,二次侧保持开路,不连接任何负载。

详细了解变压器开路测试

通过短路测试确定变压器负载损耗

变压器绕组带负载时,会产生铜损。这类损耗主要是负载接入后绕组的内部电阻增大所致。通过测量额定电流下的总负载损耗(铜损),可以确定变压器在满载运行时的效率和能量损耗。

多通道测试可在一次测试配置中采集各相以及整个系统的以下参数:

  • 功率:测量各相及整体短路功率,以确定额定满载条件下的铜损
  • 电流:测量各相施加的电流,以确认变压器是否达到额定电流
  • 电压:测量电流升至额定值过程中的各相工作电压
  • 阻抗:在整个测试范围内测量各相及整体阻抗,以表征各相及整体系统的特性

变压器产生铜损的原因

负载损耗无法完全消除,但可以通过优化变压器设计,尽可能提高效率并降低能量损耗。

以下因素会导致铜损增加:

  • 导体电阻:铜导体的作用是传导电流。采用电阻率较高的导体材料、减小导体横截面积、增加导体长度,都会导致绕组电阻增大,从而增加负载损耗。
  • 负载电流大小:负载损耗与负载电流的平方成正比,电流越大,铜损越高。
  • 工作温度:绕组温度升高会导致电阻增加,从而使负载损耗增大。

变压器短路测试的挑战

制造商不断改进变压器设计并采用新材料,以生产可靠性更高、损耗更低的变压器。与此同时,标准、规格和法规要求也日益严苛。为了支持全球能源转型,需要持续提升变压器的效率,而这也给短路测试带来了诸多挑战:

  • 一次测量即可采集多种电气参数,包括功率、电流、电压和频率
  • 利用多功能测量工具实现精准测量,支持详尽的时域和频域分析
  • 符合国际标准,例如 IEC 60076
  • 根据参考绕组温度对温度变化进行修正,计算校正后的短路功率损耗
  • 同步测量并评估各相及整体阻抗
  • 提供符合审核要求的测试文档
  • 支持导出兼容第三方应用程序的数据

我们的变压器短路测试解决方案

制造商和测试实验室利用 LMG671 精密功率分析仪进行准确、全面的短路测试。该仪器支持灵活的多通道测量,并提供符合标准的数据,助力实现准确、全面、高效的电力变压器测试。

制造商和测试实验室仅需使用一台精密功率分析仪,即可构建统一的测量平台,完成所有相关及要求的数据采集,不必像传统测量那样使用功率计、示波器、数字万用表和数据记录仪等多种仪器。

  • 最多支持 7 个功率测量模块,可测量各相电压、电流和功率,实现全面连接。
  • 过程信号接口 (PSI) 可采集关于环境测试条件的附加数据,例如温度、湿度和振动。
  • 在宽动态电流范围内均可实现高精度测量。
  • 预配置测量菜单支持空载和短路测试,用户可加载并自定义菜单,以简化测试流程。
  • 可选的 Y-Δ 计算软件 L6-OPT-SDC 能够针对不同的变压器连接配置准确计算各相功率值
  • 测试结果标准化,可靠且具有可比性。

变压器短路测试解决方案的优势

  • 高精度测量
  • 可靠且可重复的测量结果
  • 无需更改机械连接,即可完成从空载到满载的功率测量
  • 硬件和软件均支持模块化配置
  • 同步多通道测量,创新的分组方案
  • 全球应用工程支持
  • 校准周期保证长达 12 个月
  • 低服务成本,高可用性
  • 首次交付免费提供校准证书

联系我们的功率分析仪专家,为您的测试需求选择合适的解决方案。

了解更多变压器短路测试信息

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