變壓器功率損耗測試：三相電能及功率質量分析儀
電力變壓器被開發(fā)用于變電站的電能轉換，電氣設備的電隔離，電路中的電壓適配等領域。在變壓器的開發(fā)過程中，型式試驗、常規(guī)檢測和驗收測試都需要遵循IEC 60076標準中的測試要求。在工廠內，所有標準中描述的測試項都需要執(zhí)行，包括空載電流、短路阻抗和有載/空載損耗。要完成這些測試尤其需要一臺高精度的功率分析儀。典型的使用功率分析儀的空載測試接線示意圖如Figure 1所示。
ZES ZIMMER功率分析儀LMG600系列是個理想的選擇，能夠精確測量功率損耗，得益于它杰出的低功率因素下的精度保證。豐富的軟件功能為大量參數(shù)測量獲取鋪平了道路，使IEC 60076中描述的各個測量結果都能被獲得。LMG600系列的另一優(yōu)點是可以按照測量需要搭配所需的通道數(shù)，節(jié)約成本。對于三相變壓器，常規(guī)的測試只需配置3個測量通道。
ZES ZIMMER功率分析儀LMG600系列是個理想的選擇，能夠精確測量功率損耗，得益于它杰出的低功率因素下的精度保證。豐富的軟件功能為大量參數(shù)測量獲取鋪平了道路，使IEC 60076中描述的各個測量結果都能被獲得。LMG600系列的另一優(yōu)點是可以按照測量需要搭配所需的通道數(shù)，節(jié)約成本。對于三相變壓器，常規(guī)的測試只需配置3個測量通道。
短路阻抗和有載損耗的測量
Figure2是一個三相變壓器的各相電壓、電流和功率測量示意圖。在此基礎上，LMG還測量了短路阻抗中的電阻和電抗值以及有載功率損耗。這些參數(shù)需要測量并和宣稱的公差進行比較，來確定是否存在可能的繞組變形。
用戶自定義界面-添加所有需要的測量值在同一個界面中，方便查看，提高效率。
空載損耗和空載電流的測量
Figure 3與 Figure 2相似，只是沒有接負載，可以測量空載損耗和空載電流。
依據IEC 60076-1，功率測量分別是空載損耗和修正后的空載損耗，修正公式如下:
通過儀器自帶的強大腳本編輯功能，可以輕松完成修正計算。計算每相和整個系統(tǒng)的空載功率損耗修正值，再使用界面自定義功能將所需的各項測量計算結果放在同一界面中查看。
變壓器效率測試
在大多數(shù)常規(guī)測試中，變壓器的效率首先通過測量功率損耗來計算，其次才是通過測量輸入/輸出功率。效率計算公式如下：
執(zhí)行完有載和空載損耗測量確定變壓器的鐵損和銅損之后，兩者都可添加到總功率損耗中。LMG600系列提供了全面的數(shù)據記錄功能，并可將帶有時間戳的數(shù)據導出成Excel、Matlab或Octave格式。這方便了后期的數(shù)據處理，比如在本例中的變壓器效率計算。
還可以通過直接測量輸入/輸出功耗來計算效率和相移。對于三相變壓器，這種方法就需要在一次側有3個AC功率測量通道，二次側亦然，如Figure 4所示。因此你也可以給LMG671配置6個功率測量通道來直接測量變壓器總效率，這樣確保了所有測量值是在相同測量環(huán)境下獲得的。同樣的方法也可以用來確定電壓比，以此檢查變壓器繞組的匝數(shù)。
類似地，效率測試還可以用兩瓦法來進行測量。這將減少所需要的功率測量通道數(shù)。對于50/60Hz的測量，外殼和電源線的對地電容應該對測量結果不會有什么影響。我們建議的還是前面提及的更精確的測量方法，即使需要6個測量通道。
一般而言，變壓器效率是在有載和空載損耗測量之后進行計算所得，這就意味著數(shù)據的后期處理，所需要的功率測量通道數(shù)是3個，假設是三相變壓器的話。
對于三項變壓器效率的直接測量，需要6個功率測量通道。兩瓦法所需的測量通道數(shù)少一個，但不如三瓦法精確。
變比測試和相移
確定繞組間的空載電壓比。通過LMG功率分析儀，可以同時測量兩個繞組的電壓，再使用內置的腳本編輯功能計算得到變比值。
根據變壓器的結果和其連接組，線電壓之間會產生相移。相移的測量可以通過變比測試時比較矢量電壓來確定。
這意味著，變比和相移這兩個測量項可以在一次測試中獲得，節(jié)省時間。
適合你的通道模塊
實際上對于功率分析儀的測量輸入性能沒有固定要求。重要的特性參數(shù)如模擬帶寬、低功率因素下的精度和電壓電流量程，是由被測變壓器和它的功率和精度而定。Figure 5展示了我們提供的三種可供選擇的通道模塊的參數(shù)差異，用戶可根據自己的測試需求自由選擇。
一些變壓器應用于低功率、高頻率場景，一些變壓器應用于高功率、50/60Hz工頻場景。LMG600系列提供直接測量：
■ Voltage up 1000Vrms
■ Current up to 32Arms
若需更高量程的話，ZES ZIMMER提供連接方便的電壓/電流傳感器。
極高精度的測量并不總是必須的，但是是我們所推薦的?？紤]到高功率變壓器，實際值和宣稱值之間的一點點差異都意味著高成本代價，相比而言，測試儀器上投入倒顯得微不足道。尤其是在空載條件下，功率因素極低，功率分析儀也要保證高精度。LMG600系列A模塊在功率因素接近于0的情況下依然能保證其高精度。所有的功率精度影響因素都已被我們考慮在內而后我們給出了精度規(guī)格。沒有其它復雜的誤差項需要額外考慮。
更多的益處
■ 諧波分析: 測量諧波分量和總諧波失真值
■ 星三角轉換: 不需要改變外部接線實現(xiàn)線電壓和相電壓之間的自由切換
■ 浪涌電流: 測量、記錄和查看浪涌電流數(shù)值
■ 矢量組測試: 查看矢量圖確認電壓相位關系來決定組別連接
■ 磁平衡測試: 通過對小電流的高精度測量檢查磁回路的不平衡
■ 低功率因素校驗: ZES ZIMMER 提供低功率因素下的精度校驗報告
