電力工程用的變壓器容量及空負(fù)載測試儀

一.產(chǎn)品簡介：
       我國電力系統(tǒng)實(shí)行兩部制電價：除了收取計(jì)量裝置所計(jì)量的費(fèi)用外，還要根據(jù)變壓器容量收取基本電費(fèi)；對于較大用戶在投運(yùn)變壓器時還要一次交納增容費(fèi)。隨著電力行業(yè)的發(fā)展，用電量的增大，自有變壓器和私人承包變壓器已漸漸占據(jù)了配變中相當(dāng)?shù)姆蓊~，隨之而來的就是個人為了達(dá)到少交費(fèi)、多用電的目的而采取的各種弄虛作假的手段（主要是改、換變壓器銘牌）；有些用戶年漏電費(fèi)額達(dá)數(shù)十萬之多，電力部門苦于沒有有效的控制手段。HDBR-II變壓器容量及空負(fù)載測試儀是我廠針對這種問題專門開發(fā)、研制的專門用于變壓器容量、損耗參數(shù)測量的高精度儀器。它自帶高效能充電電池，不用外接電源即可工作，充電一次可連續(xù)測量100臺次；同時，內(nèi)部數(shù)字合成三相標(biāo)準(zhǔn)正弦波信號（絕非簡單的逆變交流輸出，保證了非額定條件下各測試項(xiàng)目測試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性），經(jīng)功率放大器可提供三相精密交流測試源；在測量變壓器容量和變壓器的短路損耗時不需要外接三相測試電源及調(diào)壓器、升流等輔助設(shè)備，簡化了接線，大大提高了工作效率；容量測試結(jié)果準(zhǔn)確率達(dá)*。它一種設(shè)備相當(dāng)于二種設(shè)備：有源變壓器容量測試儀+變壓器損耗參數(shù)測試儀。它可對各種變壓器的容量、空載電流、空載損耗、短路損耗、阻抗電壓等一系列工頻參數(shù)可進(jìn)行精密的測量。該儀器具有體積小、重量輕、測量準(zhǔn)確度高、穩(wěn)定性好、操作簡便易學(xué)等優(yōu)點(diǎn),*可取代以往利用多表法測量變壓器損耗和容量的方法，接線簡單，測試、記錄方便，大大提高了工作效率。它以大屏幕圖形式液晶作為顯示窗口，圖形式菜單操作并配有漢字提示，集多參量于一屏的顯示界面，人機(jī)對話界面友好，使用簡便、快捷，是各級電力用戶的產(chǎn)品。
二.功能特點(diǎn)：
     1.可精確測量各種配電變壓器的容量，無源測量，方便、準(zhǔn)確。
     2.可測量各種類型的變壓器的空載電流、空載損耗、短路電壓、短路損耗、零序阻抗。
     3.可自動進(jìn)行波形畸變校正，溫度校正，電壓校正（非額定電壓下的空載試驗(yàn)），電流校正（非額定電流條件下的短路試驗(yàn)），操作人員只需根據(jù)變壓器類型輸入校正指數(shù)儀器即可自動計(jì)算出校正后的結(jié)果，非常適合沒有做稍大容量變壓器短路試驗(yàn)條件的單位。
     4.允許外接電壓互感器和電流互感器進(jìn)行擴(kuò)展量程測量，可測量任意參數(shù)的被試品。
     5.電壓回路寬量限：電壓大可測量到750V，不用切換檔位即可保證精度。不會因電壓檔位選錯而對儀器本身有所損壞。
     6.大屏幕、高亮度的液晶顯示，全漢字菜單及操作提示實(shí)現(xiàn)友好的人機(jī)對話，觸摸按鍵使操作更簡便，寬溫液晶帶亮度調(diào)節(jié)，可適應(yīng)冬夏各季。
     7.用戶可隨時將測試的數(shù)據(jù)通過微型打印機(jī)將結(jié)果打印出來。
三.技術(shù)指標(biāo)：
     1.輸入特性
                  有源部分：
                                電壓測量范圍：0~10V
                                電流測量范圍：0~10A
                  無源部分：
                                電壓測量范圍：0~750V 寬量限。
                                電流測量范圍：0~50A內(nèi)部全部自動切換量程。
     2.準(zhǔn)確度
                 電壓、電流、頻率：±0.2%
                 功率：±0.5%（CosΦ>0.1），±1.0%（0.02）
     3.工作溫度：－10℃~ +40℃
     4.工作電源：交流160V~400V
     5.絕緣：
                 a.電壓、電流輸入端對機(jī)殼的絕緣電阻≥100M?。
                 b.工作電源輸入端對外殼之間承受工頻2KV（有效值），歷時1分鐘實(shí)驗(yàn)。
     6.體積：40cm×32cm×18cm 重量：8Kg
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2.5測量信號頻率：目前許多蓄電池內(nèi)阻測量，實(shí)際上測的是蓄電池的阻抗，內(nèi)中包括了容抗，而容抗大小和測量信號頻率有關(guān)，使蓄電池內(nèi)阻測量結(jié)果不具有客觀性。要具有客觀性，應(yīng)根據(jù)測量信號電流和電壓的相位關(guān)系，用解析的方法去電力工程用的變壓器容量及空負(fù)載測試儀還要除蓄電池電容對測量結(jié)果的影響，使測量率結(jié)果與信號測量頻率無關(guān)，即在任何測量信號頻率下，內(nèi)阻測量結(jié)果具有一性。2.6測量時間和測量電流大?。涸诓捎幂^大測量電流的情況下，在施加測量信號和關(guān)閉測量信號的瞬間，由于極的建立和穩(wěn)定是個變化過程，不同的測量電流，不同的測量時間，極化是不同的，使蓄電池內(nèi)阻測量結(jié)果不具有客觀性。要具有客觀性，應(yīng)盡量用較小的信號電流進(jìn)行內(nèi)阻測量，根據(jù)實(shí)驗(yàn)，測量電流小于或等于0.05C10，(其中C10為10小時放電率下蓄電池的容量。用內(nèi)阻交流放電法測量蓄電池內(nèi)阻

內(nèi)阻交流放電法是在交流注入法蓄電池內(nèi)阻測量技術(shù)的基礎(chǔ)上更進(jìn)一步的發(fā)展，該方法綜合了交流注入法和直流放電法的優(yōu)點(diǎn)。其原理是用CPU通過D/A控制智能負(fù)載，使蓄電池向智能負(fù)載放電，產(chǎn)生一個低頻(頻率小于100HZ)，幅值約為0.01C10-0.05C10 的正弦波交流信號(頻率為fo，角速度為ω=2πfo的電流I=IoSin(ωoT),其中C10為10小時放電率下蓄電池的容量。在蓄電池上產(chǎn)生的電壓響應(yīng)為：U=UoSin(ωoT+Φ); 其阻抗為：Z=Uo/IoXejφ

交流放電法蓄電池內(nèi)阻測量原理圖見圖2。3.1 MOS管：MOS管的作用是由CPU通過D/A控制MOS管，使蓄電池向負(fù)載放電，產(chǎn)生特定頻率的、幅值穩(wěn)定的正弦波激勵信號。3.2多路開關(guān)：多路開關(guān)由CPU控制，進(jìn)行信號的切換。以實(shí)現(xiàn)蓄電池組中每節(jié)蓄電池內(nèi)阻的測量。3.3耦合電容：其作用是隔離直流，而使交流信號順利通過。為保證測量電路的精度，耦合電容要保證嚴(yán)格的匹配性。3.4可編程帶通濾波器：蓄電池在線工作時，充電裝置紋波電流可能相當(dāng)大，一些UPS電源的紋波電流有數(shù)安甚至數(shù)十安，遠(yuǎn)大于測量信號，如果不采取濾波，后級的放大器將會飽和。可編程帶通濾波器的設(shè)計(jì)可以使頻率接近為測量信號頻率，而其它頻率信號不能通過。這樣后級的放大器可以將微弱的測量信號進(jìn)行有效的放大。3.5高速同步A/D轉(zhuǎn)換器：它可以實(shí)現(xiàn)電流信號和電壓信號的同步高速采樣，確保電流信號和電壓信號嚴(yán)格的相位關(guān)系，并將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。3.6 DSP：雖然經(jīng)過前級的濾波去除了大部分干擾信號，但仍有相當(dāng)?shù)母蓴_信號和有效信號一起被采樣進(jìn)來，如不進(jìn)行處理，將會嚴(yán)重影響測量精度。由于只有頻率為fo的信號為有效信號，利用DSP的數(shù)字運(yùn)算能力，對采樣信號用FFT算法分別提取電流、電壓采樣信號中頻率為fo的信號部分進(jìn)行運(yùn)算。電流、電壓采樣信號送入DSP后，DSP對信號進(jìn)行如下處理：3.6.1對電流和電壓采樣信號進(jìn)行FFT變換，分別計(jì)算電流信號和電壓信號的頻譜分布:3.6.2分別提取頻率為fo的電流電力工程用的變壓器容量及空負(fù)載測試儀還要和電壓信號：電流信號：I=IoSin(ωoT+φ1)電壓信號：U=UoSin(ωoT+φ2)3.6.3計(jì)算蓄電池的阻抗、內(nèi)阻和相位差：