电力工程用的变压器容量及空负载测试仪

一.产品简介：
       我国电力系统实行两部制电价：除了收取计量装置所计量的费用外，还要根据变压器容量收取基本电费；对于较大用户在投运变压器时还要一次交纳增容费。随着电力行业的发展，用电量的增大，自有变压器和私人承包变压器已渐渐占据了配变中相当的份额，随之而来的就是个人为了达到少交费、多用电的目的而采取的各种弄虚作假的手段（主要是改、换变压器铭牌）；有些用户年漏电费额达数十万之多，电力部门苦于没有有效的控制手段。HDBR-II变压器容量及空负载测试仪是我厂针对这种问题专门开发、研制的专门用于变压器容量、损耗参数测量的高精度仪器。它自带高效能充电电池，不用外接电源即可工作，充电一次可连续测量100台次；同时，内部数字合成三相标准正弦波信号（绝非简单的逆变交流输出，保证了非额定条件下各测试项目测试数据的准确性），经功率放大器可提供三相精密交流测试源；在测量变压器容量和变压器的短路损耗时不需要外接三相测试电源及调压器、升流等辅助设备，简化了接线，大大提高了工作效率；容量测试结果准确率达*。它一种设备相当于二种设备：有源变压器容量测试仪+变压器损耗参数测试仪。它可对各种变压器的容量、空载电流、空载损耗、短路损耗、阻抗电压等一系列工频参数可进行精密的测量。该仪器具有体积小、重量轻、测量准确度高、稳定性好、操作简便易学等优点,*可取代以往利用多表法测量变压器损耗和容量的方法，接线简单，测试、记录方便，大大提高了工作效率。它以大屏幕图形式液晶作为显示窗口，图形式菜单操作并配有汉字提示，集多参量于一屏的显示界面，人机对话界面友好，使用简便、快捷，是各级电力用户的产品。
二.功能特点：
     1.可精确测量各种配电变压器的容量，无源测量，方便、准确。
     2.可测量各种类型的变压器的空载电流、空载损耗、短路电压、短路损耗、零序阻抗。
     3.可自动进行波形畸变校正，温度校正，电压校正（非额定电压下的空载试验），电流校正（非额定电流条件下的短路试验），操作人员只需根据变压器类型输入校正指数仪器即可自动计算出校正后的结果，非常适合没有做稍大容量变压器短路试验条件的单位。
     4.允许外接电压互感器和电流互感器进行扩展量程测量，可测量任意参数的被试品。
     5.电压回路宽量限：电压大可测量到750V，不用切换档位即可保证精度。不会因电压档位选错而对仪器本身有所损坏。
     6.大屏幕、高亮度的液晶显示，全汉字菜单及操作提示实现友好的人机对话，触摸按键使操作更简便，宽温液晶带亮度调节，可适应冬夏各季。
     7.用户可随时将测试的数据通过微型打印机将结果打印出来。
三.技术指标：
     1.输入特性
                  有源部分：
                                电压测量范围：0~10V
                                电流测量范围：0~10A
                  无源部分：
                                电压测量范围：0~750V 宽量限。
                                电流测量范围：0~50A内部全部自动切换量程。
     2.准确度
                 电压、电流、频率：±0.2%
                 功率：±0.5%（CosΦ>0.1），±1.0%（0.02）
     3.工作温度：－10℃~ +40℃
     4.工作电源：交流160V~400V
     5.绝缘：
                 a.电压、电流输入端对机壳的绝缘电阻≥100M?。
                 b.工作电源输入端对外壳之间承受工频2KV（有效值），历时1分钟实验。
     6.体积：40cm×32cm×18cm 重量：8Kg
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2.5测量信号频率：目前许多蓄电池内阻测量，实际上测的是蓄电池的阻抗，内中包括了容抗，而容抗大小和测量信号频率有关，使蓄电池内阻测量结果不具有客观性。要具有客观性，应根据测量信号电流和电压的相位关系，用解析的方法去电力工程用的变压器容量及空负载测试仪还要除蓄电池电容对测量结果的影响，使测量率结果与信号测量频率无关，即在任何测量信号频率下，内阻测量结果具有一性。2.6测量时间和测量电流大小：在采用较大测量电流的情况下，在施加测量信号和关闭测量信号的瞬间，由于极的建立和稳定是个变化过程，不同的测量电流，不同的测量时间，极化是不同的，使蓄电池内阻测量结果不具有客观性。要具有客观性，应尽量用较小的信号电流进行内阻测量，根据实验，测量电流小于或等于0.05C10，(其中C10为10小时放电率下蓄电池的容量。用内阻交流放电法测量蓄电池内阻

内阻交流放电法是在交流注入法蓄电池内阻测量技术的基础上更进一步的发展，该方法综合了交流注入法和直流放电法的优点。其原理是用CPU通过D/A控制智能负载，使蓄电池向智能负载放电，产生一个低频(频率小于100HZ)，幅值约为0.01C10-0.05C10 的正弦波交流信号(频率为fo，角速度为ω=2πfo的电流I=IoSin(ωoT),其中C10为10小时放电率下蓄电池的容量。在蓄电池上产生的电压响应为：U=UoSin(ωoT+Φ); 其阻抗为：Z=Uo/IoXejφ

交流放电法蓄电池内阻测量原理图见图2。3.1 MOS管：MOS管的作用是由CPU通过D/A控制MOS管，使蓄电池向负载放电，产生特定频率的、幅值稳定的正弦波激励信号。3.2多路开关：多路开关由CPU控制，进行信号的切换。以实现蓄电池组中每节蓄电池内阻的测量。3.3耦合电容：其作用是隔离直流，而使交流信号顺利通过。为保证测量电路的精度，耦合电容要保证严格的匹配性。3.4可编程带通滤波器：蓄电池在线工作时，充电装置纹波电流可能相当大，一些UPS电源的纹波电流有数安甚至数十安，远大于测量信号，如果不采取滤波，后级的放大器将会饱和。可编程带通滤波器的设计可以使频率接近为测量信号频率，而其它频率信号不能通过。这样后级的放大器可以将微弱的测量信号进行有效的放大。3.5高速同步A/D转换器：它可以实现电流信号和电压信号的同步高速采样，确保电流信号和电压信号严格的相位关系，并将模拟信号转换为数字信号。3.6 DSP：虽然经过前级的滤波去除了大部分干扰信号，但仍有相当的干扰信号和有效信号一起被采样进来，如不进行处理，将会严重影响测量精度。由于只有频率为fo的信号为有效信号，利用DSP的数字运算能力，对采样信号用FFT算法分别提取电流、电压采样信号中频率为fo的信号部分进行运算。电流、电压采样信号送入DSP后，DSP对信号进行如下处理：3.6.1对电流和电压采样信号进行FFT变换，分别计算电流信号和电压信号的频谱分布:3.6.2分别提取频率为fo的电流电力工程用的变压器容量及空负载测试仪还要和电压信号：电流信号：I=IoSin(ωoT+φ1)电压信号：U=UoSin(ωoT+φ2)3.6.3计算蓄电池的阻抗、内阻和相位差：