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2020年10月30日 | 功率分析仪LMG600系列：精确是我们的行动准则！
2020-10-30 来源：eefocus
变压器 功率损耗 测试
电力变压器被开发用于变电站的电能转换，电气设备的电隔离， 电路 中的电压适配等领域。在变压器的开发过程中，型式试验、常规检测和验收测试都需要遵循IEC 60076标准中的测试要求。在工厂内，所有标准中描述的测试项都需要执行，包括空载 电流 、 短路 阻抗 和有载/空载损耗。要完成这些测试尤其需要一台高精度的功率分析仪。典型的使用功率分析仪的空载测试接线示意图如Figure 1所示。
ZES ZIMMER功率分析仪LMG600系列是个理想的选择，能够精确 测量 功率损耗，得益于它杰出的低功率因素下的精度保证。丰富的软件功能为大量参数测量获取铺平了道路，使IEC 60076中描述的各个测量结果都能被获得。LMG600系列的另一优点是可以按照测量需要搭配所需的通道数，节约成本。对于三相变压器，常规的测试只需配置3个测量通道。
短路阻抗和有载损耗的测量
Figure2是一个三相变压器的各相电压、电流和功率测量示意图。在此基础上，LMG还测量了短路阻抗中的 电阻 和电抗值以及有载功率损耗。这些参数需要测量并和宣称的公差进行比较，来确定是否存在可能的绕组变形。
用户自定义界面-添加所有需要的测量值在同一个界面中，方便查看，提高效率。
空载损耗和空载电流的测量
Figure 3与 Figure 2相似，只是没有接负载，可以测量空载损耗和空载电流。
依据IEC 60076-1，功率测量分别是空载损耗和修正后的空载损耗，修正公式如下:
通过仪器自带的强大脚本编辑功能，可以轻松完成修正计算。计算每相和整个系统的空载功率损耗修正值，再使用界面自定义功能将所需的各项测量计算结果放在同一界面中查看。
变压器效率测试
在大多数常规测试中，变压器的效率首先通过测量功率损耗来计算，其次才是通过测量输入/输出功率。效率计算公式如下：
执行完有载和空载损耗测量确定变压器的铁损和铜损之后，两者都可添加到总功率损耗中。LMG600系列提供了全面的数据记录功能，并可将带有时间戳的数据导出成Excel、 Matlab 或Octave格式。这方便了后期的数据处理，比如在本例中的变压器效率计算。
还可以通过直接测量输入/输出功耗来计算效率和相移。对于三相变压器，这种方法就需要在一次侧有3个AC功率测量通道，二次侧亦然，如Figure 4所示。因此你也可以给LMG671配置6个功率测量通道来直接测量变压器总效率，这样确保了所有测量值是在相同测量环境下获得的。同样的方法也可以用来确定电压比，以此检查变压器绕组的匝数。
类似地，效率测试还可以用两瓦法来进行测量。这将减少所需要的功率测量通道数。对于50/60Hz的测量，外壳和电源线的对地 电容 应该对测量结果不会有什么影响。我们建议的还是前面提及的更精确的测量方法，即使需要6个测量通道。
一般而言，变压器效率是在有载和空载损耗测量之后进行计算所得，这就意味着数据的后期处理，所需要的功率测量通道数是3个，假设是三相变压器的话。
对于三项变压器效率的直接测量，需要6个功率测量通道。两瓦法所需的测量通道数少一个，但不如三瓦法精确。
变比测试和相移
确定绕组间的空载电压比。通过LMG功率分析仪，可以同时测量两个绕组的电压，再使用内置的脚本编辑功能计算得到变比值。
根据变压器的结果和其连接组，线电压之间会产生相移。相移的测量可以通过变比测试时比较矢量电压来确定。
这意味着，变比和相移这两个测量项可以在一次测试中获得，节省时间。
最适合你的通道模块
实际上对于功率分析仪的测量输入性能没有固定要求。最重要的特性参数如模拟带宽、低功率因素下的精度和电压电流量程，是由被测变压器和它的功率和精度而定。Figure 5展示了我们提供的三种可供选择的通道模块的参数差异，用户可根据自己的测试需求自由选择。
一些变压器应用于低功率、高频率场景，一些变压器应用于高功率、50/60Hz工频场景。LMG600系列提供直接测量：
■ Voltage up 1000 Vr ms
■ Current up to 32 Arm s
若需更高量程的话，ZES ZIMMER提供连接方便的电压/ 电流传感器 。
极高精度的测量并不总是必须的，但是是我们所推荐的。考虑到高功率变压器，实际值和宣称值之间的一点点差异都意味着高成本代价，相比而言，测试仪器上投入倒显得微不足道。尤其是在空载条件下，功率因素极低，功率分析仪也要保证高精度。LMG600系列A模块在功率因素接近于0的情况下依然能保证其高精度。所有的功率精度影响因素都已被我们考虑在内而后我们给出了精度规格。没有其它复杂的误差项需要额外考虑。
更多的益处
■ 谐波分析: 测量谐波分量和总谐波失真值
■ 星三角转换:不需要改变外部接线实现线电压和相电压之间的自由切换
■ 浪涌电流:测量、记录和查看浪涌电流数值
■ 矢量组测试:查看矢量图确认电压相位关系来决定组别连接
■ 磁平衡测试:通过对小电流的高精度测量检查磁回路的不平衡
■ 低功率因素校验:ZES ZIMMER 提供低功率因素下的精度校验报告
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