電力系統電能質量降低會引起廣泛的能效及影響，如降低電力設備的運行性能，增大電力系統損耗，降低生產工效和工件質量，干擾繼電保護和自動裝置正常工作，增加和放大電網諧振，誘發諧波過電壓或過電流的危害。嚴重時可能影響引起敏感制造業設備故障、新能源發電機組脫網、常規發電機組異常、電容器組設備燒損等電能質量事件。
南方電網公司近年來組織開展了多次全網電能質量普查，發現電能質量超標的問題在網、源、荷側均普遍存在。根據諧波普測，變電站諧波電壓超標率約6.0%；開展了諧波源用戶排查，用戶諧波超標率約19.9%；開展了174個新能源場站排查，共發現18個站諧波超標。
隨著電網設備電力電子化增加，電網諧波引發的電能質量事件也增加，如因5次諧波超限導致柔直單元停運，交流電網背景諧波含量較高引起直流濾波器等設備過負荷告警等，部分敏感用戶由于電壓暫降造成生產線停運也有發生。
一、概述（WBBCS4000變壓器損耗參數綜合測試儀測試精準,穩定可靠）
變壓器損耗參數測試儀，是本公司自主研發的專門用于電力變壓器(三相或單相)出廠、大修以及交接試驗中空載和負載損耗參數測量的高精度儀器。該儀器設計精巧，性能優越，功能強大，內部采用國內外*新型的單片機測試技術及先進的A/D同步交流采樣和數字信號處理技術；外部采用大屏幕液晶顯示，中文菜單提示，操作簡單，配備高速熱敏打印機，設計有存儲功能，方便數據的存儲和打印；配用數據管理軟件，保存的數據通過USB或232串口傳送到計算機(上位機)，進行另存、打印、清空等多項操作，或直接通過上位機電腦操作測試，保存的文件格式為Word或Excel文件格式；或將數據直接存儲到移動U盤中(不需要上位機)。儀器體積小、重量輕，便于攜帶，現場使用極為方便，大大減輕了試驗人員的勞動強度，提高了工作效率。
二、主要功能（WBBCS4000變壓器損耗參數綜合測試儀測試精準,穩定可靠）
1．可測量變壓器空載損耗、空載電流、負載損耗、阻抗電壓、電壓有效值、電壓平均值、電流、功率、功率因數、頻率等參數。
2．兼容時下各種干式或油浸配電變壓器的鐵芯型號判斷及容量判斷，且數據庫可隨時更新。
3．全部數據均在同一周期內同步測量，保證測量結果的準確性和合理性。
4．做空負載測試時，在儀器允許的測量范圍內可直接測量，超出測量范圍時可外接一次電壓互感器和電流互感器。
5．自動波形畸變校正，測試結果自動折算，無須任何手工計算。
6．內置不掉電存儲器，可儲存80次測量結果，可長期保存測量數據并可隨時查閱。
7．內置微型打印機可打印全部測試結果或存儲記錄。
8．大屏幕液晶顯示，全部漢字菜單及操作提示，直觀方便。
9．不掉電日歷，時鐘功能。
10．串口通信功能，能將測試數據通過上位機軟件上傳到電腦中。
11．移動U盤功能，能將保存在儀器里的全部測試數據轉存到移動U盤中。
三、主要技術指標（WBBCS4000變壓器損耗參數綜合測試儀測試精準,穩定可靠）
1．電壓測量范圍：AC 0～850V
2．電流測量范圍：AC 0～80A
3．頻率測量范圍：35～65Hz
4．功率因素測量范圍：0～1.0
5．測量精度：
電壓、電流、頻率：±0.2%±3字
功率：0.05＜cos￠≤0.1 ±1%±3字 cos￠＞0.1 ±0.5%±3字
6．環境溫度： -10℃～40℃
7．相對濕度： 當溫度為25℃時，不大于90%(無凝露)
8．工作電源： AC 220V±10% 50Hz±10Hz
9．外形尺寸：ABS箱415×320×168mm；鋁箱380×260×150mm；車載箱450×190×400
10．儀器重量：ABS箱6kg；鋁箱7kg；車載箱10kg (不包括測試線)
四、面板及功能介紹（WBBCS4000變壓器損耗參數綜合測試儀測試精準,穩定可靠）
面板布局如圖所示：儀器機型、包裝不同，面板稍有不同。
面板上從右到左，從上到下各部分分別是測試接線端子、接地柱、熱敏打印機、AC 220V電源插座、電源開關、九芯串口座、液晶屏對比度調節旋鈕、方口USB座、扁口USB座、鍵盤、液晶屏。
其各功能介紹如下：
1.各接線端子：用于連接測試線(具體接線方式見后面章節的接線方法)。（IO、EXT預留擴展用）。
2.接地柱：儀器保護接地。
3.熱敏打印機：打印各種測試數據。
4.AC 220V電源插座：帶保險絲(1A)電源插座，用于給儀器供電。
5.電源開關：用于打開或關斷儀器電源。
6.九芯串口插座：串口通信接口，用于與上位機進行數據通信。
7.液晶屏對比度調節旋鈕：旋轉孔內一字槽，調整液晶屏對比度。
8.方口USB插座：USB通信接口，用于與上位機進行數據通信。
9.扁口USB插座：U盤接口，用于將測試數據轉存到移動U盤中。
10.液晶屏：顯示測試狀態和測試數據。
11.“↑”、“↓”、“←”、“→”鍵：用來選擇測試項，數字輸入及查看存儲的測試記錄。.
12.“打印”鍵：將剛進行測試項目的測試結果或已保存的測試數據打印出來。
13.“保存”鍵：在測量狀態下存儲當前已鎖定的測試結果及測量前設置的輔助參數，通過所輸入的設備編號及試驗的日期時間加以區別，以備查詢，*多可存儲80條記錄。
14.“退出”鍵：在測量狀態下，用于退出當前操作，回到上級菜單。
15.“確認”鍵：用于確認當前選擇或在測量狀態下鎖定數據。
16.“取消”鍵：用于在測量狀態下取消數據鎖定。
五、變壓器空載損耗測試操作說明（WBBCS4000變壓器損耗參數綜合測試儀測試精準,穩定可靠）
空載試驗必須在額定頻率(正弦波形)和額定電壓下進行，使一個繞組達到額定勵磁，其余繞組開路。一般選擇變壓器低壓繞組側為試驗繞組，空載試驗電源質量要符合國家標準規定，*好使用調壓設備，電壓能以零開始升壓，這樣便于及早發現問題和降低操作過電壓，所測得的空載試驗數據的誤差應符合GB/T6451或有關標準的規定。（空載損耗允許偏差＋15％，空載電流偏差＋30％）
如果在做大型變壓器試驗時外接了電壓、電流互感器,其精度不能低于0.2級。
在現場不具備測試電源的條件下，若對低壓側額定電壓為10kV的中型變壓器進行三相空載損耗試驗，建議采用中間變壓器﹝如10∕0.4配電變壓器﹞,對中型電力變壓器在現場進行空載試驗,即現由儀器測量出中間變壓器的空載損耗,再測量經中間變壓器后對大型變壓器的空載損耗,兩者相減后即可得到大型變壓器的空載損耗值,但需要注意中間變壓器低壓側所需用的電流是否保證變電站的供電可靠,由于空載試驗時波形發生畸變,所測量的結果存在一定的偏差,對電源容量要求見附錄﹝僅供參考﹞。
（一）開機界面
接好電源線，打開電源，液晶屏顯示界面如下圖所示：
按鍵盤上“↑”、“↓”鍵來選擇項目，當光標停在所要選擇的項目上時，按下鍵盤上的“確認”鍵進入下1級菜單。
（二）三相三線空載損耗測試
將三相電源的“Ua”、“Ub”、“Uc”分別接入儀器的“IA+”、“IB+”、“IC+”接線端子；將儀器的“IA-”、“IB-”、“IC-”及“UA”、“UB”、“UC”分別接到變壓器的低壓側。若變壓器有中性點，將中性點接到儀器的“UO”接線端子，變壓器的高壓側開路。
當測試電壓、電流不超過儀器測試范圍時，接線方法如下圖所示：
當測試電壓、電流超過儀器測試范圍時，需接電壓互感器、電流互感器,接線方法如下圖所示：
在開機主菜單狀態下，選擇“空載損耗”項目，進入“空載損耗”項目菜單，如下圖所示：
在測試之前，首先要進行相關的參數設置。在上圖中光標指向“參數設置”項，此時按鍵盤上的“確認”鍵進入右邊的參數設置，“↑”、“↓”鍵選擇待修改的項，再按“確認”鍵進入待修改項的輸入項，“←”、“→”鍵選擇輸入位置；“↑”、“↓”鍵改變當前光標所在位置數值的大小，“↑”鍵數值增大，“↓”鍵數值減小。
各參數說明如下：
1)設備編號：可輸入十位數字或英文字符（如出廠編號），用于標識被測設備。
(2)額定高壓：變壓器加壓側額定電壓，單位：kV
(3)額定容量：變壓器的額定容量，單位：kVA。
(4)額定溫度：用于將與溫度有關的測試參數從當前油溫校正到額定溫度，單位：℃。
(5)當前油溫：被測變壓器當前油溫，用于將測試結果校正到額定溫度，單位：℃。
(6)電壓變比：外接一次電壓互感器變比，若不接外部電壓互感器，則電壓變比應設為1(初始值)。
(7)電流變比：外接一次電流互感器變比，若不接外部電流互感器，則電流變比應設為1(初始值)。
(8)額定低壓，單位：kV。
上述的參數應根據實際情況輸入，否則會得到錯誤的測試結果。當所有的參數已設置好后，返回到上圖的狀態，按“↓”鍵選擇“測試項目”，如下圖所示：
按“確認”鍵進入測試項目的選擇，按“↓”鍵選擇“三相三線空載”，按“確認”鍵進入測試界面，如下圖所示：
在此狀態下，接通三相試驗電源，調節調壓器，使試驗電壓慢慢升高到額定電壓，待數據穩定后，按“確認”鍵鎖定當前測試數據：
將調壓器輸出電壓調零并斷開試驗電源。按“打印”鍵打印當前測試的數據；當數據鎖定后，按“保存”鍵存儲當前測試數據(掉電不丟失)；按“取消”鍵退出鎖定狀態；按“退出”鍵退出測試返回上1級菜單。(注意：每次測試結束或測試中間換線時，一定要將調壓器輸出電壓調零并斷開試驗電源，以防觸電)。
各參數說明如下：
(1)有效值V：當前條件下的實測ab、bc、ca相的電壓有效值，單位：V。
(2)平均值V：當前條件下的實測ab、bc、ca相的電壓平均值，單位：V。
(3)電流A：當前條件下的實測a相、b相、c相的電流有效值，單位：A。
(4)功率W：當前條件下的實測ab相、bc相、ca相的有功功率，單位：W。
(5)三相：表示三相平均值，功率為三相總和。
(6)頻率：試驗電源頻率，單位：Hz。
(7)相位：電壓和電流的相位差，單位：°（度）。
(8)COSΦ：功率因數。
(9)空載電流：空載電流百分比。
(10)波形畸變：三相電壓平均值和電壓有效值的誤差百分比。
(11)鐵芯形式：根據所測得的空載損耗值判斷得到的鐵芯形式。
(12)空載損耗：校正到額定電壓下的空載損耗值(在計算額定電壓空載損耗時，因與選的鋼片材料和磁通密度有關，結果有可能不是很準確，用戶可以根據實測空載損耗自己手動校正，或者施加額定電壓測量)。
隨著傳統電力系統向新型電力系統發展，“雙高”特性將更為顯著，新型電力系統建設背景下電能質量面臨的形勢主要有兩方面：
一是新能源發電的快速發展使得電源結構發生根本變化。“雙碳”目標對能源行業提出了更高的要求，電源結構也將發生根本性變革，新能源裝機占比逐年上升，預計到2030年，新能源發電裝機容量將達到15億千瓦。新能源發電出力隨機性、波動性顯著，規模接入區域可能出現次同步或超同步功率振蕩、諧波放大或諧波諧振、電壓越限等問題，造成臨近新能源場站和分布式光伏脫網、臨近用戶電動機跳閘、發電機軸系扭振等影響。
二是電力系統負荷側呈現電力電子化趨勢。交通行業、冶煉化工制造等行業領域新型電力電子設備大量接入，負荷形態更加多樣化，負荷特性發生較大變化，負荷側有源化發展趨勢顯著。
交通行業方面，電氣化水平持續提升，鐵路網規模到2025年將達到17.5萬公里，電氣化率將達到89%；城市軌道交通，“十四五”期間總里程達1.3萬公里；新能源汽車，2030年預測我國新能源汽車銷售將占比40%~50%，“十四五”末，全社會新能源汽車的年充電量將達到1029億千瓦時。電氣化鐵路對電能質量的挑戰主要是負序、諧波等問題，軌道交通則主要是諧波問題，曾引發高次諧波放大，造成變電站保護誤動，影響臨近用戶供電。新能源汽車用戶集中充電造成供電設備重載或過載、電壓越下限等問題。
冶煉化工行業方面，冶金化工等高耗能行業將重點推進電能替代工作，提高電能在終端用能的占比，未來直流電弧爐、精煉爐、中頻爐、軋鋼機、電解整流裝置、電石爐等電力電子化生產設備的應用規模將持續增長。冶金化工行業未來主要特征是產業集中化、設備重型化，高壓大功率用電設備運行時產生較大的功率沖擊，引起電壓波動、諧波等問題，并向下1級電網傳播，影響范圍大。
制造等行業方面，呈現快速電力電子化趨勢。為提高用電能效，加工制造、信息通信、商業用電設備廣泛使用變頻器、直流傳動設備和直流通訊電源、UPS、空調系統等設備，同時隨著設備智能化水平的提升，全控型電力電子器件的應用程度提高，用電設備的諧波呈現寬頻化、隨機波動等特征，設備之間的相互影響增強，對配電網電能質量控制提出新的挑戰。
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