一、儀器概述
HDRZ-3000變壓器繞組變形測試儀根據(jù)對變壓器內(nèi)部繞組特征參數(shù)的測量，采用內(nèi)部故障頻率響應(yīng)分析(FRA)方法，能對變壓器內(nèi)部故障作出準確判斷。
變壓器設(shè)計制造完成后，其線圈和內(nèi)部結(jié)構(gòu)就確定下來，因此對一臺多繞組的變壓器線圈而言，如果電壓等級相同、繞制方法相同，則每個線圈對應(yīng)參數(shù)(Ci、Li)就應(yīng)該是確定的。因此每個線圈的頻域特征響應(yīng)也隨之確定，對應(yīng)的三相線圈之間其頻率圖譜具有一定可比性。
變壓器在試驗過程中發(fā)生匝間、相間短路，或在運輸過程中發(fā)生沖撞，造成線圈相對位移，以及運行過程中在短路和故障狀態(tài)下因電磁拉力造成線圈變形，就會使變壓器繞組的分布參數(shù)發(fā)生變化。進而影響并改變變壓器原有的頻域特征，即頻率響應(yīng)發(fā)生幅度變化和諧振頻點偏移等。并根據(jù)響應(yīng)分析方法研制開發(fā)的變壓器繞組測試儀，就是這樣一種新穎的變壓器內(nèi)部故障無損檢測設(shè)備。它適用于63kV～500kV電力變壓器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)故障檢測。
HDRZ-3000變壓器繞組變形測試儀是將變壓器內(nèi)部繞組參數(shù)在不同頻域的響應(yīng)變化經(jīng)量化處理后，根據(jù)其變化量值的大小、頻響變化的幅度、區(qū)域和頻響變化的趨勢，來確定變壓器內(nèi)部繞組的變化程度，進而可以根據(jù)測量結(jié)果判斷變壓器是否已經(jīng)受到嚴重破壞、是否需要進行大修。
對于運行中的變壓器而言，無論過去是否保存有頻域特征圖，通過比較故障變壓器線圈間特征圖譜的差異，也可以對故障程度進行判斷。當然，如果保存有一套變壓器原有的繞組特征圖，更易對變壓器的運行狀況、事故后分析和維護檢修提供更為精確有力的依據(jù)。
變壓器繞組變形測試儀由筆記本電腦及單片機構(gòu)成高精度測量系統(tǒng),結(jié)構(gòu)緊湊，操作簡單，具有較完備的測試分析功能，對照使用說明書或經(jīng)過短期培訓(xùn)即可自行操作使用。
二、 技術(shù)特點
1、采集控制采用高速、高集成化微處理器。
2、筆記本電腦與儀器之間通信USB接口。
3、使用工控機與測量儀器一體化，在測量現(xiàn)場不需使用移動電腦。
4、硬件機芯采用DDS數(shù)字高速掃頻技術(shù)(美國)，通過測試可以準確診斷出繞組發(fā)生扭曲、鼓包、移位、傾斜、匝間短路變形及相間接觸短路等故障。
5、高速雙通道16位A/D采樣(現(xiàn)場試驗改變分接開關(guān)，波形曲線有明變化)。
6、信號輸出幅度軟件調(diào)節(jié)，大幅度峰值±10V。
7、計算機將檢測結(jié)果生成電子文檔(Word)
8、儀器具有線性掃頻測量和分段掃頻測量雙測量系統(tǒng)功能,兼容當前國內(nèi)兩種技術(shù)流派的測量模式
9、幅頻特性符合國家關(guān)于幅頻特性測試儀的技術(shù)指標。橫坐標（頻率）具有線性分度及對數(shù)分度兩種，因此打印出的曲線可以是線性分度曲線也可以是對數(shù)分度曲線，用戶可根據(jù)實際需要選用。
10、檢測數(shù)據(jù)自動分析系統(tǒng),
橫向比較A、B 、C三相之間進行繞組相似性比較,
其分析結(jié)果為:
①*性很好
②*性較好
③*性較差
④*性很差,
縱向比較A-A、B-B、C-C調(diào)取原數(shù)據(jù)與當前數(shù)據(jù)同相之間進行繞組變形比較，
其分析結(jié)果為:
①正常繞組
②輕度變形
③中度變形
④嚴重變形
11、可自動生成Word電子文檔，供保存和打印。
12、該儀器*電力標準DL/T911－2004《電力變壓器繞組變形的頻率響應(yīng)分析法》的技術(shù)條件。
三、 主要技術(shù)參數(shù)
3.1 掃描方式：
1. 1、線性掃描分布
掃頻測量范圍：(10Hz)-(10MHz)40000掃頻點、分辨率為0.25kHz、0.5kHz和1kHz。
2. 分段掃頻測量分布
掃頻測量范圍：(0.5kHz)-(1MHz)、2000掃頻點；
(0.5kHz)-(10kHz)
(10kHz)-(100kHz)
(100kHz)-(500kHz)
(500kHz)-(1000kHz)
3.2其他技術(shù)參數(shù)
1. 幅度測量范圍: (-120dB)至(+20dB)
2. 幅度測量精度: 0.1dB
3. 掃描頻率精度: 0.01%
4. 信號輸入阻抗：1MΩ
5. 信號輸出阻抗：50Ω
6. 信號輸出幅值：±20V
7. 同相測試重復(fù)率：99.9%
8. 測量儀器尺寸(長寬高)300X340X120(mm)
9. 儀器鋁合金箱尺寸(長寬高)310X400X330(mm)
10.總體重量:10Kg
四、 使用特點
1.變壓器繞組變形測試儀由測量部分及分析軟件部分組成，測量部分是高速單片機控制，由信號生成及信號測量組成。整個工作由儀器自身的嵌入工控機完成，無需接線和連接筆記本電腦，使用方便。當然也可使用USB接口與筆記本電腦連接。
2.在測試過程中僅需要拆除變壓器的連接母線，不需要對變壓器進行吊罩、拆裝的情況下就完成所有測試。
3.儀器具備多種頻率線形掃頻測量系統(tǒng)測量功能，線形掃頻測量掃描頻率高達10MHz，頻率掃描間隔可分為0.25kHz、0.5kHz和1kHz,對變壓器變形情況提供更多的分析。
4.儀器智能化程度高，使用方便，具有自動量程調(diào)節(jié)，自動采樣頻率調(diào)節(jié)等多種功能。
5.軟件采用windows平臺，兼容Win98/2000/WinXP/Win7/Win8/Win10系統(tǒng)。為使用者提供了更加方便和易于使用的顯示界面。
6.提供歷史曲線對比分析，可同時加載多條歷史曲線觀察，能具體選擇任意曲線進行橫向和縱向分析。配有專家智能分析診斷系統(tǒng)，可以自動診斷變壓器繞組的狀態(tài)，同時加載6條曲線，各條曲線相關(guān)參數(shù)自動計算，自動診斷繞組的變形情況，給出診斷的參考結(jié)論。
7.軟件管理功能強大，充分考慮現(xiàn)場使用的需要，自動保存環(huán)境條件參數(shù)，以便作變壓器繞組變形診斷時提供依據(jù)。測量數(shù)據(jù)自動存盤、具有彩色打印功能，方便用戶出測試報告。
8.軟件人性化特點明顯，測量的各種條件多為選擇項，變壓器詳細參數(shù)可保存用做診斷參考，并且不用在現(xiàn)場輸入，可以以后再添加修改信息，使用起來更加方便。
9.軟件智能化程度高，在輸入、輸出信號連接好之后，設(shè)置好條件參數(shù)，就可以完成所有的測量工作，并且隨時能在測量中打開歷史波形曲線進行比較觀 察和停止測量。
10.每相測量所需時間小于60秒,對一臺高、中、低繞組的電力變壓器（容量、電壓等級不限）進行繞組變形測量，總需時間不超過10分鐘。
測量變壓器時,接線人員可任意布放信號輸入輸出引線，對測量結(jié)果無影響,接線人員可停留在變壓器油箱上面,不必下來,減輕勞動強度。
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工作時，運算放大器同、反相輸入端之間的電位差不會超過幾毫伏，所以二極管D1和D2不導(dǎo)通。當過電壓沿輸入線侵入時，TVS快速鉗位，將輸入電壓限幅，然后D1和D2導(dǎo)通，將運放輸入端的電壓限幅在其導(dǎo)通電壓±0。7V左右，保護電路輸入端不受過電壓危害。破壞性的過電壓有時也可能通過運算放大器的輸出端侵入電路，因此電路輸出端也應(yīng)進行保護，保護電路和輸入端保護相同。
屏蔽即是用屏蔽體將需要屏蔽的器件或設(shè)備包圍起來，經(jīng)過屏蔽體的電磁場被反射和吸收而衰減，對被屏蔽器件或設(shè)備的影響減小到允許水平以下。屏蔽按其作用機理可以分為三類:電場屏蔽、磁場屏蔽和電磁屏蔽。電場屏蔽主要用于消除容性耦合，磁場屏蔽主要用于抑制感性耦合，電磁屏蔽主要用來防止高頻電磁場的影響，如果屏蔽接地，則還可以起到靜電屏蔽的作用。
- 低壓側(cè)電子設(shè)備的屏蔽
低壓側(cè)的電子設(shè)備布置在采用良好導(dǎo)磁材料制成的機箱中，箱體能提供一定程度的屏蔽。但由于電纜的接入使箱體變得不連續(xù)，阻斷了渦流的通路，屏蔽效果降低，因此盡量避免或減小屏蔽體的開縫，為取得良好的屏蔽效果，在開縫處用螺絲接合件、接地襯墊或?qū)щ娙κ拐麄€開縫長度有可靠的電接觸。為了提高系統(tǒng)的靜電防護能力，在機箱外表面涂附絕緣漆，電路板和機殼之間留有足夠距離以免縫隙過窄而形成靜電放電。
- 信號線的屏蔽
本文所設(shè)計的互感器輸出為模擬信號，對于PT、CT的信號傳輸線均采用屏蔽雙絞線。屏蔽電纜是在絕緣導(dǎo)線外面再包一層金屬薄膜或金屬編織網(wǎng)，即屏蔽層。采用屏蔽電纜對削弱靜電耦合和電磁耦合都有明顯的效果擾源對敏感電路的單芯屏蔽線擾源導(dǎo)線與單芯屏蔽線屏蔽層間的耦合電容，以及屏蔽層與芯線間的耦合電容實現(xiàn)的。
互感器低壓側(cè)電子電路的工作電源由交流電網(wǎng)（220V/50Hz）提供，電網(wǎng)中存在各種信號，有兩種來源：一為雷電沖擊或切合大容量感性負載造成電源瞬間欠壓、過載，產(chǎn)生的尖峰、浪涌干擾等；二為電網(wǎng)中的諧波高頻干擾。這些干擾會通過電源線傳入電子線路，干擾電路的正常工作。一般說來，系統(tǒng)故障有1/3~1/2來自于電源。為了考核電子設(shè)備對電源干擾的抵抗能力，電磁兼容試驗項目中針對低壓側(cè)工作電源進行的主要有：射頻場感應(yīng)的傳導(dǎo)抗擾度試驗、低壓電網(wǎng)電壓暫降、短時中斷和電壓變化抗擾度試驗、浪涌（沖擊）抗擾度試驗和電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗。
互感器低壓側(cè)電子線路采用開關(guān)電源供電，因為開關(guān)電源的輸出帶有一定紋波，對電子線路造成高頻干擾，所以電源抗干擾設(shè)計非常重要。采取的措施有裝設(shè)輸入濾波電路、輸出濾波電路，在輸入端還裝設(shè)有壓敏電阻。
電壓互感器和電流互感器是電力系統(tǒng)中的基礎(chǔ)設(shè)備之一，其準確度及可靠性與電力系統(tǒng)的安全、可靠、經(jīng)濟運行密切相關(guān)。多年以來，在中低壓等級的電網(wǎng)中廣泛使用電磁式電力互感器進行計量和保護。電磁式互感器受其傳感機理的限制，存在著自身難以克服的缺點，同時難以長春市頻響式變壓器繞組變形測試儀供應(yīng)廠家長春市頻響式變壓器繞組變形測試儀供應(yīng)廠家適應(yīng)電力系統(tǒng)向數(shù)字化、智能化發(fā)展的趨勢。
以微處理器為基礎(chǔ)的數(shù)字保護裝置、電網(wǎng)運行監(jiān)視與控制系統(tǒng)的發(fā)展推動了對新型互感器的研制進程。在新一代互感器中，用于中低壓等級的電子式互感器，采用電阻分壓器和Rogowski線圈實現(xiàn)對電壓電流的測量，這種電子式電壓、電流互感器，結(jié)構(gòu)緊湊、線性范圍大、通頻帶寬、抗電磁干擾能力強、與現(xiàn)代數(shù)字測量系統(tǒng)和微機繼保裝置兼容性好，輸出不需要有很大的功率。
