涂建國
一、儀器概述
HDRZ-3000變壓器繞組變形測試儀根據(jù)對(duì)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(duì)變壓器內(nèi)部故障作出準(zhǔn)確判斷。
變壓器設(shè)計(jì)制造完成后,其線圈和內(nèi)部結(jié)構(gòu)就確定下來,因此對(duì)一臺(tái)多繞組的變壓器線圈而言,如果電壓等級(jí)相同、繞制方法相同,則每個(gè)線圈對(duì)應(yīng)參數(shù)(Ci、Li)就應(yīng)該是確定的。因此每個(gè)線圈的頻域特征響應(yīng)也隨之確定,對(duì)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(yàn)過程中發(fā)生匝間、相間短路,或在運(yùn)輸過程中發(fā)生沖撞,造成線圈相對(duì)位移,以及運(yùn)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(huì)使變壓器繞組的分布參數(shù)發(fā)生變化。進(jìn)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(diǎn)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(jìn)而可以根據(jù)測量結(jié)果判斷變壓器是否已經(jīng)受到嚴(yán)重破壞、是否需要進(jìn)行大修。
對(duì)于運(yùn)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(duì)故障程度進(jìn)行判斷。當(dāng)然,如果保存有一套變壓器原有的繞組特征圖,更易對(duì)變壓器的運(yùn)行狀況、事故后分析和維護(hù)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(jī)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(duì)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(diǎn)
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(jī)與測量儀器一體化,在測量現(xiàn)場不需使用移動(dòng)電腦。
4、硬件機(jī)芯采用DDS數(shù)字高速掃頻技術(shù)(美國),通過測試可以準(zhǔn)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(yàn)改變分接開關(guān),波形曲線有明變化)。
6、信號(hào)輸出幅度軟件調(diào)節(jié),大幅度峰值±10V。
7、計(jì)算機(jī)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(dāng)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(biāo)。橫坐標(biāo)(頻率)具有線性分度及對(duì)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(duì)數(shù)分度曲線,用戶可根據(jù)實(shí)際需要選用。
10、檢測數(shù)據(jù)自動(dòng)分析系統(tǒng),
橫向比較A、B 、C三相之間進(jìn)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(dāng)前數(shù)據(jù)同相之間進(jìn)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(yán)重變形
11、可自動(dòng)生成Word電子文檔,供保存和打印。
12、該儀器*電力標(biāo)準(zhǔn)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(diǎn)、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(diǎn);
(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(hào)輸入阻抗:1MΩ
5. 信號(hào)輸出阻抗:50Ω
6. 信號(hào)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(diǎn)
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(jī)控制,由信號(hào)生成及信號(hào)測量組成。整個(gè)工作由儀器自身的嵌入工控機(jī)完成,無需接線和連接筆記本電腦,使用方便。當(dāng)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(duì)變壓器進(jìn)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(dá)10MHz,頻率掃描間隔可分為0.25kHz、0.5kHz和1kHz,對(duì)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(dòng)量程調(diào)節(jié),自動(dòng)采樣頻率調(diào)節(jié)等多種功能。
5.軟件采用windows平臺(tái),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(duì)比分析,可同時(shí)加載多條歷史曲線觀察,能具體選擇任意曲線進(jìn)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(dòng)診斷變壓器繞組的狀態(tài),同時(shí)加載6條曲線,各條曲線相關(guān)參數(shù)自動(dòng)計(jì)算,自動(dòng)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(qiáng)大,充分考慮現(xiàn)場使用的需要,自動(dòng)保存環(huán)境條件參數(shù),以便作變壓器繞組變形診斷時(shí)提供依據(jù)。測量數(shù)據(jù)自動(dòng)存盤、具有彩色打印功能,方便用戶出測試報(bào)告。
8.軟件人性化特點(diǎn)明顯,測量的各種條件多為選擇項(xiàng),變壓器詳細(xì)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(hào)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(shí)能在測量中打開歷史波形曲線進(jìn)行比較觀 察和停止測量。
10.每相測量所需時(shí)間小于60秒,對(duì)一臺(tái)高、中、低繞組的電力變壓器(容量、電壓等級(jí)不限)進(jìn)行繞組變形測量,總需時(shí)間不超過10分鐘。
測量變壓器時(shí),接線人員可任意布放信號(hào)輸入輸出引線,對(duì)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(dòng)強(qiáng)度。
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1 范圍
本作業(yè)指導(dǎo)書適用于 110kV 及以上電力變壓器局部放電試驗(yàn) , 作業(yè)目的是根據(jù)有關(guān) 國家、行業(yè)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)電力變壓器進(jìn)行局部放電檢測 , 檢查電力變壓器制造、安裝、檢修 質(zhì)量 , 提高電力變壓器運(yùn)行的可靠性。本作業(yè)指導(dǎo)書規(guī)定了變壓器交接驗(yàn)收、預(yù)防性試 驗(yàn)、檢修過程中的常規(guī)電氣試驗(yàn)的引用標(biāo)準(zhǔn)、儀器設(shè)備要求、試驗(yàn)人員資質(zhì)要求和職責(zé)、 作業(yè)程序、試驗(yàn)結(jié)果判斷方法和試驗(yàn)注意事項(xiàng)等。制定本作業(yè)指導(dǎo)書的目的是規(guī)范試驗(yàn)操 作、保證試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性 , 為設(shè)備運(yùn)行、監(jiān)督、檢修提供依據(jù)。
2 規(guī)范性引用文件
下列文件中的條款通過本作業(yè)指導(dǎo)書的引用而成為本作業(yè)指導(dǎo)書的條款。凡是注日期 的引用文件 , 其隨后所有的修改單或修訂版均不適用于本作業(yè)指導(dǎo)書 , 然而 , 鼓勵(lì)根據(jù)本 作業(yè)指導(dǎo)書達(dá)成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的版本。凡是不注日期的引用文 件 , 其新版本適用于本作業(yè)指導(dǎo)書。
GB1094.3 電力變壓器 第三部分 絕緣水平和絕緣試驗(yàn)
GB7354 局部放電試驗(yàn)
3 安全措施
a) 對(duì)試驗(yàn)設(shè)備及被試變壓器加裝安全圍欄 , 在試驗(yàn)期間有專人監(jiān)護(hù) ;
b) 作業(yè)負(fù)責(zé)人確認(rèn)后方可加壓 , 負(fù)責(zé)升壓的人要隨時(shí)注意周圍的情況 , 一旦發(fā)現(xiàn)異 常應(yīng)立刻斷開電源、停止試驗(yàn) , 查明原因并排除后方可繼續(xù)試驗(yàn)。
4 工作程序
4.1 人員要求云南省頻響法變壓器繞組變形測試儀價(jià)格云南省頻響法變壓器繞組變形測試儀價(jià)格
本項(xiàng)作業(yè)需要 4~6 人 , 負(fù)責(zé)人應(yīng)為工程師及以上 , 具有一定的變壓器專業(yè)理論知識(shí) , 對(duì)變壓器局部放電試驗(yàn)具有一定經(jīng)驗(yàn) , 參加人應(yīng)為技術(shù)員及以上 , 具有現(xiàn)場高壓試驗(yàn)的經(jīng)驗(yàn)。
4.2 試驗(yàn)設(shè)備和要求
本項(xiàng)作業(yè)需要頻率大于 100 Hz 的電源 1 套 , 局部放電測試儀 1 臺(tái)。試驗(yàn)設(shè)備在運(yùn)輸時(shí) 應(yīng)擁綁牢固 , 防止碰撞。
4.2.1 試驗(yàn)電源
試驗(yàn)電源要求背景噪聲水平應(yīng)低于標(biāo)準(zhǔn)對(duì)被試品規(guī)定的視在放電量的 50%。
4.2.2 局部放電測試儀
局部放電測試儀的要求 : 方波發(fā)生器內(nèi)阻應(yīng)不大于 100, 上升時(shí)間應(yīng)小于ω m, 測 量儀器特性應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。
4.3 作業(yè)程序
4.3.1 試驗(yàn)方法
按 GB1094.3 《電力變壓器第三部分絕緣水平和絕緣試驗(yàn)》第 11.4 款和附錄 A 及 GB
7354 的規(guī)定。
被試?yán)@組的中性點(diǎn)端子應(yīng)接地。對(duì)于其他的獨(dú)立繞組如為星形連接應(yīng)將其中性點(diǎn)端子
接地 , 如為三角形連接應(yīng)將其一個(gè)端子接地。
一臺(tái)三相變壓器 , 可按照單相連接的方式逐相地將電壓加在線端進(jìn)行試驗(yàn)。
4.3.2 試驗(yàn)接線
試驗(yàn)原理接線圖如圖 1 所示 , 試驗(yàn)接線完成后檢查接線的正確性。
圖 1 變壓器局部放電試驗(yàn)原理接線圖
4.3.3 試驗(yàn)步驟
作業(yè)負(fù)責(zé)人檢查試驗(yàn)接線正確 , 確認(rèn)試驗(yàn)現(xiàn)場布置好安全圍欄并無人后即可開始試 驗(yàn) , 試驗(yàn)按照?qǐng)D 2 加壓程序圖進(jìn)行 , 在不大于 1/3 磯的電壓下接通電源并增加至磯 , 持續(xù) 5min, 再增加至叭 , 保持 5s, 然后 , 立即將 U2 降低到磯 , 保持 3Omin, 當(dāng)電壓再降報(bào) 到 1/3Ul 以下時(shí)方可切斷電源。
試驗(yàn)過程中保持對(duì)局部放電儀的觀察 , 若出現(xiàn)異常 , 應(yīng)停止試驗(yàn) , 按 4.4 要求進(jìn)行檢查。試驗(yàn)完成后 , 由試驗(yàn)負(fù)責(zé)人對(duì)試驗(yàn)結(jié)果正確性的初步確認(rèn)。
圖中 : 或;
圖 2 加壓程序圖
4.4 注意事項(xiàng)
a)應(yīng)在所有的分級(jí)絕緣繞組的線端上進(jìn)行測量。對(duì)自藕連接的一對(duì)繞組的較高電壓
和較低電壓的線路端子 , 也應(yīng)同時(shí)用來測量。
b)每個(gè)測量端子都應(yīng)該在線端與地之間施加重復(fù)脈沖來校準(zhǔn) , 這種校準(zhǔn)是用來在試
驗(yàn)期間對(duì)讀數(shù)的定量。
c)在變壓器一個(gè)線端上測得的視在電荷量是根據(jù)經(jīng)上述校準(zhǔn)后的高的穩(wěn)態(tài)重
復(fù)脈沖波計(jì)算出來的。偶然出現(xiàn)的尖波可以忽略不計(jì)。
d)在施加電壓的前后 , 應(yīng)記錄所有測量端子的背景噪聲水平。背景噪聲水平應(yīng)低于
規(guī)定的視在電荷量限值 q 的一半。
e)在電壓升至 Uz 及由 U2 再降低的過程中 , 應(yīng)記錄可能出現(xiàn)的起始放電電壓和熄滅電壓值。
f)在電壓 UI 的*階段中應(yīng)讀取并記下一個(gè)讀數(shù)。在施加 U1 的短時(shí)間內(nèi)不要求觀
測。
g)在電壓 U2 的第二階段的整個(gè)期間內(nèi) ; 應(yīng)連續(xù)地觀察并按一定的時(shí)間間隔記錄局
部放電水平。
h) 如果在上述局部放電的觀測過程中 , 試驗(yàn)電壓不產(chǎn)生突然下降 , 并在施加電壓 30 min 的后 29min 內(nèi) , 所有測量端子上的視在放電量的連續(xù)水平 , 低于規(guī)定的限 值 , 并不表現(xiàn)出明顯地、不斷地向接近這個(gè)極限方向增長的趨勢時(shí) , 則試驗(yàn)為合 格。
i) 如果在一段試驗(yàn)內(nèi) , 視在電荷量的讀數(shù)超過規(guī)定的限值 , 但之后又低于這個(gè)限值 , 則試驗(yàn)不必中斷可連續(xù)進(jìn)行 , 直到在此后的 30min 的期間內(nèi)取得可以接受的讀數(shù) 為止。偶然出現(xiàn)的較高的脈沖可忽略不計(jì)。只要不產(chǎn)生擊穿并且不出現(xiàn)長時(shí)間的 特別高的局部放電 , 則試驗(yàn)是非破壞性的。
j) 當(dāng)測量結(jié)果表明局部放電量超過標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定或被試品有異常放電時(shí) , 應(yīng)停止試驗(yàn) , 檢查測量接線是否存在問題 , 復(fù)測試驗(yàn)電源背景噪聲水平是否低于標(biāo)準(zhǔn)對(duì)被試品 規(guī)定的視在放電量的 50%, 確定異常放電的原因后 , 重新進(jìn)行試驗(yàn)