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(zhǔn)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(yùn)輸過程中發(fā)生沖撞，造成線圈相對位移，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(jī)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(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(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(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、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(jī)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(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(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(qiáng)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(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(jìn)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(jìn)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(qiáng)度。

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試驗結(jié)果判斷依據(jù)

    對于非直接產(chǎn)生的結(jié)果 , 包括相關(guān)的計算公式和計算方法。

3.4.1 變頻法

    用變頻法測量時 , 通過改變電壓極的位置 , 可測得 3 個電阻值 , 比較 3 個電阻值的變化情況是否與電壓極引線離開測點距離的變化情況* , 如* , 便可確定 取 (4D ×0.618-d) 時所測得的電阻值為實測值 ; 如不* , 須結(jié)合歷史數(shù)據(jù)、實際土壤電阻率等 情況進(jìn)一步分析原因 , 以確定實測值。

發(fā)電廠、變電所電氣裝置保護(hù)接地的接地電阻要求如下。

a) 一般情況下 , 接地裝置的接地電阻應(yīng)符合下式要求 : 式中 :

R 一一考慮到季節(jié)變化的大接地電阻 ;

I 一一計算用的流經(jīng)接地裝置的入地短路電流 ,A0.

公式 (1) 計算用流經(jīng)接地裝置的入地短路電流 , 采用在接地裝置內(nèi)、外短路 時 , 經(jīng)接地裝置流入地中的大短路電流對稱分量大值 , 該電流應(yīng)按 5~10 年 發(fā)展后的系統(tǒng)大運(yùn)行方式確定 , 并應(yīng)考慮系統(tǒng)中各接地中性點間的短路電流分 配 , 以及避雷線中分走的接地短路電流。

b) 當(dāng)接地裝置的接地電阻不符合式 (1) 要求時 , 可通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較增大接地電 阻 , 但不得大于 50, 且應(yīng)符合以下要求 :

1) 為防止轉(zhuǎn)移電位引起的危害 , 對可能將接地網(wǎng)的高電位引向廠、所外或?qū)⒌碗?/p>

位引向廠、所內(nèi)的設(shè)施 , 應(yīng)采取隔離措施。例如 : 對外的通信設(shè)備加隔離變壓 器 ; 向廠、所外供電的低壓線路采用架空線 , 其電源中性點不在廠、所內(nèi)接 地 , 改在廠、所外適當(dāng)?shù)牡胤浇拥?; 通向廠、所外的管道采用絕緣段 , 鐵路軌 道分別在兩處加絕緣魚尾板等等。

       2) 考慮短路電流非周期分量的影響 , 當(dāng)接地網(wǎng)電位升高時 , 發(fā)電廠、變電所內(nèi)的

          3~1OKV 閥式避雷器不應(yīng)動作或動作后應(yīng)承受被賦與的能量。

       3) 應(yīng)核算接觸電位差和跨步電位差。

3.4.2 工頻電壓電流法

    用倒相法得到的工頻接地阻值為 :式中 :

I 一一通過接地裝置的接地電流 , 測試電壓倒相前后保持不變 ;

    UFG 、 U 飛一一測試電壓倒相前后的接地裝置的對地電壓 ;

U ∞一一不加測試電壓接地裝置的對地電壓 , 即零序電流在接地裝置上產(chǎn)生的電壓

             降。

試驗結(jié)果判斷依據(jù)同

3.4.10 3.5 注意事項

3.5.1 測試方法注意事項

a) 消除接地裝置中的零序電流的影響。對于工頻電壓電流法 , 在不停電的條件下 ,

        由于接地裝置中存在電力系統(tǒng)的零序電流 , 它會影響工頻接地電阻的實測值。既

可以通過增大接地裝置測試電流值的辦法 , 也可以用倒相法來減小零序電流對工 頻接地電阻實測值的影響。

b) 消除高頻干擾電壓的影響。當(dāng)測量用的電壓線較長時 , 電壓線上可能出現(xiàn)廣播電 磁場等交變電磁場產(chǎn)生的干擾電壓。如果用有效值電壓表測量電壓 , 則電壓表的 指示值要受高頻干擾。

c) 消除輸電線的避雷線的影響。在許多變電所中 , 輸電線的避雷線是與變電所的接 地裝置相連 , 這會影響變電所接地電阻的實測值。因此 , 在測量前 , 應(yīng)將避雷線 與變電所接地裝置的電連接斷開。

d) 盡量增大工頻電壓電流法中的測試電流。通過接地裝置的測試電流大 , 則接地裝 置中的零序電流和干擾電壓對測量結(jié)果的影響就小。為了減小工頻接地電阻實測 值  的誤差 , 通過接地裝置的測試電流不宜小于 1OA 。為了得到較大的測試電流 , 一    般要求電流極的接地電阻不大于 100。

e) 避免運(yùn)行中的輸電線路的影響。盡可能使測量線遠(yuǎn)離運(yùn)行中的輸電線路或與其垂

直 , 以減小干擾影響。

f) 避免河流、地下管道等導(dǎo)電體。測量電極的布置要避開河流、水渠、地下管道等。 g) 不能在雨后立即進(jìn)行測試。

h) 應(yīng)記錄測試時的環(huán)境溫度。

i) 應(yīng)用高阻電壓表測電壓。遼寧頻響法變壓器繞組變形測試儀生產(chǎn)廠家

3.5.2 判斷方法注意事項遼寧頻響法變壓器繞組變形測試儀生產(chǎn)廠家

    a) 電壓極分別在 3 個不同位置時測得的視在電阻變化情況應(yīng)與電壓極引線距離變化

       趨勢保持*。

    b) 正常情況下 , 測得的接地網(wǎng)阻值應(yīng)與歷史數(shù)據(jù)比較接近 , 且與根據(jù)地網(wǎng)面積和土