一、儀器概述

      HDRZ-3000變壓器繞組變形測(cè)試儀根據(jù)對(duì)變壓器內(nèi)部繞組特征參數(shù)的測(cè)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(lái)，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(guò)程中發(fā)生匝間、相間短路，或在運(yùn)輸過(guò)程中發(fā)生沖撞，造成線圈相對(duì)位移，以及運(yùn)行過(guò)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(kāi)發(fā)的變壓器繞組測(cè)試儀，就是這樣一種新穎的變壓器內(nèi)部故障無(wú)損檢測(cè)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(cè)。

     HDRZ-3000變壓器繞組變形測(cè)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(shì)，來(lái)確定變壓器內(nèi)部繞組的變化程度，進(jìn)而可以根據(jù)測(cè)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(wú)論過(guò)去是否保存有頻域特征圖，通過(guò)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(cè)試儀由筆記本電腦及單片機(jī)構(gòu)成高精度測(cè)量系統(tǒng),結(jié)構(gòu)緊湊，操作簡(jiǎn)單，具有較完備的測(cè)試分析功能，對(duì)照使用說(shuō)明書(shū)或經(jīng)過(guò)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(cè)量?jī)x器一體化，在測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)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(guó))，通過(guò)測(cè)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(chǎng)試驗(yàn)改變分接開(kāi)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(cè)結(jié)果生成電子文檔(Word)

      8、儀器具有線性掃頻測(cè)量和分段掃頻測(cè)量雙測(cè)量系統(tǒng)功能,兼容當(dāng)前國(guó)內(nèi)兩種技術(shù)流派的測(cè)量模式

      9、幅頻特性符合國(guó)家關(guān)于幅頻特性測(cè)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(hù)可根據(jù)實(shí)際需要選用。

      10、檢測(cè)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?chē)?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(cè)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(cè)量分布

                                         掃頻測(cè)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(cè)量范圍: (-120dB)至(+20dB)

                    2.    幅度測(cè)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(cè)試重復(fù)率：99.9%

                    8.    測(cè)量?jī)x器尺寸(長(zhǎng)寬高)300X340X120(mm)

                    9.    儀器鋁合金箱尺寸(長(zhǎng)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(cè)試儀由測(cè)量部分及分析軟件部分組成，測(cè)量部分是高速單片機(jī)控制，由信號(hào)生成及信號(hào)測(cè)量組成。整個(gè)工作由儀器自身的嵌入工控機(jī)完成，無(wú)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(cè)試過(guò)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(cè)試。

      3.儀器具備多種頻率線形掃頻測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量功能，線形掃頻測(cè)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(zhuān)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(chǎng)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(cè)量數(shù)據(jù)自動(dòng)存盤(pán)、具有彩色打印功能，方便用戶(hù)出測(cè)試報(bào)告。

      8.軟件人性化特點(diǎn)明顯，測(cè)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(chǎng)輸入，可以以后再添加修改信息，使用起來(lái)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(cè)量工作，并且隨時(shí)能在測(cè)量中打開(kāi)歷史波形曲線進(jìn)行比較觀   察和停止測(cè)量。

      10.每相測(cè)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(cè)量，總需時(shí)間不超過(guò)10分鐘。

測(cè)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(cè)量結(jié)果無(wú)影響,接線人員可停留在變壓器油箱上面,不必下來(lái),減輕勞動(dòng)強(qiáng)度。

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220/380V低壓配電系統(tǒng)特點(diǎn) 

（1）應(yīng)用范圍廣，現(xiàn)在工業(yè)與民用用電除礦井、醫(yī)療、危險(xiǎn)品庫(kù)等外，均為220/380V，所以應(yīng)用范圍非常廣泛。 

（2）低壓配電系統(tǒng)一般均為T(mén)N—S，或TN—C—S系統(tǒng)。TN—C系統(tǒng)為三個(gè)相線（A、B、C）與一個(gè)中性線（N），N線在變壓器中性點(diǎn)接地或在建筑物進(jìn)戶(hù)處重復(fù)接地。輸電線為四根線，電纜為四芯，沒(méi)有保護(hù)地線（PE），少一根線。設(shè)備外殼，金屬導(dǎo)電部分保護(hù)接地接在中性線（N）上，稱(chēng)為接零系統(tǒng)，接零系統(tǒng)安全性較差，對(duì)電子設(shè)備干擾大，設(shè)計(jì)規(guī)范已規(guī)定不再采用。 

TN—S系統(tǒng)為三個(gè)相線，一個(gè)中性線（N）與一個(gè)保護(hù)地線（PE）。N線與PE線在變壓器中性點(diǎn)集中接地或在建筑物進(jìn)戶(hù)線處重復(fù)接地。輸電線為五根，電纜為五芯。中性線（N）與保護(hù)地線（PE）在接地點(diǎn)處連接在一起后，再不能有任何連接，因此中性線（N）也必須用絕緣線。中性線（N）引出后如果不用絕緣對(duì)地絕緣，或引出后又與保護(hù)地線有連接，雖然用了五根線，也為T(mén)N—C系統(tǒng)，這一點(diǎn)應(yīng)特別引起注意。TN—S或TN—C—S系統(tǒng)安全性好，對(duì)電子設(shè)備干擾小，可以共用接地線（CPE），，采用等電位連接后安全性更好，干擾更小。所以設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定除特殊場(chǎng)所外，均采用TN—S或TN—C—S系統(tǒng)。 

（3）220/380V低壓配電系統(tǒng)的保護(hù)現(xiàn)在仍采用低壓斷路器或熔斷器。所以220/380V只有監(jiān)控沒(méi)有保護(hù)。監(jiān)控包括電流、電壓、電度、頻率、功率、功率因數(shù)、溫度等測(cè)量（遙測(cè)），開(kāi)關(guān)運(yùn)行狀態(tài)，事故跳閘，報(bào)警與事故預(yù)告（過(guò)負(fù)荷、超溫等）報(bào)警（遙信）與電動(dòng)開(kāi)關(guān)遠(yuǎn)方合分閘操作（遙控）等三個(gè)內(nèi)容（簡(jiǎn)稱(chēng)三遙），而沒(méi)有保護(hù)。 

（4）220/380V低壓配電系統(tǒng)一次回路一般均為單母線或單母線分段，兩臺(tái)以上變壓器均為單母線分段，有幾臺(tái)變壓器就分幾段，這是因?yàn)橛脩?hù)變電站變壓器一般不采用并列運(yùn)行，這是為了減小短路電流，降低短路容量，否則，低壓斷路器的斷開(kāi)容量就要加大。 

（5）220/380V低壓配電系統(tǒng)進(jìn)線、母聯(lián)、大負(fù)荷出線與低壓聯(lián)絡(luò)線因容量較大，一般一路（1個(gè)斷路器）占用一個(gè)低壓柜。根據(jù)供電負(fù)荷電流大小不同，一個(gè)低壓開(kāi)關(guān)柜內(nèi)有兩路出線（安裝兩個(gè)斷路器），四路出線（安裝四個(gè)斷路器），以及五、六、八與十路出線，不象高壓配電系統(tǒng)一個(gè)斷路器占用一個(gè)開(kāi)關(guān)柜。因此低壓監(jiān)控單元就要有用于一路、兩路或多路之分，設(shè)計(jì)時(shí)要根據(jù)每個(gè)低壓開(kāi)關(guān)的出線回路數(shù)與低壓監(jiān)控單元的規(guī)格來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)。 

（6）低壓斷路器除手動(dòng)操作外，還可以選用電動(dòng)操作。大容量低壓斷路器一般均有手動(dòng)與電動(dòng)操作，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)選用帶遙控的低壓監(jiān)控單元，小容量低壓斷路器，設(shè)計(jì)時(shí)，大多數(shù)都選用只有手動(dòng)操作的斷路器，這樣低壓監(jiān)控單元的遙控出口就可以不接線，或選用不帶遙控的低壓監(jiān)控單元。 

2）220/380V低壓配電系統(tǒng)微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 

（1）220/380V低壓配電系統(tǒng)微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)首先根據(jù)一次系統(tǒng)及用戶(hù)要求進(jìn)行遙測(cè)、遙信及遙控設(shè)計(jì)。 

（2）測(cè)量回路設(shè)計(jì) 

A 測(cè)量部分的二次接線與高壓一樣，電流回路串聯(lián)于電壓互感器二次回路，電壓回路并聯(lián)于電壓測(cè)量回路。由于220/380V低壓配電系統(tǒng)沒(méi)有電壓互感器，電壓測(cè)量可以直接接到220/380V母線上，和電度表電壓回路一樣一般可以不加熔斷器保護(hù)，但柜內(nèi)接線應(yīng)盡量短，有條件時(shí)好加熔斷器保護(hù)，以便于檢修。 

B 電度測(cè)量可選用自帶電源有脈沖輸出的脈沖電度表，對(duì)于有計(jì)算功率與電度功能的低壓監(jiān)控單元，只作為內(nèi)部計(jì)費(fèi)時(shí)，可以不再選用脈沖電度表。 

C 選用有顯示功能的低壓監(jiān)控單元，可以不再設(shè)計(jì)電流、電壓表，選用不帶顯示功能的低壓監(jiān)控單元時(shí)還應(yīng)設(shè)計(jì)電流或電壓表，不應(yīng)兩種都設(shè)計(jì)。 

（3）信號(hào)回路設(shè)計(jì) 

設(shè)計(jì)時(shí)，低壓斷路器要增加一對(duì)常開(kāi)接點(diǎn)接到低壓監(jiān)控單元開(kāi)關(guān)狀態(tài)輸入端子上。有事故跳閘報(bào)警輸出接點(diǎn)的，再將其接到低壓監(jiān)控單元事故預(yù)告端子上。 

（4）遙控回路設(shè)計(jì) 

低壓監(jiān)控系統(tǒng)的遙控設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)單，電動(dòng)操作的低壓斷路器都有一對(duì)合分閘按鈕，只要將低壓監(jiān)控單元合分閘輸出端子分別并在合分閘按鈕上即可，必要時(shí)，可設(shè)計(jì)一個(gè)就地與遙控操作轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，防止就地檢修開(kāi)關(guān)時(shí)，遙控操作引起事故。 

（5）供電電源與通信電纜設(shè)計(jì) 

低壓監(jiān)控單元電源為交流220V供電，耗電量一般只有幾瓦，設(shè)計(jì)時(shí)將其電源由端子上引到一個(gè)220V/5A兩極低壓斷路器上，再引到開(kāi)關(guān)柜端子上，然后統(tǒng)一用KVV—3×1.0電纜集中引到低壓柜一路小容量出線上。需要時(shí)可加一個(gè)UPS電源。 

通信電纜一般距離不超過(guò)200米可選用KVV—3×1.0普通屏蔽控制電纜，超過(guò)200米時(shí)應(yīng)選用屏蔽雙絞線（好選帶護(hù)套型）或計(jì)算機(jī)用通信電纜。 8.變配電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng) 

1）系統(tǒng)組成 

高壓采用微機(jī)保護(hù)，低壓采用監(jiān)控單元，再用通信電纜將其與計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)之后就可以組成一個(gè)現(xiàn)代化變配電站管理系統(tǒng)——變配電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)。 

2）變配電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)內(nèi)容 

A高壓微機(jī)保護(hù)單元（組屏或安裝在開(kāi)關(guān)柜上）選型及二次圖設(shè)計(jì)。 

B低壓微機(jī)監(jiān)控單元（安裝在開(kāi)關(guān)柜上）選型及二次圖設(shè)計(jì)。 

C管理計(jì)算機(jī)（放在值班室，無(wú)人值班時(shí)可放在動(dòng)力調(diào)度室）選型。 

D模擬盤(pán)（放在值班室或調(diào)度室）設(shè)計(jì)。 

E上位機(jī)（與工廠計(jì)算機(jī)或電力部門(mén)調(diào)度聯(lián)網(wǎng)）聯(lián)網(wǎng)方案設(shè)計(jì)。 

F通信電纜設(shè)計(jì)（包括管理計(jì)算機(jī)與上位機(jī)）。 

3）管理計(jì)算機(jī) 安徽變壓器繞組變形分析儀生產(chǎn)廠家安徽變壓器繞組變形分析儀生產(chǎn)廠家

管理計(jì)算機(jī)可根據(jù)系統(tǒng)要求進(jìn)行配置。