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(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(gè)線圈對應(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(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(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(shí)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(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(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，由信號生成及信號測量組成。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(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)自動計(jì)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(shí)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(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(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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據(jù)我國110KV及以上變壓器損壞情況的統(tǒng)計(jì)，50%是在運(yùn)行電壓下局部放電逐漸發(fā)展產(chǎn)生的，而長期以來使用的試驗(yàn)方法，雖然能夠直接或間接判斷絕緣的可靠性，但對局部放電這種潛伏性的缺陷是難以發(fā)現(xiàn)的，因此新版交接規(guī)程有：電壓等級220KV及以上，在新安裝時(shí)，必須進(jìn)行現(xiàn)場局部放電試驗(yàn)。對于110KV電壓等級的變壓器，當(dāng)對絕緣有懷疑時(shí)，應(yīng)進(jìn)行局部放電試驗(yàn)。

      高壓電力設(shè)備的絕緣內(nèi)部由于制造修理等各方面的原因，存在一些氣泡、雜質(zhì)等。而這些氣泡、雜質(zhì)、導(dǎo)體的毛刺等，就是發(fā)生局部放電的根源。

      局部放電的一些參數(shù)及其關(guān)系：1、放電起始電壓與熄滅電壓，被試品外加電壓從零升起，開始看不到局部放電，在升壓過程中從試驗(yàn)裝置上觀察到局部放電量超過某一規(guī)定值的低電壓稱為局部放電起始電壓；當(dāng)試品上的外加電壓從超過局部放電起始電壓的較高值逐漸下降時(shí)，局部放電量小于某一規(guī)定值的高電壓為局部放電熄滅電壓。2、實(shí)際放電量q_c和視在放電量的關(guān)系，實(shí)際放電量是在局部放電時(shí)，介質(zhì)內(nèi)部移動的電荷，是無法測量的、視在放電量是每一次局部放電，氣泡上的電壓下降一個(gè)△U_C，外部的電壓增加必須供給一個(gè)電量q_a，這個(gè)q_a是可以用專門的儀器進(jìn)行測量的，通過 q_a=uc這個(gè)公式來校準(zhǔn)，通常視在放電量q_a小于實(shí)際放電量q_c，這樣有利于試驗(yàn)結(jié)果的判斷。

    視在放電量的校準(zhǔn)：即確定試驗(yàn)回路的換算系數(shù)，校準(zhǔn)的原理是將幅值為u₀的方波通過串聯(lián)的小電容C₀注入被試品兩端，則其充入的電荷為

                        Q₀=U₀C₀（PC）

將已知電荷Q₀直接注入被試品，這是儀器的測量系統(tǒng)響應(yīng)為L’，取下標(biāo)準(zhǔn)方波發(fā)生器，加電壓試驗(yàn)，當(dāng)有內(nèi)部放電時(shí)，測量系統(tǒng)響應(yīng)為L，則有換算系數(shù)k=L/L’，因此被試品的放電量Q= U₀C₀k（PC）。蘭州市頻響法變壓器繞組變形測試儀專業(yè)快速蘭州市頻響法變壓器繞組變形測試儀專業(yè)快速

    電力變壓器的局部放電試驗(yàn)當(dāng)其內(nèi)部放電量較大時(shí)，也屬于破壞性試驗(yàn)，因此試驗(yàn)前要求測試絕緣合格、保證試品表面尤其是套管的清潔干燥、在注油后應(yīng)靜止足夠的時(shí)間48小時(shí)。一般利用變壓器電容式套管的末屏端子對地串聯(lián)測量阻抗；局部放電試驗(yàn)電源是高電壓Um，一般采用中頻電源150~200HZ，試驗(yàn)步驟和加壓時(shí)間為：首先升壓到測量電壓u2，u2=1.5u_m/√3，讀取并記錄放電量，在u2下堅(jiān)持5min，再加壓到預(yù)加電壓u1，u1=u_m，堅(jiān)持5s，讀取并記錄放電量。5s后電壓再降到 u2，這時(shí)u2堅(jiān)持30min，后將為零。電壓升到u2和u2降低過程中記錄起始放電電壓和熄滅電壓值。

      整個(gè)試驗(yàn)過程中試品不發(fā)生擊穿、所有測量端子測得的放電量Q連續(xù)維持在允許值內(nèi)，并無明顯地增長趨勢即認(rèn)為局部放電合格