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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(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(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(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(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(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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吸收比（10℃～30℃范圍）不低于1.3。4) 油浸式電抗器或油浸消弧線圈，測量溫度以頂層油溫為準(zhǔn)，盡量在相近的溫度下試驗(yàn)。
5) 油浸式電抗器或油浸消弧線圈，盡量在油溫低于50℃時(shí)試驗(yàn)，不同溫度下的絕緣電阻值一般可用下式換算：R2=R1×1.5（t1-t2）/10
式中R1、R2分別為在溫度t1、t2下的絕緣電阻值6) 吸收比不進(jìn)行溫度換算。5.4.3測量鐵芯(有外引接地線的) 及與鐵芯絕緣的各緊固件的絕緣電阻測量鐵芯(有外引接地線的)絕緣電阻的試驗(yàn)周期為定期、大修后、必要時(shí)；測量與鐵芯絕緣的各緊固件的試驗(yàn)周期為大修后、必要時(shí)。采用2500V兆歐表(對運(yùn)行年久的電抗器可用1000V兆歐表)測量；夾件引出對地的可單獨(dú)對夾件進(jìn)行測量；連接片不能拆開的可不進(jìn)行。進(jìn)行器身檢查的電抗器，應(yīng)測量可接觸到的穿芯螺栓、軛鐵夾件及綁扎鋼帶對鐵軛、鐵芯、油箱及繞組壓環(huán)的絕緣電阻。鐵芯必須為一點(diǎn)接地，對電抗器上有的鐵芯接地線引出套管時(shí)，測量其對外殼的絕緣電阻。測試結(jié)果與以前相比無顯著差別。
5.4.4測量繞組的介質(zhì)損失角正切值tgδ試驗(yàn)周期為定期、大修后、必要時(shí)。試驗(yàn)電壓為10kV。
由于電抗器的外殼直接接地，故現(xiàn)場測量時(shí)采用交流電橋反接法進(jìn)行測量。為避免繞組電感和激磁損耗給測量帶來的誤差，試驗(yàn)時(shí)需將繞組各相短路。
- 測量接線圖：
電抗器介質(zhì)損耗測量接線圖5) 測量結(jié)果應(yīng)符合以下規(guī)定：
a) 被測繞組的tgδ值與歷年的數(shù)值比較不應(yīng)有顯著變化(一般不大于30%)；b) 20℃時(shí)被測繞組的tgδ值不大于0.8%。
c) 測量溫度以頂層油溫為準(zhǔn)，盡量在相近的溫度下試驗(yàn)。
d) 盡量在油溫低于50℃時(shí)試驗(yàn)，不同溫度下的tgδ值一般可用下式換算：
式中tgδt 、tgδ2分別為溫度t1、t2時(shí)的tgδ值5.4.5 測量電抗器電容型套管的tgδ和電容值1) 試驗(yàn)周期為定期、大修后、必要時(shí)。2) 測量時(shí)記錄環(huán)境溫度及被試品頂層油溫。試驗(yàn)方法、類別及試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)按《套管試驗(yàn)作業(yè)指導(dǎo)書》規(guī)定進(jìn)行。
5.4.6 絕緣油試驗(yàn)1) 試驗(yàn)周期為定期、大修后、必要時(shí)。
2) 絕緣油試驗(yàn)方法、類別及試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合《絕緣油試驗(yàn)作業(yè)指導(dǎo)書》規(guī)定；3) 絕緣油擊穿電壓試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)如下：
投入運(yùn)行前不應(yīng)低于40kV；運(yùn)行中不應(yīng)低于35kV；
4)投入運(yùn)行前的絕緣油tgδ（%）標(biāo)準(zhǔn)為：90℃時(shí)，不應(yīng)大于1；運(yùn)行的絕緣油的介損tgδ（%）標(biāo)準(zhǔn)為：90℃時(shí)，不應(yīng)大于4 。5) 中溶解氣體的色譜分析，應(yīng)符合下列規(guī)定：
a) 油中H2與烴類氣體含量(體積分?jǐn)?shù))超過下列任何一項(xiàng)數(shù)值時(shí)應(yīng)引起注意：總烴含量大于150×10-6；H2含量大于150×10-6；C2H2含量大于5×10-測得的氫、乙炔、總烴含量，應(yīng)無明顯差別。b) 烴類氣體總和的產(chǎn)氣速率大于0.25ml/h(開放式)和0.5 ml/h(密封式),或相對產(chǎn)氣速率大于10%/月則可認(rèn)為設(shè)備有異常。6) 絕緣油其它詳細(xì)試驗(yàn)項(xiàng)目見《絕緣油試驗(yàn)作業(yè)指導(dǎo)書》。
5.4.7交流耐壓試驗(yàn)湖州市頻響法變壓器繞組變形測試儀訂做湖州市頻響法變壓器繞組變形測試儀訂做
試驗(yàn)周期為更換繞組后、必要時(shí)。試驗(yàn)電壓的頻率為50Hz，電壓波形應(yīng)盡可能接近正弦波形。試驗(yàn)所需電源容量按下式計(jì)算： P = ωCxUs2×10-3 kVA 式中：ω——電源角頻率 Us——試驗(yàn)電壓(kV)Cx——被試品的電容量(μF)
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