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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于外殼直徑較大的GIS應(yīng)考慮在橫截面上適當(dāng)增加測點(diǎn)；

（8）在水平安裝的盆式絕緣子處，應(yīng)增加測點(diǎn)，顆?？赡軞埩粼谶@些絕緣子上并產(chǎn)生局部放電。
GIS中的超聲波局部放電定位技術(shù)分為頻率定位技術(shù)和幅值定位技術(shù)。頻率定位技術(shù)是利用SF6氣體對(duì)超聲波信號(hào)中的高頻信號(hào)的吸收作用，通過分析超聲波信號(hào)高頻部分（50kHz-100kHz）的比例來區(qū)分缺陷位于中心導(dǎo)體上還是外殼上，具體流程見圖4-13。而對(duì)于穩(wěn)定缺陷，可以利用幅值定位與時(shí)差定位技術(shù)進(jìn)行精確定位。

5）GIS的異常聲響分析

我們偶爾會(huì)遇到運(yùn)行中的GIS出現(xiàn)了可聽的異常聲響，這種現(xiàn)象可能是由于內(nèi)部松動(dòng)、設(shè)備動(dòng)靜觸頭對(duì)應(yīng)不正或設(shè)備運(yùn)行引起振動(dòng)等因素造成，因此我們不應(yīng)盲目認(rèn)為GIS內(nèi)部出現(xiàn)了明顯的放電，而應(yīng)改變超聲波信號(hào)頻段檢測，并加以設(shè)備的振動(dòng)分析和特高頻檢測等其他檢測手段進(jìn)行綜合分析。

此外，由于設(shè)備的設(shè)計(jì)和布局的原因，在設(shè)備運(yùn)行時(shí)可能引起設(shè)備某段區(qū)域存在共振現(xiàn)象。我們應(yīng)找出共振區(qū)域，檢測是否有局部放電信號(hào)。這種共振現(xiàn)象頻率一般比較低，人手能感覺出來，不伴有超聲波局部放電信號(hào)。

6）特殊部位的分析

在工作狀態(tài)下，電壓互感器和電流互感器的內(nèi)置繞組和鐵芯會(huì)產(chǎn)生周期性的交變電磁場，由此可能產(chǎn)生*的超聲波信號(hào)。所以我們應(yīng)對(duì)電壓互感器氣室和電流互感器氣室進(jìn)行特殊分析。該*的超聲波信號(hào)一般具有強(qiáng)的單倍頻和多倍頻信號(hào)規(guī)律性，波形具有典型對(duì)稱性特征。所以檢測者可以通過檢測信號(hào)的周期性和對(duì)稱性等特征來判斷信號(hào)是否源于局部放電之外的其它原因。

5 變壓器超聲波局部放電帶電檢測的技術(shù)要點(diǎn)

變壓器內(nèi)部絕緣材質(zhì)多樣，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，發(fā)生局部放電時(shí)，超聲波信號(hào)在不同材質(zhì)中的衰減速率差異較大，傳導(dǎo)到變壓器外殼的超聲波信號(hào)也比較復(fù)雜。在變壓器局部放電檢測中，一般用油色譜和高頻等方法進(jìn)行普測，而超聲波法則用于發(fā)現(xiàn)缺陷后進(jìn)行缺陷的定位。在定位過程中，通過在變壓器外部安裝多個(gè)超聲波傳感器，來接收變壓器內(nèi)部局部放電產(chǎn)生的超聲波信號(hào)，并利用多通道的超聲波信號(hào)的幅值和時(shí)差變化來判斷變壓器內(nèi)部放電部位的三維空間位置。

1）傳感器的選擇南京市變壓器繞組變形測試儀型號(hào)南京市變壓器繞組變形測試儀型號(hào)

一般的，對(duì)變壓器設(shè)備進(jìn)行超聲波局部放電檢測選擇傳感器的頻率范圍為80kHz-200kHz，諧振頻率為160kHz。

2）檢測背景信號(hào)

檢測前，應(yīng)注意盡量清理現(xiàn)場的干擾聲源。檢測現(xiàn)場附近的排風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)、施工機(jī)械摩擦、物體與變壓器殼體摩擦、臨近的帶電導(dǎo)體電暈等都會(huì)帶來干擾。推薦的背景檢測點(diǎn)是變壓器外殼基座。此外，電抗器和換流變在運(yùn)行中有較大的振動(dòng)，對(duì)局部放電超聲波檢測有一定的干擾，但是該干擾信號(hào)特征明顯，可以通過觀察后進(jìn)行排除。

3）測點(diǎn)的選擇