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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對角接線等，不同的試驗(yàn)設(shè)備均有不同的接線形式，取決于現(xiàn)場環(huán)境及標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備。

需要說明的是現(xiàn)場試驗(yàn)時(shí)要?jiǎng)?chuàng)造條件，力求測試精度，如主變高低壓側(cè)套管的tgδ測試必須要用正接法，應(yīng)要求安裝單位制作測試平臺，以達(dá)到兩極絕緣的條件。

對于CVT中壓電容的tgδ測試，應(yīng)充分理解儀器的操作程序，按照其說明，操作規(guī)程進(jìn)行試驗(yàn)。

交接規(guī)程的一般要求及條款：電力變壓器：當(dāng)電壓等級為35KV及以上，且容量在8000KVA以上時(shí)，應(yīng)測試tgδ，其tgδ值不應(yīng)大于產(chǎn)品出廠試驗(yàn)值的130%，對于300MW或600MW機(jī)組的廠高變，一般未達(dá)到上述要求，交接試驗(yàn)可不作；但一般廠家出廠試驗(yàn)均有該項(xiàng)目的數(shù)據(jù)，為充分體現(xiàn)對用戶負(fù)責(zé)的思想，建議測試以便比較，但不出試驗(yàn)報(bào)告。互感器：規(guī)定了20℃下電流互感器（油紙電容式）的tgδ，220KV≤0.6%，330KV≤0.5，500KV≤0.5。其電容與銘牌差值應(yīng)在±10%之內(nèi)，只針對主絕緣。而電壓互感器只規(guī)定了35KV及以上油浸式的tgδ值，35KV的20℃時(shí)≤3.5%，35KV以上的不應(yīng)大于出廠值的130%。套管：現(xiàn)場一般有油紙電容式，20-500KV下，tgδ≤0.7%，電容差值在±10%范圍內(nèi)。說明一點(diǎn)，不管電容式CT還是電容式套管，都會有末屏，應(yīng)在測主絕緣tgδ之前進(jìn)行末屏的測絕緣，用2500V搖表，應(yīng)大于1000MΩ，有的出廠試驗(yàn)也有末屏tgδ值，因此絕緣達(dá)不到要求時(shí)，應(yīng)測tgδ以便比較，但是試驗(yàn)電壓應(yīng)控制在2KV。

另外，tgδ值都規(guī)定了相應(yīng)的溫度值，是因?yàn)闇囟葘gδ值的影響較大，一般隨著溫度上升，tgδ值也增大，因此規(guī)定了溫度換算，一般應(yīng)校正到20℃時(shí)進(jìn)行與廠家試驗(yàn)數(shù)據(jù)的比較，換算公式為：

1. 1. 環(huán)境溫度高于20℃時(shí)，tgδ₂₀ = tgδ_t / A
   2. 環(huán)境溫度低于20℃時(shí)，tgδ₂₀ = tgδ_t * A

A：與20℃溫差值不同的換算系數(shù)，見規(guī)程。

一般操作步驟和注意事項(xiàng)：按常規(guī)的HD6000的操作規(guī)程與相應(yīng)的作業(yè)指導(dǎo)書相關(guān)條款進(jìn)行操作。試驗(yàn)應(yīng)良好的天氣、環(huán)境溫度不低于5℃和濕度不大于80%的條件下進(jìn)行，測試前應(yīng)測量被試品各電極間的絕緣電阻，必要時(shí)對小套管進(jìn)行清潔和干燥處理。

接地必須牢靠，符合“安規(guī)”中高壓試驗(yàn)的條款規(guī)定，正接法時(shí)低壓側(cè)的引線也應(yīng)有絕緣要求，不得與外殼接觸。

對于試驗(yàn)電壓的大小，前面提到P = U² ωC tgδ，P與電壓有關(guān)，良好絕緣的tgδ不會隨電壓的升高而明顯增加，但若有內(nèi)部缺陷時(shí)則tgδ會隨電壓的升高而明顯增加。因此對于試驗(yàn)電壓一般為10KV，但對于電容式套管或CT的末屏和電容式電壓互感器中壓電容的tgδ測試時(shí)，則應(yīng)降低電壓標(biāo)準(zhǔn)使用2000V或3000V左右。測變壓器的tgδ時(shí)應(yīng)將其他側(cè)短接接地。

對試驗(yàn)結(jié)果的分析：應(yīng)根據(jù)廠家出廠試驗(yàn)數(shù)據(jù)和交規(guī)進(jìn)行綜合判斷，尤其應(yīng)注意避免套管末屏的臟污情況，還有環(huán)境溫度、濕度的影福州市頻響法變壓器繞組變形測試儀生產(chǎn)工廠福州市頻響法變壓器繞組變形測試儀生產(chǎn)工廠響，經(jīng)過出廠測試合格的產(chǎn)品若現(xiàn)場測試值差，一般應(yīng)考慮環(huán)境影響和受潮情況。例如湛江奧里油電廠500KV GIS 出線套管的過程防護(hù)的重要性和絕緣受潮經(jīng)烘烤測試合格的情況，說明高壓試驗(yàn)不能只關(guān)注試驗(yàn)本身，對