一、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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安全措施3.1為保證人身和設(shè)備安全 , 在進(jìn)行絕緣電阻或直流試驗(yàn)后應(yīng)對(duì)試品充分放電。

3.2在進(jìn)行高壓試驗(yàn)時(shí) , 應(yīng)有專人在試驗(yàn)場地周圍監(jiān)護(hù) , 嚴(yán)禁非試驗(yàn)人員進(jìn)入試驗(yàn)場地。 a) 進(jìn)入試驗(yàn)現(xiàn)場 , 試驗(yàn)人員必須戴安全帽 , 穿絕緣鞋。

b) 現(xiàn)場試驗(yàn)工作必須執(zhí)行工作票制度 , 工作許可制度 , 工作監(jiān)護(hù)制度 , 工作間斷、

       轉(zhuǎn)移和終結(jié)制度。

c) 在現(xiàn)場進(jìn)行試驗(yàn)工作時(shí) , 試驗(yàn)人員應(yīng)注意保持與帶電體的安全距離不應(yīng)小于安全

       規(guī)程中規(guī)定的距離。

d) 試驗(yàn)現(xiàn)場應(yīng)裝設(shè)遮欄或圍欄 , 懸掛 " 止步 , 高壓危險(xiǎn) !" 的標(biāo)示牌 , 嚴(yán)禁非試驗(yàn)人員進(jìn)入試驗(yàn)場地。

e) 試驗(yàn)器具的金屬外殼應(yīng)可靠接地 , 試驗(yàn)儀器與設(shè)備的接線應(yīng)牢固可靠。

f) 工作中如需使用梯子等登高工具時(shí) , 應(yīng)做好防止高空墜落的安全措施。

g) 試驗(yàn)裝置的電源開關(guān) , 應(yīng)使用具有明顯斷開點(diǎn)的雙極刀閘 , 并有可靠的過載保護(hù)

       裝置。

h) 開始試驗(yàn)前 , 負(fù)責(zé)人應(yīng)對(duì)全體試驗(yàn)人員詳細(xì)說明在試驗(yàn)區(qū)應(yīng)注意的安全注意事項(xiàng)。

i) 試驗(yàn)過程應(yīng)有人監(jiān)護(hù)并呼唱 , 試驗(yàn)人員在試驗(yàn)過程中注意力應(yīng)高度集中 , 防止異

常情況的發(fā)生。當(dāng)出現(xiàn)異常情況時(shí), 應(yīng)立即停止試驗(yàn) ,查明原因后 , 方可繼續(xù)試驗(yàn)。

j) 變更接線或試驗(yàn)結(jié)束時(shí) , 應(yīng)首先將調(diào)壓器回零 , 然后斷開電源。

k) 為保證人身和設(shè)備安全 , 在進(jìn)行絕緣電阻或電導(dǎo)電流測量后應(yīng)對(duì)試品充分放電。 l) 試驗(yàn)結(jié)束后 , 試驗(yàn)人員應(yīng)拆除試驗(yàn)臨時(shí)接地線 , 并對(duì)被試設(shè)備進(jìn)行檢查和清理現(xiàn)場。

m) 試驗(yàn)應(yīng)在天氣良好的情況下進(jìn)行 , 遇雷雨大風(fēng)等天氣應(yīng)停止試驗(yàn)。

4工作程序

 4.1 試驗(yàn)項(xiàng)目 本作業(yè)指導(dǎo)書包括碳化硅閥式避雷器的以下試驗(yàn)項(xiàng)目 :

a) 絕緣電阻 ;

b) 電導(dǎo) ( 泄漏電流 ) 及檢查串聯(lián)組合元件的非線性系數(shù)差值 ;

c) 工頻放電電壓 ;

d) 放電計(jì)數(shù)器試驗(yàn)。

4.2 試驗(yàn)流程 ( 建議 )

    試驗(yàn)流程如圖 1 所示。

 圖 1 試驗(yàn)流程

4.3 人員要求

    本作業(yè)需要作業(yè)人員 2~3 人。作業(yè)人員應(yīng)熟悉高壓試驗(yàn)的有關(guān)要求和避雷器有關(guān)原

理。

4.4 設(shè)備要求

本項(xiàng)工作要求設(shè)備如下 :

a) 60 kV 直流發(fā)生器 1 臺(tái) ;

b)2500 v 及以上兆歐表 1 個(gè) ;

c) 試驗(yàn)變壓器、調(diào)壓器、分壓器等。

4.5 試驗(yàn)方法

碳化硅閥式避雷器分為不帶并聯(lián)電阻避雷器、帶有并聯(lián)電阻避雷器。

4.5.1 不帶并聯(lián)電阻避雷器 (FS型 ) 的試驗(yàn)

4.5.1.1 測量避雷器及底座絕緣電阻

4.5.1.1.1 測量方法

采用 2500 v 兆歐表測量 , 并加屏蔽環(huán) , 以消除表面泄漏電流的影響。

4.5.1.1.2 判斷方法

FS型的絕緣電阻交接時(shí)應(yīng)大于 2500 , 運(yùn)行中應(yīng)大于 2000 , 當(dāng)測量值低于規(guī)定值時(shí) , 為查明原因 , 可進(jìn)行泄漏電流的測量 , 泄漏電流一般不大于 10 件 , 當(dāng)測量值大 于 2000  時(shí) , 一般可不做泄漏電流試驗(yàn)。

    底座絕緣電阻自行規(guī)定 , 可在帶電情況下檢查。

411.1.3 試驗(yàn)注意事項(xiàng)

    當(dāng)天氣潮濕時(shí) , 表面泄漏電流影響很大 , 應(yīng)引起試驗(yàn)人員的注意 , 嚴(yán)重時(shí)可以加屏蔽。

4.5.1.2 測量工頻放電電壓

4.5.1.2.1 測量目的

對(duì)于FS型避雷器 , 測量工頻放電電壓的目的是檢查火花間隙的結(jié)構(gòu)及其特性是否正 常 , 檢查它在內(nèi)過電壓下是否有動(dòng)作的可能性。

4.5.1.2.2 判斷方法

EB 型避雷器的工頻放電電壓應(yīng)該在表 1 所示范圍內(nèi)。

 表 1 FS避雷器的工頻放電電壓

 4.5.1.2.3 試驗(yàn)注意事項(xiàng)

a) 電壓測量的問題。FS型避雷器在間隙擊穿以前 , 流過避雷器的電流是很小的 , 如 果保護(hù)電阻 R 的數(shù)值不大 , 則可以認(rèn)為變壓器高壓側(cè)的電壓即是作用在避雷器的電壓。因此可以近似地根據(jù)變壓器的變比和低壓側(cè)電壓表的讀數(shù)來求避雷器的放 電電壓 , 但是好能夠做一下變壓器高低壓側(cè) ( 或?qū)y量線圈 ) 電壓的校正曲線。黑龍江變壓器繞組變形測試儀廠家

b) 保護(hù)電阻 R 數(shù)值的選擇問題。如果為了避免避雷器在試驗(yàn)時(shí)候不能自行熄弧而將 間隙燒壞 , 采用增大 R 阻值的方法 , 會(huì)給試驗(yàn)帶來嚴(yán)重的誤黑龍江變壓器繞組變形測試儀廠家差 , 因?yàn)楫?dāng)避雷器火 花間隙雖然已經(jīng)開始放電 , 但由于 R 太大 , 所以電流非常小 , 不足以在間隙中建弧 , 當(dāng)電壓繼續(xù)升高以后 , 火花間隙中才能建立穩(wěn)定的工頻電弧 , 表計(jì)才能有所反映 , 這樣就使測量的工頻放電電壓超過實(shí)際的真實(shí)數(shù)值 , 造成誤判斷 , 而將工 頻放電電壓較低的避雷器誤認(rèn)為合格。所以在實(shí)際試驗(yàn)當(dāng)中應(yīng)控制間隙擊穿以后 工頻電流不超過 0.7A 。可以參照下面的公式選擇 R :式中 :