涂建國
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,則每個線圈對應(yīng)參數(shù)(Ci、Li)就應(yīng)該是確定的。因此每個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。
變壓器在試驗過程中發(fā)生匝間、相間短路,或在運輸過程中發(fā)生沖撞,造成線圈相對位移,以及運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,進而可以根據(jù)測量結(jié)果判斷變壓器是否已經(jīng)受到嚴重破壞、是否需要進行大修。
對于運行中的變壓器而言,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,更易對變壓器的運行狀況、事故后分析和維護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
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、計算機將檢測結(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、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;
(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
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控制,由信號生成及信號測量組成。整個工作由儀器自身的嵌入工控機完成,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,可同時加載多條歷史曲線觀察,能具體選擇任意曲線進行橫向和縱向分析。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),同時加載6條曲線,各條曲線相關(guān)參數(shù)自動計算,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,方便用戶出測試報告。
8.軟件人性化特點明顯,測量的各種條件多為選擇項,變壓器詳細參數(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,并且隨時能在測量中打開歷史波形曲線進行比較觀 察和停止測量。
10.每相測量所需時間小于60秒,對一臺高、中、低繞組的電力變壓器(容量、電壓等級不限)進行繞組變形測量,總需時間不超過10分鐘。
測量變壓器時,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,減輕勞動強度。
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本作業(yè)指導(dǎo)書適用于電力設(shè)備外絕緣鹽密測量 , 規(guī)定了電力設(shè)備預(yù)防性試驗、檢修過 程中的鹽密測量試驗項目的引用標(biāo)準(zhǔn)、儀器設(shè)備要求、作業(yè)程序、試驗結(jié)果判斷方法和試 驗注意事項等。制定本指導(dǎo)書的目的是規(guī)范試驗操作 , 保證試驗結(jié)果的準(zhǔn)確性 , 為設(shè)備運 行、監(jiān)督、檢修提供依據(jù)。
規(guī)范性引用文件下列文件中的條款通過本作業(yè)指導(dǎo)書的引用而成為本作業(yè)指導(dǎo)書的條款。凡是注日期 的引用文件 , 其隨后所有的修改單或修訂版均不適用于本作業(yè)指導(dǎo)書 , 然而 , 鼓勵根據(jù)本 作業(yè)指導(dǎo)書達成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的版本。凡是不注日期的引用文件 , 其版本適用于本作業(yè)指導(dǎo)書。
GB/T16434 高壓架空線路和發(fā)電廠、變電所環(huán)境分區(qū)污級及外絕緣選擇標(biāo)準(zhǔn)
DL408 電業(yè)安全工作規(guī)程 ( 發(fā)電廠和變電所電氣部分 )
DL409 電業(yè)安全工作規(guī)程 ( 電力線路部分 )
3安全措施
如果為現(xiàn)場測量 , 應(yīng)遵守 DL408 《電業(yè)安全工作規(guī)程 ( 發(fā)電廠和變電所電氣部分 ) 》 及 DL409《電業(yè)安全工作規(guī)程 ( 電力線路部分 ) 》的有關(guān)規(guī)定。
4工作程序
4.1 設(shè)備清單和要求
4.1.1 擦洗絕緣子表面污穢的工具及要求
a) 去離子水 ( 或蒸館水 ) 一一電導(dǎo)率小于 10 μ S/cm。
b) 帶刻度容器一一用于定量量取去離子水 ( 或蒸館水 ) 。使用前須用去離子水清洗干 凈。
c) 鹽密取樣巾一一用于擦洗絕緣子表面污穢。該取樣巾由元紡布沾取少量乙醇 溶液 ( 化學(xué)純 ) 制成 , 制成后密封保存。該取樣巾一次性使用。使用該取樣巾的 優(yōu)點在于現(xiàn)場使用方便 , 濕潤的布可以輕松擦去絕緣子上的污穢 , 同時確保不占 用去離子水量 , 亦不影響污穢溶液的電導(dǎo)率。
4.1.2 測量鹽密所需儀器、儀表
目前 , 國內(nèi)外主要使用電導(dǎo)率儀測取污穢溶液電導(dǎo)率 , 再經(jīng)計算得到鹽密。由于目前使用的電導(dǎo)率儀種類較多 , 操作人員應(yīng)嚴格按照儀器說明書進行測量。
a) 國標(biāo) GB/T16434 推薦使用的電導(dǎo)率儀型號為 DDS-11A( 國產(chǎn) ), 配套電極有 3 支 ,溫度計 1 支 :
DJS-1 型白電極一一用于測蒸館水電導(dǎo)率 ;
DJS-1 型黑電極一一 -用于測低電導(dǎo)率的污液 ;
DJS-10 型黑電極一一用于測高電導(dǎo)率的污液 ;
溫度計一一用于測污液溫度。
使用上述電導(dǎo)率儀或類似的國產(chǎn)儀表需在測量中更換合適的電極 , 且因結(jié)構(gòu)
問題電極易受損。
b) 國電公司用武漢華頂電力設(shè)備有限公司公司的鹽密測量儀體積與進口產(chǎn)品相當(dāng) , 且鹽密的整套計算程序均編入儀器中 , 從使用到攜帶上均較為方便。充電式攜帶方便
c) 目前 , 也有一些國外電導(dǎo)率儀產(chǎn)品進入國內(nèi) , 例如 : 美國產(chǎn)的 125A 型電導(dǎo)率儀 , 德國產(chǎn)的日 330 型電導(dǎo)率儀 ,
4.2 作業(yè)程序
4.2.1 測試方法及試驗步驟 4.2.1.1 傘裙或絕緣子片數(shù)的選取
a) 支柱絕緣。 110~500KV 支柱絕緣子 , 帶電絕緣子均應(yīng)取上數(shù)第二片、中間一片、 下數(shù)第二片三個單元裙段 ; 非帶電絕緣子應(yīng)取任意位置的三片單元裙段。分別 擦洗每個單元裙段的表面污穢 , 然后分別測量每個單元裙段的污液電導(dǎo)率 , 并 計算各單元裙段的鹽密 , 后取各單元裙段鹽密值的均值作為整支絕緣子的鹽 密。
b) 盤形懸式絕緣子串。 110~500kV 絕緣子串 , 帶電絕緣子均應(yīng)取上數(shù)第二片、中間 一片、下數(shù)第二片三片絕緣子 ; 非帶電絕緣子應(yīng)取任意位置的三片絕緣子。分別 擦洗每片絕緣子的表面污穢 , 然后分別測量每片絕緣子的污液電導(dǎo)率 , 并計算各 片絕緣子的鹽密 , 后取各片絕緣子鹽密值的均值作為整串絕緣子的鹽密。
4.2.1.2 去離子水 ( 蒸館水 ) 的用量山東省變壓器繞組變形測試儀價格
a) 方法一 : 對單片普通型懸式絕緣子 , 建議用水量按 300時取。當(dāng)被測絕緣子 ( 包括懸式絕緣子及支柱絕緣子的單元裙段 ) 的表面積與普通型懸式絕緣子不同時 ,可根據(jù)面積大小按比例適當(dāng)增減用水量 , 具體用水量見表 10山東省變壓器繞組變形測試儀價格
b) 方法二 : 按每表面積用水 0.2ml時計算總用水量。