儀器概述

      HDRZ-3000變壓器繞組變形測(cè)試儀根據(jù)對(duì)變壓器內(nèi)部繞組特征參數(shù)的測(cè)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(lái)，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(guò)程中發(fā)生匝間、相間短路，或在運(yùn)輸過(guò)程中發(fā)生沖撞，造成線圈相對(duì)位移，以及運(yùn)行過(guò)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(kāi)發(fā)的變壓器繞組測(cè)試儀，就是這樣一種新穎的變壓器內(nèi)部故障無(wú)損檢測(cè)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(cè)。

     HDRZ-3000變壓器繞組變形測(cè)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(shì)，來(lái)確定變壓器內(nèi)部繞組的變化程度，進(jìn)而可以根據(jù)測(cè)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(wú)論過(guò)去是否保存有頻域特征圖，通過(guò)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(cè)試儀由筆記本電腦及單片機(jī)構(gòu)成高精度測(cè)量系統(tǒng),結(jié)構(gòu)緊湊，操作簡(jiǎn)單，具有較完備的測(cè)試分析功能，對(duì)照使用說(shuō)明書(shū)或經(jīng)過(guò)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(cè)量?jī)x器一體化，在測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)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(guó))，通過(guò)測(cè)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(chǎng)試驗(yàn)改變分接開(kāi)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(cè)結(jié)果生成電子文檔(Word)

      8、儀器具有線性掃頻測(cè)量和分段掃頻測(cè)量雙測(cè)量系統(tǒng)功能,兼容當(dāng)前國(guó)內(nèi)兩種技術(shù)流派的測(cè)量模式

      9、幅頻特性符合國(guó)家關(guān)于幅頻特性測(cè)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(cè)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?chē)?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(cè)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(cè)量分布

                                         掃頻測(cè)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(cè)量范圍: (-120dB)至(+20dB)

                    2. 幅度測(cè)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(cè)試重復(fù)率：99.9%

                    8. 測(cè)量?jī)x器尺寸(長(zhǎng)寬高)300X340X120(mm)

                    9. 儀器鋁合金箱尺寸(長(zhǎng)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(cè)試儀由測(cè)量部分及分析軟件部分組成，測(cè)量部分是高速單片機(jī)控制，由信號(hào)生成及信號(hào)測(cè)量組成。整個(gè)工作由儀器自身的嵌入工控機(jī)完成，無(wú)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(cè)試過(guò)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(cè)試。

      3.儀器具備多種頻率線形掃頻測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量功能，線形掃頻測(cè)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(chǎng)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(cè)量數(shù)據(jù)自動(dòng)存盤(pán)、具有彩色打印功能，方便用戶出測(cè)試報(bào)告。

      8.軟件人性化特點(diǎn)明顯，測(cè)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(chǎng)輸入，可以以后再添加修改信息，使用起來(lái)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(cè)量工作，并且隨時(shí)能在測(cè)量中打開(kāi)歷史波形曲線進(jìn)行比較觀   察和停止測(cè)量。

      10.每相測(cè)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(cè)量，總需時(shí)間不超過(guò)10分鐘。

測(cè)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(cè)量結(jié)果無(wú)影響,接線人員可停留在變壓器油箱上面,不必下來(lái),減輕勞動(dòng)強(qiáng)度。

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機(jī)后，運(yùn)行檢測(cè)軟件，檢查界面顯示、模式切換是否正常穩(wěn)定。

進(jìn)行儀器自檢，確認(rèn)超聲波傳感器和檢測(cè)通道工作正常。

若具備該功能，設(shè)置變電站名稱、設(shè)備名稱、檢測(cè)位置并做好標(biāo)注。

將檢測(cè)儀器調(diào)至適當(dāng)量程，傳感器懸浮于空氣中，測(cè)量空間背景噪聲并記錄，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)噪聲水平設(shè)定信號(hào)檢測(cè)閾值。

將檢測(cè)點(diǎn)選取于斷路器斷口處、隔離開(kāi)關(guān)、接地開(kāi)關(guān)、電流互感器、電壓互感器、避雷器、導(dǎo)體連接部件以及水平布置盆式絕緣子上方部位，檢測(cè)前應(yīng)將傳感器貼合的殼體外表面擦拭干凈，檢測(cè)點(diǎn)間隔應(yīng)小于檢測(cè)儀器的有效檢測(cè)范圍，測(cè)量時(shí)測(cè)點(diǎn)應(yīng)選取于氣室側(cè)下方。

在超聲波傳感器檢測(cè)面均勻涂抹檢測(cè)耦合劑，施加適當(dāng)壓力緊貼于殼體外表面以盡量減小信號(hào)衰減，檢測(cè)時(shí)傳感器應(yīng)與被試殼體保持相對(duì)靜止，對(duì)于高處設(shè)備，例如某些GIS母線氣室，可用配套絕緣支撐桿支撐傳感器緊貼殼體外表面進(jìn)行檢測(cè)，但須確保傳感器與設(shè)備帶電部位有足夠的安全距離。

在顯示界面觀察檢測(cè)到的信號(hào)，觀察時(shí)間不低于15秒，如果發(fā)現(xiàn)信號(hào)有效值/峰值無(wú)異常，50Hz/100Hz頻率相關(guān)性較低，則保存數(shù)據(jù)繼續(xù)下一點(diǎn)檢測(cè)。

如果發(fā)現(xiàn)信號(hào)異常，則在該氣室進(jìn)行多點(diǎn)檢測(cè)，延長(zhǎng)檢測(cè)時(shí)間不少于30s并記錄多組數(shù)據(jù)進(jìn)行幅值對(duì)比和趨勢(shì)分析，為準(zhǔn)確進(jìn)行相位相關(guān)性分析，可利用具有與運(yùn)行設(shè)備相同相位關(guān)系的電源引出同步信號(hào)至檢測(cè)儀器進(jìn)行相位同步。亦可用耳機(jī)監(jiān)聽(tīng)異常信號(hào)的聲音特性，根據(jù)聲音特性的持續(xù)性、頻率高低等進(jìn)行初步判斷，并通過(guò)按壓可能震動(dòng)的部件，初步排除干擾。

填寫(xiě)設(shè)備檢測(cè)數(shù)據(jù)記錄表（附錄A），對(duì)于存在異常的氣室，應(yīng)附檢測(cè)圖片和缺陷分析。

根據(jù)連續(xù)圖譜、時(shí)域圖譜、相位圖譜特和特征指數(shù)圖譜征判斷測(cè)量信號(hào)是否具備50Hz/100Hz相關(guān)性。若是，說(shuō)明可能存在局部放電，繼續(xù)如下分析和處理：

同一類(lèi)設(shè)備局部放電信號(hào)的橫向?qū)Ρ龋嗨圃O(shè)備在相似環(huán)境下檢測(cè)得到的局部放電信號(hào)，其測(cè)

幅值和測(cè)試圖譜應(yīng)比較相似，例如對(duì)同一GIS間隔A、B、C三相斷路器氣室同一位置的局部放電圖譜對(duì)比，可以幫助判斷是否有放電。

同一設(shè)備歷史數(shù)據(jù)的縱向?qū)Ρ?，通過(guò)在較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)多次測(cè)量同一設(shè)備的局部放電信號(hào)，可以

跟蹤設(shè)備的絕緣狀態(tài)劣化趨勢(shì)，如果測(cè)量值有明顯增大，或出現(xiàn)典型局部放電圖譜，可判斷此測(cè)試部位存在異常，典型放電圖譜參見(jiàn)附錄B。

若檢測(cè)到異常信號(hào)，可借助其它檢測(cè)儀器（如特高頻局部放電檢測(cè)儀、示波器、頻譜分析儀以

及SF₆分解物檢測(cè)分析儀），對(duì)異常信號(hào)進(jìn)行酒泉市頻響法變壓器繞組變形測(cè)試儀生產(chǎn)商酒泉市頻響法變壓器繞組變形測(cè)試儀生產(chǎn)商綜合分析，并判斷放電的類(lèi)型，根據(jù)不同的判據(jù)對(duì)被測(cè)設(shè)備進(jìn)行危險(xiǎn)性評(píng)估。在條件具備時(shí)，利用聲聲定位/聲電定位等方法，根據(jù)不同布置位置傳感器檢測(cè)信號(hào)的強(qiáng)度變化規(guī)律和時(shí)延規(guī)律來(lái)確定缺陷部位，以GIS檢測(cè)為例，一般先確定缺陷位于的氣室，再精確定位到高壓導(dǎo)體/殼體等部位。同時(shí)進(jìn)行缺陷類(lèi)型識(shí)別，可以根據(jù)超聲波檢測(cè)信號(hào)的50Hz/100Hz頻率相關(guān)性、信號(hào)幅值水平以及信號(hào)的相位關(guān)系，進(jìn)行缺陷類(lèi)型識(shí)別，具體分析方法見(jiàn)附錄C。在檢測(cè)過(guò)程中，應(yīng)隨時(shí)保存超聲波局放檢測(cè)原始數(shù)據(jù)，可添加缺陷部位的可見(jiàn)光照片，并留存照片。若檢測(cè)儀器數(shù)據(jù)可導(dǎo)出，存放方式如下：

建立一級(jí)文件夾，文件夾名稱：變電站名＋檢測(cè)日期。建立二級(jí)文件夾，文件夾名稱：調(diào)度號(hào)（如：111、14-9224-9）。當(dāng)被檢測(cè)間隔三相分