儀器概述

      HDRZ-3000變壓器繞組變形測試儀根據對變壓器內部繞組特征參數的測量，采用內部故障頻率響應分析(FRA)方法，能對變壓器內部故障作出準確判斷。

     變壓器設計制造完成后，其線圈和內部結構就確定下來，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，則每個線圈對應參數(Ci、Li)就應該是確定的。因此每個線圈的頻域特征響應也隨之確定，對應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生匝間、相間短路，或在運輸過程中發生沖撞，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發生變化。進而影響并改變變壓器原有的頻域特征，即頻率響應發生幅度變化和諧振頻點偏移等。并根據響應分析方法研制開發的變壓器繞組測試儀，就是這樣一種新穎的變壓器內部故障無損檢測設備。它適用于63kV～500kV電力變壓器的內部結構故障檢測。

     HDRZ-3000變壓器繞組變形測試儀是將變壓器內部繞組參數在不同頻域的響應變化經量化處理后，根據其變化量值的大小、頻響變化的幅度、區域和頻響變化的趨勢，來確定變壓器內部繞組的變化程度，進而可以根據測量結果判斷變壓器是否已經受到嚴重破壞、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。

變壓器繞組變形測試儀由筆記本電腦及單片機構成高精度測量系統,結構緊湊，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過短期培訓即可自行操作使用。

二、 技術特點

      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，在測量現場不需使用移動電腦。

      4、硬件機芯采用DDS數字高速掃頻技術(美國)，通過測試可以準確診斷出繞組發生扭曲、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(現場試驗改變分接開關，波形曲線有明變化)。

      6、信號輸出幅度軟件調節，大幅度峰值±10V。

      7、計算機將檢測結果生成電子文檔(Word)

      8、儀器具有線性掃頻測量和分段掃頻測量雙測量系統功能,兼容當前國內兩種技術流派的測量模式

      9、幅頻特性符合國家關于幅頻特性測試儀的技術指標。橫坐標（頻率）具有線性分度及對數分度兩種，因此打印出的曲線可以是線性分度曲線也可以是對數分度曲線，用戶可根據實際需要選用。

      10、檢測數據自動分析系統,

                 橫向比較A、B 、C三相之間進行繞組相似性比較,

                                                 其分析結果為:

                                                                       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調取原數據與當前數據同相之間進行繞組變形比較，

                                                其分析結果為: 

                                                                        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*電力標準DL/T911－2004《電力變壓器繞組變形的頻率響應分析法》的技術條件。

三、 主要技術參數

      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其他技術參數

                    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，具有自動量程調節，自動采樣頻率調節等多種功能。

      5.軟件采用windows平臺，兼容Win98/2000/WinXP/Win7/Win8/Win10系統。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，可以自動診斷變壓器繞組的狀態，同時加載6條曲線，各條曲線相關參數自動計算，自動診斷繞組的變形情況，給出診斷的參考結論。

      7.軟件管理功能強大，充分考慮現場使用的需要，自動保存環境條件參數，以便作變壓器繞組變形診斷時提供依據。測量數據自動存盤、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，變壓器詳細參數可保存用做診斷參考，并且不用在現場輸入，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，設置好條件參數，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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于外殼直徑較大的GIS應考慮在橫截面上適當增加測點；

（8）在水平安裝的盆式絕緣子處，應增加測點，顆粒可能殘留在這些絕緣子上并產生局部放電。
GIS中的超聲波局部放電定位技術分為頻率定位技術和幅值定位技術。頻率定位技術是利用SF6氣體對超聲波信號中的高頻信號的吸收作用，通過分析超聲波信號高頻部分（50kHz-100kHz）的比例來區分缺陷位于中心導體上還是外殼上，具體流程見圖4-13。而對于穩定缺陷，可以利用幅值定位與時差定位技術進行精確定位。

5）GIS的異常聲響分析

我們偶爾會遇到運行中的GIS出現了可聽的異常聲響，這種現象可能是由于內部松動、設備動靜觸頭對應不正或設備運行引起振動等因素造成，因此我們不應盲目認為GIS內部出現了明顯的放電，而應改變超聲波信號頻段檢測，并加以設備的振動分析和特高頻檢測等其他檢測手段進行綜合分析。

此外，由于設備的設計和布局的原因，在設備運行時可能引起設備某段區域存在共振現象。我們應找出共振區域，檢測是否有局部放電信號。這種共振現象頻率一般比較低，人手能感覺出來，不伴有超聲波局部放電信號。

6）特殊部位的分析

在工作狀態下，電壓互感器和電流互感器的內置繞組和鐵芯會產生周期性的交變電磁場，由此可能產生*的超聲波信號。所以我們應對電壓互感器氣室和電流互感器氣室進行特殊分析。該*的超聲波信號一般具有強的單倍頻和多倍頻信號規律性，波形具有典型對稱性特征。所以檢測者可以通過檢測信號的周期性和對稱性等特征來判斷信號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要點

變壓器內部絕緣材質多樣，結構復雜，發生局部放電時，超聲波信號在不同材質中的衰減速率差異較大，傳導到變壓器外殼的超聲波信號也比較復雜。在變壓器局部放電檢測中，一般用油色譜和高頻等方法進行普測，而超聲波法則用于發現缺陷后進行缺陷的定位。在定位過程中，通過在變壓器外部安裝多個超聲波傳感器，來接收變壓器內部局部放電產生的超聲波信號，并利用多通道的超聲波信號的幅值和時差變化來判斷變壓器內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南京市變壓器繞組變形測試儀型號

一般的，對變壓器設備進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

檢測前，應注意盡量清理現場的干擾聲源。檢測現場附近的排風扇旋轉、施工機械摩擦、物體與變壓器殼體摩擦、臨近的帶電導體電暈等都會帶來干擾。推薦的背景檢測點是變壓器外殼基座。此外，電抗器和換流變在運行中有較大的振動，對局部放電超聲波檢測有一定的干擾，但是該干擾信號特征明顯，可以通過觀察后進行排除。

3）測點的選擇