一、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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破壞性試驗，操作安全、簡便。由所測得的絕緣電阻值可發現影響電氣設備絕緣的異物，絕緣局部或整體受潮和臟污，絕緣油嚴重老化，絕緣擊穿和嚴重熱老化等缺陷，因此，測量絕緣電阻是電氣安裝、檢修、運行過程中，試驗人員都應掌握的基本方法。   

• 絕緣電阻和吸收比 

   絕緣電阻是指在絕緣體的臨界電壓下，加于試品上的直流電壓與流過試品的泄漏電流（或稱電導電流）之比，即                      R= U / Ie  如果施加的直流電壓超過絕緣體的臨界電壓值，就會產生電導電流，絕緣電阻急劇下降，這樣，在過高電壓作用下絕緣就遇到了損傷，甚至可能擊穿。所以一般兆歐表的額定電壓不太高，使用時應根據不同電壓等級的絕緣選用。

  工程上所用的絕緣介質，并非純粹的絕緣體，在直流電壓的作用下，會產生多種極化，并從極化開始到完成，需要一定的時間，通常利用絕緣的絕緣電阻隨時間變化的關系，作為判斷絕緣狀態的依據。 

   在絕緣體上施加直流電壓后，其中便有 3種電流產生，即電導電流、電容電流和吸收電流。這 3種電流的變化能反映出絕緣電阻值的大小，即隨著加壓時間的增長，這 3 種電流值的總和下降，而絕緣電阻值相應地增大，對于具有夾層絕緣（如變壓器、電纜、電機等）的大容量設備，這種吸收現象就更明顯。，因為總電流隨時間衰減，經過一定時間后，才趨于電導電流的數值，所以，通常要求在加壓1min后，讀取兆歐表的數值，才能代表真實的絕緣電阻值。             當試品絕緣受潮、臟污或有貫穿性缺陷時，介質內的離子增加，因而加壓后電導電流大大增加，絕緣電阻大大降低，絕緣電阻值即可靈敏地反映出這些絕緣缺陷，達到初步了解試品絕緣狀態的目的，但由于試品絕緣電阻值不僅決定于試品的受潮程度及表面受污等情況，而且還與其尺寸、材料、制造工藝、容量等許多復雜因素有關，因此，對于絕緣電阻的數值沒有統一的具體規定。另外，同一被試物絕緣電阻的數值受外界因素影響很大，如溫度、濕度等，因此，單從一次測量結果難于判斷絕緣狀態，必須在相近條件下對歷次測量結果加以比較，才能進行判斷。

 2、吸收比      

由于電介質中存在著吸收現象，在實際應用上把內蒙古頻響法變壓器繞組變形測試儀廠商加壓60s 測量的絕緣電阻值與加壓15s測量的絕緣電阻值的比值，稱為吸收比，即：                           K=R60/R15             對于吸收比來說，因測出的是兩個電阻或兩個電流的比值，所以其數值與試品的尺寸、材料、容量等因素無明顯關系，且受其他偶然因素的影響也較小，可以較精確地反映試品絕緣的受潮情況，在絕緣良好的狀態下，其泄漏電流一般很小，相對而言吸收電流卻較大（R15較小），吸收比 K值就較大；而當絕緣有缺陷時，電介質的極化加強，吸收電流增大，但泄漏電流的增大卻更顯著（R60   較小），K 值就減小并趨近于 1 。所以，根據吸收比的大小，特別是把測量結果與以前相同情況下所測得的結果進行比較，就可以判斷絕緣的良好程度，但該項試驗僅適用于電容量較大的試品，如變壓器、電纜、電機等，對其他電容量較小的試品，因吸收現象不顯著，則無實用價值。  

• 試驗方法 內蒙古頻響法變壓器繞組變形測試儀廠商

1. 斷開試品電源及拆除一切對外連線，將其接地充分放電，放電時間不少于 1min，對于電容量較大的試品（如變壓器、電容器、電纜等），放電時間一般不少于 2min。若遇重復試驗或加過直流高壓后的試品，放電時間則應更長些。進行放電工作應使用絕緣工具（如絕緣棒、絕緣手套、絕緣鉗等），不得用手直接接觸放電導線。