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。華頂電力并根據響應分析方法研制開發的變壓器繞組頻率響應測試儀，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。

變壓器繞組變形頻率響應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。

變壓器繞組變形頻率響應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。

測量速度：單相繞組1分鐘-2分鐘，輸出電壓：Vpp-25V，測試中自動調整

輸出阻抗：50Ω，輸入阻抗：1MΩ （響應通道內置50Ω匹配電阻）

掃頻范圍：10Hz－10MHz，頻率精度： 0.001%

每通道采樣頻率：100Msps

采集通道量化精度：14位

掃頻方式：線性或對數，掃頻間隔和點數可任意設置

曲線顯示：幅頻曲線（相頻曲線，選配）

測量動態范圍寬：－120dB～20dB

阻抗法測量電壓：0～220V，阻抗法測量電流：0～10A

二 準備工作

注：使用說明書中涉及計算機及Windows操作系統的基本操作不在本使用說明書中，請參考相關的計算機書籍。

注：使用說明書中關于Windows操作系統的基本操作以Windows7操作系統為基礎，其他Windows系統的操作與Windows 7操作的差別不在本使用說明書之內，請參考相關的計算機書籍。

三 試驗接線

3.1面板介紹

變壓器繞組變形綜合測試儀的面板如圖1所示。

圖1 變壓器繞組變形綜合測試儀面板圖

前面板：1、電源開關 2、A相電流接線柱

3、A相電壓接線柱 4、B相電流接線柱

5、B相電壓接線柱 6、C相電流接線柱

7、C相電壓接線柱 8、響應端TNC接頭

9、輸入端BNC接頭 10、激勵端BNC接頭

一、測試軟件界面介紹

本儀器除接線外的所有操作均在計算機上完成。檢查試驗接線正確無誤后，啟動計算機電源開關，待微機進入正常運行后，再啟動主測量單元電源，其電源指示燈應正常顯示。如果只對已測量的數據進行分析工作，可不連接和啟動主測量單元，只啟動計算機就可完成;計算機啟動后，雙擊本儀器執行圖標，即進入工作程序。以下介紹軟件界面中各個區域的功能。

注意：第一次進入該系統或重新安裝該系統，系統將自動進行參數初始化，此時請保持所有儀器電源打開，USB接線無誤，該過程可能需要3分鐘，請耐心等待。初始化完成后，在以后的使用中將不會出現這個過程。

（1）菜單欄

進入軟件，左上方即為菜單欄，分別有“系統"、“查看"和“設置"三個下拉菜單。下面分別介紹各個下拉菜單的具體功能。

1．系統

1.1 開始測量，開始進行變壓器測試工作，但一般在開始測試前需要設置一些參數，所以建議一般在測量區域（下面會詳細介紹）進行開始測試的過程。

1.2 波形分析報告，根據當前的測試曲線數據，顯示出詳細的測試報告，但一般在進行分析報告前需要選擇待分析的曲線和顯示方式等參數，所以建議一般在曲線分析區域（下面會詳細介紹）進行顯示分析報告的過程。

1.3 連接USB，如果運行此軟件的時候未連接USB線，可在確認USB線已連接和測試儀器已通電的情況，選擇此項目重新進行連接。建議在確認USB線已連接和測試儀器已通電之后，再運行本軟件。

1.4 自校，對本儀器進行自我校準，一般儀器出廠前已經校準完畢，所以不建議使用本項目。（此項目有密碼保護，不必擔心會誤操作。）

1.5 退出系統，使用完畢可以選擇此項目離開。

2．查看

2.1 X軸平均坐標系，此項目只在分析歷史曲線時候有效，使用后，歷史測試曲線的頻率點分布采用均勻分布情況。

2.2 X軸對數坐標系，此項目只在分析歷史曲線時候有效，使用后，歷史測試曲線的頻率點分布采用對數分布情況。

2.3 恢復到原始X軸坐標，此項目只在分析歷史曲線時候有效，歷史曲線分析的時候可以對曲線進行局部放大查看，使用此項目后，曲線會恢復到原始坐標系的狀態。

3. 設置

3.1 變壓器參數，選擇此項目后，會打開一個變壓器各項參數的對話框，設置好各個參數后，按“確認"鍵保存輸入數據，按“取消"鍵放棄輸入數據，按“寫入數據文件"鍵則將此變壓器參數寫入到已選擇的歷史曲線文件中，覆蓋掉這些文件以前的變壓器參數。（此功能是針對在變壓器現場測試時，臨時簡單設置了變壓器參數，再測試完成后重新想修改已保存的變壓器參數的情況。）

3.2 頻段設置，選擇此項目后，會打開一個掃描頻率低、中、高各個頻段的對話框，設置好各個頻段的范圍后，按“確認"鍵保存輸入數據，按“取消"鍵放棄輸入數據，按“還原"鍵則會恢復到默認頻段設置。此項目的頻段設置參數，只在打印報告中會反映出來。

3.3 設置單位名稱，選擇此項目后，會打開一個要求輸入單位名稱的對話框，按“確認"鍵保存輸入，按“取消"鍵放棄輸入，此項目設置的單位名稱，只在打印報告中會反映出來。

3.4 系統初始化，當系統第一次安裝使用或者重新安裝使用后，運行會自動啟動該選項，對系統的測量參數進行初始化過程，該過程可能需要3分鐘左右。一般用戶無需手動使用該項目。

（2）瀏覽

菜單欄的下方，即為瀏覽和測量區域，選擇不同的項目，下方的區域內容也會隨之變化。在對測試完成的曲線數據文件進行查看分析的時候，選擇“瀏覽"項目。此時，下方為文件系統的樹型結構，可選擇已保存的曲線數據文件，具體操作介紹請參照軟件測試流程。

（3）測量

準備對變壓器測試的時候，選擇“測量"項目。此時下方為測量變壓器的時候，需要填入的一些參數，“變壓器參數"鍵同菜單中的變壓器參數，“開始測量"鍵即進行測試，在測試過程中可以隨時選擇“停止測量"中止測試。（注意：如果測試過程中停止測量了，將無法繼續當前測量進度，數據也無法保存。）

（4）曲線坐標系

居中的坐標系為曲線坐標系，X軸為頻率，Y軸為分貝，歷史曲線和測量曲線都在此坐標系中顯示，具體可操作功能介紹見軟件測試流程。

（5）數據顯示窗口

在曲線坐標系的右上為數據顯示窗口，分別顯示頻率，分貝和相關系數。具體介紹見軟件測試流程。

（6）曲線數據文件分析管理窗口

以上介紹后的其他窗口都屬于曲線數據文件分析管理窗口，具體操作功能介紹見軟件測試流程。

二、測試軟件使用流程

2.1驅動安裝

在連接好USB連接線，并打開儀器電源后，會出現發現新硬件，安裝驅動軟件的提示，選擇“從列表或位置安裝"，再選擇“瀏覽"，選擇安裝光盤的盤符，就完成了安裝USB驅動。

2.2測量

進入軟件后，點擊“測量",被試變壓器情況登記窗，先點擊“變壓器參數"，按屏幕提示選擇或者新填入被試變壓器的各項參數，確認后再將被試變壓器的繞組類型、信號注入端、信號測量端、高低分接開關、油溫和環境溫度的情況輸入計算機。輸入完畢后，按“開始測量"即可進行測量。由于存盤文件名和上述輸入信息有關，故請認真填寫有關信息。如未選擇變壓器參數，系統拒絕開始測量。

在三相測量中，如出現已測試過的相位，系統將會自動提醒，防止測量點選擇參數在測試后未及時修改。在測量過程中，可以在數據文件分析管理窗口中選擇歷史數據曲線，這樣可以橫向或縱向對測試中的曲線進行對比，以便發現可能出現的接線錯誤等情況，及時停止測量糾正。在測量中，數據顯示窗口會跟蹤顯示相關的數據，也可隨時中斷測量。測量結束后，將出現數據已保存窗口，同時數據曲線進入數據文件分析管理窗口顯示出來，此時可接著進行下一次測量。

2.3 調入數據文件

選取“瀏覽",會出現一個數據文件系統樹性結構。可以雙擊文件名稱將所需數據文件加入到文件列舉窗口，（軟件界面的左下方）。當列舉窗口的文件被選中后，其所包含的曲線數據會顯示在曲線坐標系，曲線測量數據會顯示到數據文件列表中。（軟件界面的下方）。軟件界面的右下方的“清除所有數據"和“清除所選數據"用來清除掉文件列舉窗口中的文件（軟件界面的左下方）。選擇“分析測試報告"將會對已選擇顯示的曲線數據文件中的前三條曲線顯示測試報告，并可進行打印。

2.4 分析數據報告

選擇“分析測試報告",會出現一個數據文件報告。上方顯示的是加入的曲線的文件名稱和測量時間，中間是對曲線的相關系數顯示，分為低頻段、中頻段、高頻段和總體結論。如果選擇的是對數坐標系，所有相關系數是參考數字，范圍0到10之間，數字越大表示相似性越好。如果選擇的是平均坐標系，各個頻段的相關系數為參考數字，范圍0到10之間，數字越大表示相似性越好。總的結論將根據選擇曲線的相位關系出現不同的結果。如果是不同相的兩條曲線，將根據相關系數的大小得出“一致性很好"、 “一致性較好"、 “一致性較差"、 “一致性很差"等結果，如果是同相的兩條曲線，將根據相關系數的大小得出“正常繞組"、 “輕微變形"、 “明顯變形"、 “嚴重變形"等結果。選擇“打印測試報告"將直接打印生成曲線測試報告，選擇“輸出Word報告"將會生成一個Word文檔的測試報告，可進行查看和打印等等。

2.5 分析數據曲線:

調入數據文件后，可用線性坐標或對數坐標顯示波形，并可將曲線任意縮放。軟件提供了多種分析方法，可顯示當前曲線頻率值、分貝值和顯示當前頻率范圍內曲線的相關系數。；要改變當前分析的曲線和比較不同曲線的相關系數，在曲線分析窗口（軟件界面的右方）中進行選擇。選中曲線后，在主窗口中按右鍵點擊任何一點都可以顯示該點的頻率和幅值，按住右鍵不放,左右移動可顯示各點的數值。在主窗口中按住左鍵不放,向左或右移動鼠標至合適位置,放開鼠標左鍵,可放大所選頻率范圍內的圖形。要恢復原來的曲線坐標，選擇菜單中的“查看"的“恢復到原始X軸坐標"。

2.6 其它操作:

選擇“設置"中的“頻段設置"，可設置高中低頻段的范圍，將影響報告中的相關系數和均方差顯示。

三、試驗程序及注意事項

3.1 首先檢查變壓器接地狀況是否良好，套管引線應全部解開。

3.2 詳細記錄被試品的銘牌數據及原始工況有否異常，以及被試品變壓器當前測試狀況下的分接開關位置，并仔細輸入被試品情況登記窗。

3.3 根據被試品的情況建立被試品數據文件的子目錄；測試完成后應將測量的數據備份至該目錄下，并注意進行整理工作。

3.4 數據存放格式：文件是以ASCII碼的形式存放，用戶可用各種文字編輯軟件進行閱讀和修改。

3.5 對剛退出運行的變壓器進行測量，測量前應盡量讓其散熱降溫；但在整個測量過程中應停止對其所施的降溫手段，保持溫度，以免測量過程中溫度變化過大而影響測量結果的一致性。 3.6 現場測試時，為防止出現意外損壞儀器，請使用所配的電源隔離變壓器。