、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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；與搖表一樣，直流耐壓也通常采用負極性，為了防止外絕緣的閃絡和易于發現集中性的局部缺陷，原因是絕緣中的水分帶正電，若采用正極性，則水分向地端排斥形成一個反向電勢，因此相當于抬升了絕緣的擊穿電壓，使得測試的泄漏電流偏小。

    對于試驗設備的選取，一般選擇不同電壓等級的直流高壓發生器，我們室內現有60KV 2套，200KV 2套，600KV 1套，根據被試設備需要的試驗電壓值來確認，具體原理都是通過硅堆倍壓整流得來。但也可以通過現場組建，即用試驗變壓器高壓串硅堆（半波或全波整流）和并濾波電容器來進行發電機、電纜或避雷器的耐壓和泄漏電流的測試。

交接規程的相關規定：發電機：其Us = 3Ue ，Us按0.5 Ue分階段上升，每階段停留1min。各相泄漏電流的差別不應大于小值的；泄露電流不應隨時間延長而加大；當泄漏電流不成比例上升時，應進行分析。（為什么要分段加壓，且每階段要停留，是因為大容量的被試品其吸收過程較長，若加壓太快，在US下1min是讀取的電流值不一定是真正的電導電流），水內冷發電機應采用低壓屏蔽法。交流電動機：其Us = 3Ue，只針對1000V及1000KW以上容量的、中性點連線引出的繞組分相進行，并在Us下，各相泄漏電流的差值不應大于小值的，當泄漏電流小于20μA時，相間無明顯差別即可。電力變壓器：35KV及以上，且容量在800KVA及以上時，應測量泄漏電流。測試繞組連同套管的泄漏電流時，不同的電壓出線等級規定了不同的Us 值，并給出了允許的泄漏電流值（不同溫度下的參考值）。

電纜：Us 分4-6段均勻上升，每階段停留1min，泄漏值不平衡系數≤2，6KV電纜小于10μA時，平衡系數不作規定，當電流不穩或突變時或隨時間延長而增加時應處理。金屬氧化物避雷器：應測試其1mA下的直流參考電壓和75%U1mA的泄漏電流，一般小于50μA，6KV的避雷器因產品的型號和規格的不同會有區別，應注意產品的說明書和出廠試驗報告。

一般試驗接線：主要涉及的是微安表的接入。當接在高壓側時精度稍高，誤差小，一般讀取發生器高壓側的泄漏值，其主要應用于被試品一極接地的場合，如變壓器和電機、電纜等，其微安表可方便地引入高壓引線的屏蔽。當被試品的一極對地有絕緣時，如避雷器，則可將微安表接在避雷器的基座之間，但必須先測試其基座的絕緣良好。如果接在高壓側則必須經過屏蔽，否則肯定超差。而水內冷發電機直流耐壓時，微安表接在電源的低壓側，采用低壓屏蔽法。另外試驗電壓的讀取一般要求直讀Us，而發電機試驗時必須并接標準表，等級精度均應符合要求。當單獨接入微安表時，應有保護防止沖擊的措施如并接電感電容和短路刀閘等。

基本試驗步驟和注意事項：按作業指導書的相關程序，現場勘察環境，布置安全設施，按儀器的操作規程進行接線。

    1、必須將被試設備絕緣檢測合格；

    2、應先空試，尤其是發電機直流耐壓前，必須記錄I0 ；

    3、應消除表面泄漏和雜散電流影響，引入屏蔽，擦拭干凈表面；

    4、非被試側三相應接地短接；

    5、精神集中，關注微安表的變化；

    6、測試完后必須充分放電后才能進行換相；

    7、記錄環境溫度，如變壓器繞組連同套管的泄漏與溫度有很大關系，應記錄準確。

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  （1）試驗設備的接地，應使用4mm2的多股軟銅線；

  （2）被試品的外殼和非被試相應可靠接地，高壓引線盡量縮短，有安全距離，不得影響放電；

  （3）應掛“止步，高壓危險”警示牌；

  （4）合閘前應檢查設備的零位；