涂建國
、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
場致發射效應導致樹枝性放電。在高電場作用下,電極發射的電子由于隧道效應注入絕緣介質,電子在注入過程中獲得足夠的動能,使電子不斷地與介質碰撞引起介質破壞,導致樹枝放電。
4)缺陷。缺陷主要是導體屏蔽上的節疤和絕緣屏蔽中的毛刺以及絕緣內的雜質和空穴。這些缺陷使絕緣內的電場集中,局部場強提高。引起場致發射,導致樹枝性放電。
1.2 水樹枝
主要是由于水分浸入交聯聚乙烯絕緣,在電場作用下形成樹枝狀物。水樹枝的特點是引發樹枝的空隙含有水分,且在較低的場強下發生。水樹枝的產生,將會使介質損耗增加,絕緣電阻和擊穿電壓下降,電纜的壽命明顯縮短。目前國內外對水樹枝的生長研究尚不完善。一般認為,水樹枝的發展過程有以下幾種形式:
1)剩余應變使水樹枝增長。當電纜在外加電壓下,若絕緣中含有水分,導體附近的絕緣材料中剩余的應變就會增加,而應變較大的局部區域便會生成水樹枝。
2)電場下的化學作用發展了水樹枝。
3)電泳與擴散力的作用使水樹枝生長。介質電泳可以認為是不帶電荷的,但是已經極化的粒子或分子在畸變的電場中運動,若絕緣中含有帶水分的雜質,這些雜質會向導電線芯附近的高電場區聚集。這一區域的溫度相對偏高,水分因此而膨脹,形成較大的壓力,使間隙擴大,引起水樹枝的擴大和發展。
電樹枝往往在絕緣內部產生細微開裂,形成細小的通道,并在放電通道的管壁上產生放電后的碳化顆粒。水樹枝的產生,將會使介質損耗增加,絕緣電阻和擊穿電壓下降。因此,電纜中的電樹枝和水樹枝對電纜的電氣性能將會帶來嚴重的故障隱患。 1n
2 電纜試驗
為了保證電纜安全可靠運行,有關的標準對電纜的各種試驗做了明確的規定。主要試驗項目包括:測量絕緣電阻、直流耐壓和泄漏電流。其中測量絕緣電阻主要是檢驗電纜絕緣是否老化、受潮以及耐壓試驗中暴露的絕緣缺陷。直流耐壓和泄漏電流試驗是同步進行的,其目的是發現絕緣中的缺陷。但是近年來國內外的試驗和運行經驗證明:直流耐壓試驗不能有效地發現交聯電纜中的絕緣缺陷,甚至造成電纜的絕緣隱患。德國Sechiswag公司在1978~1980年41個回路的10 kV電壓等級的XLPE電纜中,發生故障87次;瑞典的3 kV~24.5 kV電壓等級XLPE電纜投運超出9 000 km,發生故障107次,國內也曾多次發生電纜事故,相當數量的電纜故障是由于經常性的直流耐壓試驗產生的負面效應引起。因此,國內外有關部門廣泛推薦采用交流耐壓取代傳統的直流耐壓。
IEC62067/CD要求對于220 kV電壓等級以上的交聯電纜不允許直流耐壓。
研究表明,直流耐壓試驗時對絕緣的影響主要表現在:
1)電纜的局部絕緣氣隙部位由于游離產生的電荷在此形成電荷積累,降低局部電場強度,使這些缺陷難以發現。
2)試驗電壓往往偏高,絕緣承受的電場強度較高,這種南昌市頻響法變壓器繞組變形測試儀報價南昌市頻響法變壓器繞組變形測試儀報價高電壓對絕緣是一種損傷,使原本良好的絕緣產生缺陷,而且,定期性的預防性試驗使電纜多次受到高壓作用,對絕緣的影響形成積累效應。 中文論文網 - 3)試驗時,其電場分布是按體積電阻分布的,與緣狀況。