一、儀器概述

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

     變壓器設(shè)計(jì)制造完成后，其線圈和內(nèi)部結(jié)構(gòu)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(gè)線圈對應(yīng)參數(shù)(Ci、Li)就應(yīng)該是確定的。因此每個(gè)線圈的頻域特征響應(yīng)也隨之確定，對應(yīng)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(yàn)過程中發(fā)生匝間、相間短路，或在運(yùn)輸過程中發(fā)生沖撞，造成線圈相對位移，以及運(yùn)行過程中在短路和故障狀態(tài)下因電磁拉力造成線圈變形，就會(huì)使變壓器繞組的分布參數(shù)發(fā)生變化。進(jìn)而影響并改變變壓器原有的頻域特征，即頻率響應(yīng)發(fā)生幅度變化和諧振頻點(diǎn)偏移等。并根據(jù)響應(yīng)分析方法研制開發(fā)的變壓器繞組測試儀，就是這樣一種新穎的變壓器內(nèi)部故障無損檢測設(shè)備。它適用于63kV～500kV電力變壓器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)故障檢測。

     HDRZ-3000變壓器繞組變形測試儀是將變壓器內(nèi)部繞組參數(shù)在不同頻域的響應(yīng)變化經(jīng)量化處理后，根據(jù)其變化量值的大小、頻響變化的幅度、區(qū)域和頻響變化的趨勢，來確定變壓器內(nèi)部繞組的變化程度，進(jìn)而可以根據(jù)測量結(jié)果判斷變壓器是否已經(jīng)受到嚴(yán)重破壞、是否需要進(jìn)行大修。

      對于運(yùn)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(jìn)行判斷。當(dāng)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(yùn)行狀況、事故后分析和維護(hù)檢修提供更為精確有力的依據(jù)。

變壓器繞組變形測試儀由筆記本電腦及單片機(jī)構(gòu)成高精度測量系統(tǒng),結(jié)構(gòu)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(jīng)過短期培訓(xùn)即可自行操作使用。

二、 技術(shù)特點(diǎn)

      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(jī)與測量儀器一體化，在測量現(xiàn)場不需使用移動(dòng)電腦。

      4、硬件機(jī)芯采用DDS數(shù)字高速掃頻技術(shù)(美國)，通過測試可以準(zhǔn)確診斷出繞組發(fā)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(xiàn)場試驗(yàn)改變分接開關(guān)，波形曲線有明變化)。

      6、信號輸出幅度軟件調(diào)節(jié)，大幅度峰值±10V。

      7、計(jì)算機(jī)將檢測結(jié)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(tǒng)功能,兼容當(dāng)前國內(nèi)兩種技術(shù)流派的測量模式

      9、幅頻特性符合國家關(guān)于幅頻特性測試儀的技術(shù)指標(biāo)。橫坐標(biāo)（頻率）具有線性分度及對數(shù)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(shù)分度曲線，用戶可根據(jù)實(shí)際需要選用。

      10、檢測數(shù)據(jù)自動(dòng)分析系統(tǒng),

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

                                                 其分析結(jié)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(diào)取原數(shù)據(jù)與當(dāng)前數(shù)據(jù)同相之間進(jìn)行繞組變形比較，

                                                其分析結(jié)果為: 

                                                                        ①正常繞組

                                                                        ②輕度變形

                                                                        ③中度變形

                                                                        ④嚴(yán)重變形

      11、可自動(dòng)生成Word電子文檔，供保存和打印。

      12、該儀器*電力標(biāo)準(zhǔn)DL/T911－2004《電力變壓器繞組變形的頻率響應(yīng)分析法》的技術(shù)條件。

三、 主要技術(shù)參數(shù)

      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(diǎn)、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(diǎn)；

                                                                 (0.5kHz)-(10kHz)

                                                                 (10kHz)-(100kHz)

                                                                 (100kHz)-(500kHz)

                                                                 (500kHz)-(1000kHz)

     3.2其他技術(shù)參數(shù)

                    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(fù)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(diǎn)

      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(jī)控制，由信號生成及信號測量組成。整個(gè)工作由儀器自身的嵌入工控機(jī)完成，無需接線和連接筆記本電腦，使用方便。當(dāng)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(jìn)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(tǒng)測量功能，線形掃頻測量掃描頻率高達(dá)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(dòng)量程調(diào)節(jié)，自動(dòng)采樣頻率調(diào)節(jié)等多種功能。

      5.軟件采用windows平臺，兼容Win98/2000/WinXP/Win7/Win8/Win10系統(tǒng)。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(shí)加載多條歷史曲線觀察，能具體選擇任意曲線進(jìn)行橫向和縱向分析。配有專家智能分析診斷系統(tǒng)，可以自動(dòng)診斷變壓器繞組的狀態(tài)，同時(shí)加載6條曲線，各條曲線相關(guān)參數(shù)自動(dòng)計(jì)算，自動(dòng)診斷繞組的變形情況，給出診斷的參考結(jié)論。

      7.軟件管理功能強(qiáng)大，充分考慮現(xiàn)場使用的需要，自動(dòng)保存環(huán)境條件參數(shù)，以便作變壓器繞組變形診斷時(shí)提供依據(jù)。測量數(shù)據(jù)自動(dòng)存盤、具有彩色打印功能，方便用戶出測試報(bào)告。

      8.軟件人性化特點(diǎn)明顯，測量的各種條件多為選擇項(xiàng)，變壓器詳細(xì)參數(shù)可保存用做診斷參考，并且不用在現(xiàn)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(shè)置好條件參數(shù)，就可以完成所有的測量工作，并且隨時(shí)能在測量中打開歷史波形曲線進(jìn)行比較觀   察和停止測量。

      10.每相測量所需時(shí)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(jìn)行繞組變形測量，總需時(shí)間不超過10分鐘。

測量變壓器時(shí),接線人員可任意布放信號輸入輸出引線，對測量結(jié)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(dòng)強(qiáng)度。

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破壞性試驗(yàn)，操作安全、簡便。由所測得的絕緣電阻值可發(fā)現(xiàn)影響電氣設(shè)備絕緣的異物，絕緣局部或整體受潮和臟污，絕緣油嚴(yán)重老化，絕緣擊穿和嚴(yán)重?zé)崂匣热毕荩虼耍瑴y量絕緣電阻是電氣安裝、檢修、運(yùn)行過程中，試驗(yàn)人員都應(yīng)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(dǎo)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(huì)產(chǎn)生電導(dǎo)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(shí)應(yīng)根據(jù)不同電壓等級的絕緣選用。

  工程上所用的絕緣介質(zhì)，并非純粹的絕緣體，在直流電壓的作用下，會(huì)產(chǎn)生多種極化，并從極化開始到完成，需要一定的時(shí)間，通常利用絕緣的絕緣電阻隨時(shí)間變化的關(guān)系，作為判斷絕緣狀態(tài)的依據(jù)。 

   在絕緣體上施加直流電壓后，其中便有 3種電流產(chǎn)生，即電導(dǎo)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(shí)間的增長，這 3 種電流值的總和下降，而絕緣電阻值相應(yīng)地增大，對于具有夾層絕緣（如變壓器、電纜、電機(jī)等）的大容量設(shè)備，這種吸收現(xiàn)象就更明顯。，因?yàn)榭傠娏麟S時(shí)間衰減，經(jīng)過一定時(shí)間后，才趨于電導(dǎo)電流的數(shù)值，所以，通常要求在加壓1min后，讀取兆歐表的數(shù)值，才能代表真實(shí)的絕緣電阻值。             當(dāng)試品絕緣受潮、臟污或有貫穿性缺陷時(shí)，介質(zhì)內(nèi)的離子增加，因而加壓后電導(dǎo)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(dá)到初步了解試品絕緣狀態(tài)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(fù)雜因素有關(guān)，因此，對于絕緣電阻的數(shù)值沒有統(tǒng)一的具體規(guī)定。另外，同一被試物絕緣電阻的數(shù)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(jié)果難于判斷絕緣狀態(tài)，必須在相近條件下對歷次測量結(jié)果加以比較，才能進(jìn)行判斷。

 2、吸收比      

由于電介質(zhì)中存在著吸收現(xiàn)象，在實(shí)際應(yīng)用上把內(nèi)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(gè)電阻或兩個(gè)電流的比值，所以其數(shù)值與試品的尺寸、材料、容量等因素?zé)o明顯關(guān)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(tài)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(dāng)絕緣有缺陷時(shí)，電介質(zhì)的極化加強(qiáng)，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(jù)吸收比的大小，特別是把測量結(jié)果與以前相同情況下所測得的結(jié)果進(jìn)行比較，就可以判斷絕緣的良好程度，但該項(xiàng)試驗(yàn)僅適用于電容量較大的試品，如變壓器、電纜、電機(jī)等，對其他電容量較小的試品，因吸收現(xiàn)象不顯著，則無實(shí)用價(jià)值。  

• 試驗(yàn)方法 內(nèi)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(shí)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(shí)間一般不少于 2min。若遇重復(fù)試驗(yàn)或加過直流高壓后的試品，放電時(shí)間則應(yīng)更長些。進(jìn)行放電工作應(yīng)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(dǎo)線。