一、儀器概述

變壓器繞組變形頻率響應(yīng)測(cè)試儀根據(jù)對(duì)變壓器內(nèi)部繞組特征參數(shù)的測(cè)量，采用目前世界發(fā)達(dá)國家正在開發(fā)完善的內(nèi)部故障頻率響應(yīng)分析(FRA)方法，能對(duì)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(duì)一臺(tái)多繞組的變壓器線圈而言，如果電壓等級(jí)相同、繞制方法相同，則每個(gè)線圈對(duì)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(duì)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(duì)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HX021變壓器繞組頻率響應(yīng)測(cè)試儀，就是這樣一種新穎的變壓器內(nèi)部故障無損檢測(cè)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(cè)。

   變壓器繞組變形頻率響應(yīng)測(cè)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(shì)，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(cè)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(duì)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(duì)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(duì)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)。

變壓器繞組變形頻率響應(yīng)測(cè)試儀由筆記本電腦及單片機(jī)構(gòu)成高精度測(cè)量系統(tǒng),結(jié)構(gòu)緊湊，操作簡(jiǎn)單，具有較完備的測(cè)試分析功能，對(duì)照使用說明書或經(jīng)過短期培訓(xùn)即可自行操作使用。

二、 主要技術(shù)特點(diǎn)

☆ 采集控制采用高速、高集成化微處理器。

☆ PC機(jī)與儀器之間USB通信接口。

☆ 硬件機(jī)芯采用DDS專用數(shù)字高速掃頻技術(shù)(美國)，通過測(cè)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。

☆ 高分辨dB值測(cè)量，雙通道16位A/D(現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)改變分接開關(guān)，即有明顯輸出變化)。

☆ 信號(hào)輸出幅度可以軟件調(diào)節(jié)，最大幅度峰值±10V。

☆ 計(jì)算機(jī)將檢測(cè)結(jié)果生成電子文檔(WORD)

☆ 選用精密、高穩(wěn)定元器件，對(duì)同一相重復(fù)試驗(yàn)，測(cè)量重復(fù)率在99.5%以上。

☆ 成品電路板,表面有特殊處理，具有抗水和有害氣體污染。

☆ 筆記本電腦和測(cè)量?jī)x器采用隔離電源供電，排除外界干擾。

☆ 儀器具有線性掃頻測(cè)量和分段掃頻測(cè)量雙測(cè)量系統(tǒng)功能,兼容當(dāng)前國內(nèi)兩種技術(shù)流派的測(cè)量模式

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

☆ 檢測(cè)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,其結(jié)果為:①一致性很好②一致性較好③一致性較差④一致性很差,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。

☆ 自動(dòng)生成Word電子文檔，供保存和打印。

☆ *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：

（儀器具備線性掃頻測(cè)量和分段掃頻測(cè)量雙測(cè)量系統(tǒng)）

（1）線性掃描分布

掃頻測(cè)量范圍：(1kHz)-(2MHz)、2000掃頻點(diǎn)、分辨率為1kHz

（2）分段掃頻測(cè)量分布

掃頻測(cè)量范圍：(0.5kHz)-(1MHz)、2000掃頻點(diǎn)；

(0.5kHz)-(10kHz)、      分辨率為0.02kHz

(10kHz)-(100kHz)、      分辨率為0.2kHz

(100kHz)-(500kHz)、     分辨率為1kHz

(500kHz)-(1000kHz)、    分辨率為1kHz

3.2 其他技術(shù)參數(shù)：

◇ 幅度測(cè)量范圍: (-100dB)–(+20dB)

◇ 幅度測(cè)量精度:   0.1dB

◇ 掃描頻率精度:  小于0.01%

◇ 信號(hào)輸入阻抗： 1MΩ

◇ 信號(hào)輸出阻抗： 50Ω

◇ 同相測(cè)試重復(fù)率：99.5%

◇測(cè)量?jī)x器尺寸(長寬高)345X250X120(mm)

◇儀器鋁合金包裝箱尺寸(長寬高)425X335X215(mm)

◇儀器附件鋁合金箱尺寸(長寬高)425X335X150(mm)

◇總體重量:10Kg

四、 使用特點(diǎn)

4.1  變壓器繞組變形頻率響應(yīng)測(cè)試儀儀由測(cè)量部分及分析軟件部分組成，測(cè)量部分是高速單片機(jī)控制，由信號(hào)生成及信號(hào)測(cè)量組成，分析部分由筆記本電腦完成，測(cè)量部分由USB通用接口與筆記本電腦連接，即插即用，使用方便。

4.2  在測(cè)試過程中僅需要拆除變壓器的連接母線，不需要對(duì)變壓器進(jìn)行吊罩、拆裝的情況下就完成所有測(cè)試。

4.3     儀器具備線形掃頻測(cè)量和分段掃頻測(cè)量雙系統(tǒng)測(cè)量功能，兼容當(dāng)前國內(nèi)兩種技術(shù)流派的測(cè)量模式。其中線形掃頻測(cè)量掃描頻率高達(dá)2MHz，對(duì)變壓器變形情況提供更多的分析。

4.4     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。

4.5     軟件采用windows平臺(tái)，兼容windows98/2000/winXP。

4.6     提供歷史曲線對(duì)比分析，可同時(shí)加載多條歷史曲線觀察，能具體選擇任意頻段放大進(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。

4.7     軟件管理功能強(qiáng)大，充分考慮現(xiàn)場(chǎng)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(cè)量數(shù)據(jù)自動(dòng)存盤、具有彩色打印功能，方便用戶出測(cè)試報(bào)告。

4.8     軟件人性化特點(diǎn)明顯，測(cè)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(chǎng)輸入，可以以后再添加修改信息，使用起來更加方便。

4.9   軟件智能化程度高，在輸入、輸出信號(hào)連接好之后，設(shè)置好條件參數(shù)，就可以完成所有的測(cè)量工作，并且隨時(shí)能在測(cè)量中打開歷史波形曲線進(jìn)行比較觀   察和停止測(cè)量。

4.10  每相測(cè)量所需時(shí)間小于60秒,對(duì)一臺(tái)高、中、低繞組的電力變壓器（容量、電壓等級(jí)不限）進(jìn)行繞組變形測(cè)量，總需時(shí)間不超過10分鐘。

4.11  測(cè)量變壓器時(shí),接線人員可任意布放信號(hào)輸入輸出引線,對(duì)測(cè)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。

五、儀器使用方法

5.1儀器面板

◇ 儀器面板上安裝有電   源自鎖開關(guān), 按下時(shí)電源打開,指示燈點(diǎn)亮,關(guān)閉時(shí)按下松開, 指示燈熄滅.

◇上方印有儀器型號(hào)和名稱.

◇下方印有儀器生產(chǎn)廠名

◇ 儀器背板上安裝有電源插座

◇ USB通信端口連接筆記本電腦

◇ 測(cè)量信號(hào)端口:K9插座外標(biāo)顏色與測(cè)量電纜外標(biāo)顏色一致,請(qǐng)對(duì)色連接.

5.2變壓器的幾種常用檢測(cè)接線方式

變壓器繞組變形頻率響應(yīng)測(cè)試儀主要是由主測(cè)量單元和筆記本電腦構(gòu)成,并行三根專用測(cè)量電纜以及測(cè)量夾子和接地線組成。

主測(cè)量單元系統(tǒng)與試品之間采用50W高頻同軸電纜聯(lián)接，掃頻信號(hào)經(jīng)輸出端口(激勵(lì))，通過連接電纜將信號(hào)夾子(橙色)向被試品注入信號(hào);由信號(hào)測(cè)量夾子(綠色)從被試品獲取信號(hào)，經(jīng)電纜傳輸?shù)巾憫?yīng)端口；由信號(hào)測(cè)量從被試品注入點(diǎn)獲取同步參考信號(hào)，經(jīng)電纜傳輸?shù)捷斎雲(yún)⒖级丝凇１辉嚻吠鈿づc測(cè)試電纜的屏蔽層必須可靠連接并接地，大型變壓器一般以鐵芯接地套管引出線與油箱的連接點(diǎn)，作為公共接地點(diǎn)，變壓器外殼點(diǎn)接地

六、三相Yn形測(cè)量接線

◇測(cè)量系統(tǒng)共一點(diǎn)接地，取變壓器鐵芯接地。

◇黃夾子為輸入，鉗在Yn的‘O’點(diǎn)、綠夾子為測(cè)量，鉗在A相上。

◇地線連接網(wǎng)依次由綠夾子地線孔插入接地線至黃夾子地線孔，再由一根地線轉(zhuǎn)接到鐵芯接地。將黑夾子連接至鐵芯接地，鉗在低壓側(cè)A相上。

◇接地導(dǎo)線為10米、5米、3米可根據(jù)變壓器的大小選用不同長度。

◇儀器的接地由測(cè)量線導(dǎo)入。

◇測(cè)量系統(tǒng)共一點(diǎn)接地，取變壓器鐵芯接地。

◇黃夾子為輸入，鉗在Yn的‘O’點(diǎn)、綠夾子為測(cè)量，鉗在B相上。

◇地線連接網(wǎng)依次由綠夾子地線孔插入接地線至黃夾子地線孔，再由一根地線轉(zhuǎn)接到鐵芯接地。將黑夾子連接至鐵芯接地，鉗在低壓側(cè)B相上。

◇接地導(dǎo)線為10米、5米、3米可根據(jù)變壓器的大小選用不同長度。

◇儀器的接地由測(cè)量線導(dǎo)入。