一、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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試驗結果判斷依據

    對于非直接產生的結果 , 包括相關的計算公式和計算方法。

3.4.1 變頻法

    用變頻法測量時 , 通過改變電壓極的位置 , 可測得 3 個電阻值 , 比較 3 個電阻值的變化情況是否與電壓極引線離開測點距離的變化情況* , 如* , 便可確定 取 (4D ×0.618-d) 時所測得的電阻值為實測值 ; 如不* , 須結合歷史數據、實際土壤電阻率等 情況進一步分析原因 , 以確定實測值。

發電廠、變電所電氣裝置保護接地的接地電阻要求如下。

a) 一般情況下 , 接地裝置的接地電阻應符合下式要求 : 式中 :

R 一一考慮到季節變化的大接地電阻 ;

I 一一計算用的流經接地裝置的入地短路電流 ,A0.

公式 (1) 計算用流經接地裝置的入地短路電流 , 采用在接地裝置內、外短路 時 , 經接地裝置流入地中的大短路電流對稱分量大值 , 該電流應按 5~10 年 發展后的系統大運行方式確定 , 并應考慮系統中各接地中性點間的短路電流分 配 , 以及避雷線中分走的接地短路電流。

b) 當接地裝置的接地電阻不符合式 (1) 要求時 , 可通過技術經濟比較增大接地電 阻 , 但不得大于 50, 且應符合以下要求 :

1) 為防止轉移電位引起的危害 , 對可能將接地網的高電位引向廠、所外或將低電

位引向廠、所內的設施 , 應采取隔離措施。例如 : 對外的通信設備加隔離變壓 器 ; 向廠、所外供電的低壓線路采用架空線 , 其電源中性點不在廠、所內接 地 , 改在廠、所外適當的地方接地 ; 通向廠、所外的管道采用絕緣段 , 鐵路軌 道分別在兩處加絕緣魚尾板等等。

       2) 考慮短路電流非周期分量的影響 , 當接地網電位升高時 , 發電廠、變電所內的

          3~1OKV 閥式避雷器不應動作或動作后應承受被賦與的能量。

       3) 應核算接觸電位差和跨步電位差。

3.4.2 工頻電壓電流法

    用倒相法得到的工頻接地阻值為 :式中 :

I 一一通過接地裝置的接地電流 , 測試電壓倒相前后保持不變 ;

    UFG 、 U 飛一一測試電壓倒相前后的接地裝置的對地電壓 ;

U ∞一一不加測試電壓接地裝置的對地電壓 , 即零序電流在接地裝置上產生的電壓

             降。

試驗結果判斷依據同

3.4.10 3.5 注意事項

3.5.1 測試方法注意事項

a) 消除接地裝置中的零序電流的影響。對于工頻電壓電流法 , 在不停電的條件下 ,

        由于接地裝置中存在電力系統的零序電流 , 它會影響工頻接地電阻的實測值。既

可以通過增大接地裝置測試電流值的辦法 , 也可以用倒相法來減小零序電流對工 頻接地電阻實測值的影響。

b) 消除高頻干擾電壓的影響。當測量用的電壓線較長時 , 電壓線上可能出現廣播電 磁場等交變電磁場產生的干擾電壓。如果用有效值電壓表測量電壓 , 則電壓表的 指示值要受高頻干擾。

c) 消除輸電線的避雷線的影響。在許多變電所中 , 輸電線的避雷線是與變電所的接 地裝置相連 , 這會影響變電所接地電阻的實測值。因此 , 在測量前 , 應將避雷線 與變電所接地裝置的電連接斷開。

d) 盡量增大工頻電壓電流法中的測試電流。通過接地裝置的測試電流大 , 則接地裝 置中的零序電流和干擾電壓對測量結果的影響就小。為了減小工頻接地電阻實測 值  的誤差 , 通過接地裝置的測試電流不宜小于 1OA 。為了得到較大的測試電流 , 一    般要求電流極的接地電阻不大于 100。

e) 避免運行中的輸電線路的影響。盡可能使測量線遠離運行中的輸電線路或與其垂

直 , 以減小干擾影響。

f) 避免河流、地下管道等導電體。測量電極的布置要避開河流、水渠、地下管道等。 g) 不能在雨后立即進行測試。

h) 應記錄測試時的環境溫度。

i) 應用高阻電壓表測電壓。遼寧頻響法變壓器繞組變形測試儀生產廠家

3.5.2 判斷方法注意事項遼寧頻響法變壓器繞組變形測試儀生產廠家

    a) 電壓極分別在 3 個不同位置時測得的視在電阻變化情況應與電壓極引線距離變化

       趨勢保持*。

    b) 正常情況下 , 測得的接地網阻值應與歷史數據比較接近 , 且與根據地網面積和土