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)部故障作出準確判斷。

     變壓器設(shè)計制造完成后，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，則每個線圈對應(yīng)參數(shù)(Ci、Li)就應(yīng)該是確定的。因此每個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。

     變壓器在試驗過程中發(fā)生匝間、相間短路，或在運輸過程中發(fā)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(tài)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(shù)發(fā)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(yīng)發(fā)生幅度變化和諧振頻點偏移等。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，進而可以根據(jù)測量結(jié)果判斷變壓器是否已經(jīng)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(jù)。

變壓器繞組變形測試儀由筆記本電腦及單片機構(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

      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(xiàn)場不需使用移動電腦。

      4、硬件機芯采用DDS數(shù)字高速掃頻技術(shù)(美國)，通過測試可以準確診斷出繞組發(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、計算機將檢測結(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。橫坐標（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)實際需要選用。

      10、檢測數(shù)據(jù)自動分析系統(tǒng),

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

                                                 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)與當前數(shù)據(jù)同相之間進行繞組變形比較，

                                                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(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、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(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

      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(tǒng)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(diào)節(jié)，自動采樣頻率調(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(tǒng)，可以自動診斷變壓器繞組的狀態(tài)，同時加載6條曲線，各條曲線相關(guān)參數(shù)自動計算，自動診斷繞組的變形情況，給出診斷的參考結(jié)論。

      7.軟件管理功能強大，充分考慮現(xiàn)場使用的需要，自動保存環(huán)境條件參數(shù)，以便作變壓器繞組變形診斷時提供依據(jù)。測量數(shù)據(jù)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(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(jié)果無影響,接線人員可停留在變壓器油箱上面,不必下來,減輕勞動強度。

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發(fā)電機定子繞組的絕緣性能包括：電氣性能，即指絕緣的耐電強度和承受過電壓的能力、熱性能，即指絕緣在工作溫度下不應(yīng)有浸漬漆和粘合劑流出，具有承受持續(xù)熱作用的能力、機械性能，即包括承受各種絕緣材料的膨脹延伸、正常運行和突然短路時的交變電動力等、化學(xué)性能，即能夠承受嚴重的電暈產(chǎn)生的臭氧和各種氧化氮對絕緣材料的侵蝕和腐蝕。

    發(fā)電機定子繞組的絕緣結(jié)構(gòu)，主要有片云母帶瀝青浸膠絕緣、烘卷云母和環(huán)氧粉云母三種，屬于復(fù)合式夾層絕緣，而環(huán)氧粉云母的耐電、耐熱、機械性能均比前兩者好，且較經(jīng)濟，因此目前高電壓發(fā)電機基本上都是采用這種絕緣。

 1、  其主要交接試驗項目有：

    1 ）用HD2000絕緣電阻測試儀測量定子繞組的絕緣電阻和吸收比或極化指數(shù)；

    發(fā)電機絕緣的等值電路是：圖略，當加上直流電壓后

Ic1中通過的電流為電容電流，它衰減很快，隨時間按指數(shù)曲線衰減，它與發(fā)電機的幾何尺寸、繞組連接方式、絕緣厚度、所加試驗電壓大小有關(guān)；

Ig通過的是傳導(dǎo)電流，包括體積電阻和表面電阻，它是恒定的，不隨時間而衰減，它和絕緣的導(dǎo)電率、工作溫度、制造工藝、繞組的并聯(lián)支路，另外潮氣、臟污程度和局部缺陷也會增加其導(dǎo)電率；

 Ia為吸收電流，發(fā)電機是復(fù)合絕緣，它的極化過程也就是Ia隨時間衰減的過程，且大容量發(fā)電機吸收時間較長，因此規(guī)定了極化指數(shù)；

另外有氣隙支路，我們在測試中發(fā)現(xiàn)搖表或微安表的擺動，往往是由于內(nèi)部的嚴重局部放電引起。

一般選取2500V搖表進行，測試前應(yīng)斷電、驗電、將其充分放電，搖測前進行搖表的檢查和測試中轉(zhuǎn)速的平穩(wěn)、時間的掌握，測試后先斷開測試線再停止搖表等注意事項。與廠家的數(shù)值進行比較時應(yīng)參照不同溫度的換算公式計算后進行。

2） 用HDZRC-10A直流電阻測試儀測量定子繞組的直流電阻；

它主要檢查焊接頭的質(zhì)量、線圈個股是否存在斷線、匝間短路等現(xiàn)象。

一般采用合格的直流電阻測試儀進行，要求分相測試，記錄溫度值，與廠家值比較時應(yīng)進行換算，公式為：R2=R1*K , K=(T+75)/(T+t1)  T:銅—235、鋁—225。不平衡系數(shù)即大值與小值的差值除以小值。

 3） 用HDZG直流高壓發(fā)生器做定子繞組直流耐壓試驗和泄漏電流測量；

  其原理與測絕緣一樣，但它電壓較高，能更有效發(fā)現(xiàn)整體性和端部缺陷，泄漏電流和直流電壓一般呈線性曲線。

  水內(nèi)冷發(fā)電機的匯水管死接地時，應(yīng)必須在其內(nèi)部保持干燥、絕緣良好（達到1000 MΩ以上，吸收比1.6 以上）、在定子手包絕緣和格后馬上進行；當匯水管有絕緣時，耐壓前應(yīng)要求其水質(zhì)小于1.5，電阻按照廠家的規(guī)定，一般要有30KΩ左右；未充氫。非被試相必須短接接地，換相耐壓應(yīng)充分放電；保持通。

  一般采用低壓屏蔽法，匯水管電流必須屏蔽，試驗裝置用高壓試驗變壓器串全波整流硅堆進行，高壓側(cè)電流大幾百毫安。

  若泄漏電流隨試驗電壓不成比例地顯著增長，就可能是整體性絕緣受潮或臟污，像湛江奧里油#1機；若泄漏在某一電壓值電流突然增大，就可能是嚴重受潮或存在貫穿性的絕緣缺陷，如金竹山的手包絕緣。

4） HDTF變頻串聯(lián)諧振耐壓試驗裝置做定子繞組交流耐壓試驗；

主要考核定子繞組的主絕緣強度，應(yīng)分相進行，試驗相短路加壓、非被試相短路接地包括轉(zhuǎn)子繞組、測溫元件、出口CT二次線等，試驗電壓應(yīng)在高壓側(cè)測量，時間1分鐘。

一般采用我室的諧振耐壓裝置進行，電容電流的計算可以參照廠家的繞組電容值進行，試驗電壓下的電流一般比較吻合。至于調(diào)諧，應(yīng)在1/3試驗電壓白銀市頻響法變壓器繞組變形測試儀現(xiàn)貨白銀市頻響法變壓器繞組變形測試儀現(xiàn)貨下進行，其判斷依據(jù)是：功率因數(shù)表指示接近1、一次側(cè)電流指示小。注意一次限流電阻應(yīng)盡可能小，否則調(diào)諧達不到佳點。

 5） 測量轉(zhuǎn)子繞組的絕緣電阻；

 注意搖表電壓的選擇，一般水內(nèi)冷發(fā)電機用500V的，在轉(zhuǎn)子到位時和穿入定子之前應(yīng)測試好做記錄，以便于不間斷地監(jiān)督，防止現(xiàn)場保管不善而使絕緣受潮。