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一、儀器概述

變壓器繞組變形頻率響應測試儀根據(jù)對變壓器內(nèi)部繞組特征參數(shù)的測量，采用目前世界發(fā)達國家正在開發(fā)完善的內(nèi)部故障頻率響應分析(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，則每個線圈對應參數(shù)(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(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，即頻率響應發(fā)生幅度變化和諧振頻點偏移等。并根據(jù)響應分析方法研制開發(fā)的HX021變壓器繞組頻率響應測試儀，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。

   變壓器繞組變形頻率響應測試儀是將變壓器內(nèi)部繞組參數(shù)在不同頻域的響應變化經(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)。

變壓器繞組變形頻率響應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)過短期培訓即可自行操作使用。

二、 主要技術(shù)特點

☆ 采集控制采用高速、高集成化微處理器。

☆ PC機與儀器之間USB通信接口。

☆ 硬件機芯采用DDS專用數(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。

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

☆ 信號輸出幅度可以軟件調(diào)節(jié)，最大幅度峰值±10V。

☆ 計算機將檢測結(jié)果生成電子文檔(WORD)

☆ 選用精密、高穩(wěn)定元器件，對同一相重復試驗，測量重復率在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。

☆ 筆記本電腦和測量儀器采用隔離電源供電，排除外界干擾。

☆ 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

☆ 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。

☆ 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)與當前數(shù)據(jù)同相之間進行繞組變形比較，其結(jié)果為:①正常繞組②輕度變形③中度變形④嚴重變形。

☆ 自動生成Word電子文檔，供保存和打印。

☆ *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(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量和分段掃頻測量雙測量系統(tǒng)）

（1）線性掃描分布

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

◇ 幅度測量范圍: (-100dB)–(+20dB)

◇ 幅度測量精度:   0.1dB

◇ 掃描頻率精度:  小于0.01%

◇ 信號輸入阻抗： 1MΩ

◇ 信號輸出阻抗： 50Ω

◇ 同相測試重復率：99.5%

◇測量儀器尺寸(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

4.1  變壓器繞組變形頻率響應測試儀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，分析部分由筆記本電腦完成，測量部分由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。

4.3     儀器具備線形掃頻測量和分段掃頻測量雙系統(tǒng)測量功能，兼容當前國內(nèi)兩種技術(shù)流派的測量模式。其中線形掃頻測量掃描頻率高達2MHz，對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，具有自動量程調(diào)節(jié)，自動采樣頻率調(diào)節(jié)等多種功能。

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

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

4.7     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。

4.8     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。

4.9   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。

4.10  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。

4.11  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。

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), 按下時電源打開,指示燈點亮,關(guān)閉時按下松開, 指示燈熄滅.

◇上方印有儀器型號和名稱.

◇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

◇ 測量信號端口:K9插座外標顏色與測量電纜外標顏色一致,請對色連接.

5.2變壓器的幾種常用檢測接線方式

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

主測量單元系統(tǒng)與試品之間采用50W高頻同軸電纜聯(lián)接，掃頻信號經(jīng)輸出端口(激勵)，通過連接電纜將信號夾子(橙色)向被試品注入信號;由信號測量夾子(綠色)從被試品獲取信號，經(jīng)電纜傳輸?shù)巾憫丝?；由信號測量從被試品注入點獲取同步參考信號，經(jīng)電纜傳輸?shù)捷斎雲(yún)⒖级丝?。被試品外殼與測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，作為公共接地點，變壓器外殼點接地

六、三相Yn形測量接線

◇測量系統(tǒng)共一點接地，取變壓器鐵芯接地。

◇黃夾子為輸入，鉗在Yn的‘O’點、綠夾子為測量，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。

◇儀器的接地由測量線導入。

◇測量系統(tǒng)共一點接地，取變壓器鐵芯接地。

◇黃夾子為輸入，鉗在Yn的‘O’點、綠夾子為測量，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。

◇儀器的接地由測量線導入。