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(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

      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(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(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、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(jī)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(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(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(qiáng)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(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(qiáng)度。

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阻、阻抗、接地、接地電阻、接觸電壓、跨步電壓、過電壓、防雷、內(nèi)絕緣、外絕緣、絕緣配合、標(biāo)準(zhǔn)絕緣水平等，還深入一些的如功率表的接線和交流耐壓設(shè)備容量的選取等。

絕緣材料：防止導(dǎo)電元件之間導(dǎo)電的材料，如塑料、環(huán)氧樹脂、油、真空、 SF6氣體、

云母、電容器紙、絕緣漆、陶瓷等，其主要功能是阻斷電流通路，還應(yīng)具有很強(qiáng)的機(jī)械性能和耐熱特性，按照耐熱能力的高低，其有以下幾個等級：

     電介質(zhì)：能夠被電場極化的物質(zhì)，可以理解為絕緣材料。它也有電導(dǎo)，但它的泄漏電流很小，即導(dǎo)體和電介質(zhì)的本質(zhì)區(qū)別就在于導(dǎo)體中有可以自由移動的帶電質(zhì)點，其電阻率很小僅有10^-8~10^-4Ωm，而電介質(zhì)因為材料原子中的原子核對電子的束縛，不能形成自由電子，只是分散的帶電質(zhì)點，其電阻率可達(dá)10⁷~10²⁰Ωm。但不導(dǎo)電的電介質(zhì)是不存在的，在外電場的作用下，這些分散的帶電質(zhì)點沿電場的方向運動就形成了泄漏電流。泄漏電流可分為表面泄漏和體積泄漏兩部分。

    電介質(zhì)的極化：絕緣材料中的帶電質(zhì)點在外電場的作用下沿電場方向的有規(guī)律、有限的移動，并顯示出極性，當(dāng)外電場消失時期又恢復(fù)原狀。它分為電子式極化、離子式極化、偶極子式極化、夾層式極化。

電介質(zhì)的損耗：絕緣材料在電場的作用下會產(chǎn)生泄漏電流和極化現(xiàn)象，這必然伴隨著材料的發(fā)熱和能量的損失。它可分為：電導(dǎo)損耗（既電導(dǎo)電流使介質(zhì)發(fā)熱，交直流電場中都有）、

游離損耗（電壓高于某一值時，局部放電，電壓越高，損耗越大，在交直流電場中都存在）、

極化損耗（只在交變電場中存在，偶極子扭來扭去，產(chǎn)生摩擦損耗和內(nèi)部電場電勢的平衡形成的電流產(chǎn)生的損耗）。一般用tgδ來表述電介質(zhì)的損耗，它只與絕緣材料的性質(zhì)有關(guān)，而與它的結(jié)構(gòu)、形狀、幾何尺寸無關(guān)，有以下公式判斷比較：

tgδ = IR / IC = U / R /（UωC）= 1 / ω R C             ① 

P = U *（U / R）= U² ωC tgδ                     ②

從②式進(jìn)行分析：U與頻率一定時，P ∝ tgδ

由于C = εS / D  對于同類型的電介質(zhì)，其ε是定值，電容基本不變，則可以直接從tgδ值判斷絕緣的優(yōu)劣，是否整體性受潮或者表面臟污等。

  電介質(zhì)的吸收現(xiàn)象：絕緣材料在外電場的作用下體現(xiàn)出來的電流的性質(zhì)，可分為電容電流Ic，它主要體現(xiàn)在彈性極化過程中；吸收電流Ia，它主鄭州變壓器繞組變形測試儀價錢鄭州變壓器繞組變形測試儀價錢要體現(xiàn)在夾層式極化和偶極子式極化過程中；電導(dǎo)電流Ig，它主要體現(xiàn)為泄漏電流，因為表面電導(dǎo)和體積電導(dǎo)的存在。吸收現(xiàn)象與電介質(zhì)表面臟污程度，溫度高低，受潮程度的不同而變化。因此在試驗過程中，一定要注意環(huán)境溫度的影響和采取一定的屏蔽措施。由于材料的多層和復(fù)雜化，夾層式極化的現(xiàn)象尤為突出，則吸收比和極化指數(shù)的測試對檢查材料絕緣的好壞，是否整體受潮和臟污時有著非常重要的作用。

電介質(zhì)的擊穿：在強(qiáng)電場作用下，絕緣材料