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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根據電容量計算公式C=1/2πfU可知，在電壓U、頻率f不變時C與I成正比。因為工頻電壓的f(頻率)不變，測量時只要保證施加電壓不變，電容電流之比即為電容量之比。設電纜全長為L，芯線斷線點距離為X，則Ia/ Ic=L/X，X=( Ic/ Ia)L。

    測量過程中，只要保證電壓不變，電流表讀數準確，電纜總長度測量精確，其測定誤差比較小。

(4)零電位法：

    零電位法也就是電位比較法，它適應于長度較短的電纜芯線對地故障，應用此方法測量簡便精確，不需要精密儀器和復雜計算，其接線如圖5所示，測量原理如下：將電纜故障芯線與等長的比較導線并聯，在兩端加電壓E時，相當于在兩個并聯的均勻電阻絲兩端接了電源，此時，一條電阻絲上的任何一點和另一條電阻絲上的對應點之間的電位差必然為零。反之，電位差為零的兩點必然是對應點。因為微伏表的負極接地，與電纜故障點等電位，所以，當微伏表的正極在比較導線上移動至指示值為零時的點與故障點等電位，即故障點的對應點。

圖中K為單相閘刀開關，E為6V蓄電池或4節1號干電池，G為直流微伏表，測量步驟如下：
①先在b和c相芯線上接上電池E，再在地面上敷設一根與故障電纜長度相等的比較導線S，該導線要用裸銅線或裸鋁線，其截面應相等，不能有中間接頭。

②將微伏表的負極接地，正極接一根較長的軟導線，導線另一端要求在敷設的比較導線上滑動時能充分接觸。

③合上閘刀開關K，將軟導線的端頭在比較導線上滑唐山市頻響法變壓器繞組變形測試儀原理動，當微伏表指示為零時的位置即為電纜故障點的位置。

其他幾種電力電纜故障判斷及查找方法：

1　故障的類型

電力電纜由于機械損傷、絕緣老化、施工質量低、過電壓、絕緣油流失等都會發生故障。根據故障性質可分為低電阻接地或短路故障、高電阻接地或短路故障、斷線故障、斷線并接地故障和閃絡性故障。

2　故障的判斷方法

確定電纜故障類型的方法是用兆歐表在線路一端測量各相的絕緣電唐山市頻響法變壓器繞組變形測試儀原理阻。一般根據以下情況確定故障類型：