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變壓器內部故障頻率響應分析測試儀

根據變壓器繞組線圈以電感為主，其電感部分不正常，則變壓器無法正常運行；并兼顧對地絕緣的特點，中試控股測試儀提出的分析方法以低頻段為重點，著重分析危及運行安全的線圈整體變形，同時分析局部變形和引線位移等故障。

本分析方法具有很強的針對性和可操作性。

變形分析方法通過對現場實際操作人員和運行管理人員的技術實現，主要包括如下內容：

變壓器繞組變形檢測的基本原理。

等值電路。

線圈變形在頻譜圖上的反應形式。

典型變形與頻譜變化的關系，如整體位移、線圈整體壓縮、拉伸，局部壓縮、拉伸，匝間短路等。

ZSBX-III 變壓器繞組變形測試儀分析變形種類、變形面積估算和變形程度估算方法。

工藝差別與變形的區別。

確定變壓器能否繼續投運判據介紹。

變壓器內部故障頻率響應分析測試儀變壓器繞組變形的測試方法：

1)低壓脈沖法。 ZSBX-III 變壓器繞組變形測試儀它是利用等值電路中各個小單元內分布參數Lo、Co、go的微小變化所造成波形上的變化，來反映繞組結構上的變化。當外施脈沖波具有足夠陡度，即包含有足夠高頻分量時，并且使用足夠頗宰響應的示波器，就能把這些變化清楚地反映出來。

2)頻響分析法。

它是用掃描發生器特一組不同額串的正弦波電壓加到變壓器繞組的—端，把所選擇的變壓器其他端子上得到的信號振幅和相位作為頻率的函數繪制成曲線。當變壓器結構定型后，它的頻響特性是一定的，一旦變壓器繞組發生變形，則諧振點的位置和數量將有所改變。日前，研究機構已根據此原理研制出變樂器繞組變形測試裝置，其主接線如下圖所示，其測試過程是：

首先，計算機發出命令，讓掃描發生器單元輸出一系列頻率的正弦波電壓，加到被試變壓器上;同時讓雙通道分析單元分析、處理Ui、Uo信號，并傳送到計算機存貯起來;待試驗數據采集完畢后，計算機判斷被試變壓器有無繞組變形，并可以屏幕顯示或繪制被試變壓器頻響特性曲線。

3)特性試驗法。

有的單位曾采用單相低壓空載試驗和短路試驗檢測220kV、120kVA電力變壓器繞組變形收到良好效果。例如，短路試驗測得高、中之間B、C相短路阻抗比4相明顯增大，其中c相增大達8.6%，其余情況下，B、C相比A相均減小，減小ZUI多的是中、低壓間C相，達17%。

另外，測量電容量發現，該臺變壓器高、中壓繞組容量增加13.56%。低樂繞組電容量增加10.11%，所以有人認為，變壓器受到短路沖擊后，電容量變化超過1%很可能是繞組發生了變形。ZSBX-III 變壓器繞組變形測試儀

1.1概述

本ZSBX-III 變壓器繞組變形測試儀變壓器內部故障頻率響應分析測試儀根據對變壓器內部繞組特征參數的測量，采用目前世界發達guojia正在開發完善的內部故障頻率響應分析(FRA)方法，對變壓器內部故障作出準確判斷。

變壓器設計完成后，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，中試控股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。

1.2儀器功能

本儀器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。

ZSBX-III 變壓器繞組變形測試儀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

1.3執行標準

DL/T911－2004《電力變壓器繞組變形的頻率響應分析法》

1.4變壓器內部故障頻率響應分析測試儀特征

1.硬件機芯采用DDS專用數字高速掃頻技術，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。

2.采集控制采用高集成化微處理器,選用精密、高穩定元器件，高速雙通道16位A/D采樣(現場試驗改變分接開關，波形曲線有明顯變化)，對同一相重復試驗，測量重復率在99.5%以上。

3.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。

4.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。

5.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。

6.幅頻特性符合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。

7.儀器智能化程度高，信號輸出幅度由軟件進行自動量程調節，zui大幅度峰值±10V，自動調節采樣頻率。

8.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2MHz，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。

9.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。

10.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。測量數據自動分析存盤，并生成電子文檔(Word)保存，且具有彩色打印功能，方便用戶出測試報告。

ZSBX-III 變壓器繞組變形測試儀為保證變壓器內部故障頻率響應分析測試儀測量準確性我們需注意：

1.當變壓器剛退出運行時需要散熱，但再試驗時需要終止人為散熱，避免由于溫差造成測量數據的不準確性；

2.變壓器內部故障頻率響應分析測試儀在測試是需要預熱15分鐘，在冬天或環溫偏低時需要適當延長預熱時間，保證測量準確性；

3.試驗前應將變壓器套管引線全部拆除；

ZSBX-III 變壓器繞組變形測試儀測量裝置采用通用便攜式計算機的標準串口與測量系統進行通信連接的形式，使用更為靈活機動。

輸出功率驅動部分中試控股采用特殊的電路匹配，保證了在使用的兩個測量線上無反射電壓及變壓器端口的入口電容能在測試圖譜上有所反應。

采用專用測量頭，具有接頭容錯和測量引線容錯功能，保證了測量的一致性。

測試儀具有頻率自校準功能。

測量時間為2分鐘/相線圈。

每相繞組的測量點數為2000點，其中大幅度加密低頻部分，以期發現致命的變壓器整體變形。

采用多種抗干擾技術，有效抑制噪聲電平。

ZSBX-III 變壓器繞組變形測試儀測量分析軟件運行于WINDOWS系統軟件平臺，界面友好，操作簡便。在軟件中設有在線操作提示以及全套測量分析方法介紹。

在中試控股字處理軟件WORD中，可直接插入、編輯測試儀的測量數據圖譜，便于測試報告的生成。

具有圖譜曲線數學相關系數的計算功能。