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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測量一次繞組對二次繞組及外殼、各二次繞組間及其對外殼的絕緣電阻；絕緣電阻不宜低于1000MΩ。

電壓互感器：一次繞組直流電阻測量值，與換算到同一溫度下的出廠值比較，相差不宜大于10%。二次繞組直流電阻測量值，與換算到同一溫度下的出廠值比較，相差不宜大于15%；

電流互感器：同型號、同規格、同批次電流互感器一、二次繞組的直流電阻和平均值的差異不宜大于10% 。當有懷疑，應提高施加的測量電流，測量電流（直流值）一般不宜超過額定電流（方均根值）的50% 。

檢查互感器的接線組別和極性，必須符合設計要求，并應與銘牌和標志相符。

互感器誤差測量（關口計量）由業主委托福州計量中心測量。

當繼電保護對電流互感器的勵磁特性有要求時，應進行勵磁特性曲線試驗。本電流互感器為多抽頭，可使用大抽頭測量。測量值應符合產品要求；

六氟化硫(SF6) 斷路器試驗項目，應包括下列內容：

用HD2705絕緣電阻測試儀測量斷路器的絕緣電阻值： 整體絕緣電阻值測量，應參照出廠試驗。

用HDGK-8C高壓開關機械特性測試儀測量斷路器的分、合閘時間，應在斷路器的額定操作電壓、氣壓或液壓下進行。實測數值應符合產品技術條件的規定。

測量斷路器的分、合閘速度，應在斷路器的額定操作電壓、氣壓或液壓下進行。實測數值應符合產品技術條件的規定。現場無條件安裝采樣裝置的斷路器，可不進行本試驗。

測量斷路器主、輔觸頭三相及同相各斷口分、合閘的同期性及配合時間，應符合產品技術條件的規定。

測量斷路器分、合閘線圈的絕緣電阻值，不應低于10MΩ，直流電阻值與產品出廠試驗值相比應無明顯差別。

當進行組合電器的操動試驗時，聯鎖與閉鎖裝置動作應準確可靠。電動、氣動或液壓裝置的操動試驗，應按產品技術條件的規定進行。

(二)交流耐壓試驗

現場試驗耐受電壓為出廠試驗電壓值的80%，詳見表1；

表1 交流耐壓試驗電壓

交流耐壓試驗采用串聯諧振電源，試驗接線圖如圖1所示。

試驗時，試驗相接高壓，高壓引線需采用無暈引線，非試驗兩相連同GIS外殼接地，接地線截面應大于16mm2。

圖1 HDTF變頻串聯諧振交流耐壓試驗原理圖

從主變進線套管加壓。試驗步驟：

老練試驗由于110kV一次設備高運行電壓為126kV，所以此次老練試驗的試驗電壓Ul為72.75kV（126kV/√3）。操作人員勻速升壓(3～4 kV／s)到Ul，并保持10 min，人員檢查GIS組合電器中的相關帶電顯示正確，做好記錄并向試驗負責人匯報，然后將電壓降為零，斷開試驗電源。

耐壓試驗HDRZ頻響法變壓器繞組變形測試儀量大從優HDRZ頻響法變壓器繞組變形測試儀量大從優

操作人員勻速升壓至1倍設備額定電壓（110kV），并保持3 min，無異常后升壓到現場交流耐壓額定值184kV保持1min，然后降電壓到零，記錄試驗結果，斷開電源，對儀器及被試品進行充分放電。

試驗參數估算

因為山東泰開高壓開關有限公司無法提供GIS組合電器各個間隔的電容量值，所以各試驗參數只能在試驗中獲取。