仪器概述

      HDRZ-3000变压器绕组变形测试仪根据对变压器内部绕组特征参数的测量，采用内部故障频率响应分析(FRA)方法，能对变压器内部故障作出准确判断。

     变压器设计制造完成后，其线圈和内部结构就确定下来，因此对一台多绕组的变压器线圈而言，如果电压等级相同、绕制方法相同，则每个线圈对应参数(Ci、Li)就应该是确定的。因此每个线圈的频域特征响应也随之确定，对应的三相线圈之间其频率图谱具有一定可比性。

     变压器在试验过程中发生匝间、相间短路，或在运输过程中发生冲撞，造成线圈相对位移，以及运行过程中在短路和故障状态下因电磁拉力造成线圈变形，就会使变压器绕组的分布参数发生变化。进而影响并改变变压器原有的频域特征，即频率响应发生幅度变化和谐振频点偏移等。并根据响应分析方法研制开发的变压器绕组测试仪，就是这样一种新颖的变压器内部故障无损检测设备。它适用于63kV～500kV电力变压器的内部结构故障检测。

     HDRZ-3000变压器绕组变形测试仪是将变压器内部绕组参数在不同频域的响应变化经量化处理后，根据其变化量值的大小、频响变化的幅度、区域和频响变化的趋势，来确定变压器内部绕组的变化程度，进而可以根据测量结果判断变压器是否已经受到严重破坏、是否需要进行大修。

      对于运行中的变压器而言，无论过去是否保存有频域特征图，通过比较故障变压器线圈间特征图谱的差异，也可以对故障程度进行判断。当然，如果保存有一套变压器原有的绕组特征图，更易对变压器的运行状况、事故后分析和维护检修提供更为精确有力的依据。

变压器绕组变形测试仪由笔记本电脑及单片机构成高精度测量系统,结构紧凑，操作简单，具有较完备的测试分析功能，对照使用说明书或经过短期培训即可自行操作使用。

二、 技术特点

      1、采集控制采用高速、高集成化微处理器。

      2、笔记本电脑与仪器之间通信USB接口。

      3、使用工控机与测量仪器一体化，在测量现场不需使用移动电脑。

      4、硬件机芯采用DDS数字高速扫频技术(美国)，通过测试可以准确诊断出绕组发生扭曲、鼓包、移位、倾斜、匝间短路变形及相间接触短路等故障。

      5、高速双通道16位A/D采样(现场试验改变分接开关，波形曲线有明变化)。

      6、信号输出幅度软件调节，大幅度峰值±10V。

      7、计算机将检测结果生成电子文档(Word)

      8、仪器具有线性扫频测量和分段扫频测量双测量系统功能,兼容当前国内两种技术流派的测量模式

      9、幅频特性符合国家关于幅频特性测试仪的技术指标。横坐标（频率）具有线性分度及对数分度两种，因此打印出的曲线可以是线性分度曲线也可以是对数分度曲线，用户可根据实际需要选用。

      10、检测数据自动分析系统,

                 横向比较A、B 、C三相之间进行绕组相似性比较,

                                                 其分析结果为:

                                                                       ①*性很好

                                                                       ②*性较好

                                                                       ③*性较差

                                                                       ④*性很差,

                纵向比较A-A、B-B、C-C调取原数据与当前数据同相之间进行绕组变形比较，

                                                其分析结果为: 

                                                                        ①正常绕组

                                                                        ②轻度变形

                                                                        ③中度变形

                                                                        ④严重变形

      11、可自动生成Word电子文档，供保存和打印。

      12、该仪器*电力标准DL/T911－2004《电力变压器绕组变形的频率响应分析法》的技术条件。

三、 主要技术参数

      3.1 扫描方式： 

                        1. 1、线性扫描分布

                                          扫频测量范围：(10Hz)-(10MHz)40000扫频点、分辨率为0.25kHz、0.5kHz和1kHz。

                        2. 分段扫频测量分布

                                         扫频测量范围：(0.5kHz)-(1MHz)、2000扫频点；

                                                                 (0.5kHz)-(10kHz)

                                                                 (10kHz)-(100kHz)

                                                                 (100kHz)-(500kHz)

                                                                 (500kHz)-(1000kHz)

     3.2其他技术参数

                    1. 幅度测量范围: (-120dB)至(+20dB)

                    2. 幅度测量精度: 0.1dB

                    3. 扫描频率精度: 0.01%

                    4. 信号输入阻抗：1MΩ

                    5. 信号输出阻抗：50Ω

                    6. 信号输出幅值：±20V

                    7. 同相测试重复率：99.9%

                    8. 测量仪器尺寸(长宽高)300X340X120(mm)

                    9. 仪器铝合金箱尺寸(长宽高)310X400X330(mm)

                    10.总体重量:10Kg

四、 使用特点

      1.变压器绕组变形测试仪由测量部分及分析软件部分组成，测量部分是高速单片机控制，由信号生成及信号测量组成。整个工作由仪器自身的嵌入工控机完成，无需接线和连接笔记本电脑，使用方便。当然也可使用USB接口与笔记本电脑连接。

      2.在测试过程中仅需要拆除变压器的连接母线，不需要对变压器进行吊罩、拆装的情况下就完成所有测试。

      3.仪器具备多种频率线形扫频测量系统测量功能，线形扫频测量扫描频率高达10MHz，频率扫描间隔可分为0.25kHz、0.5kHz和1kHz,对变压器变形情况提供更多的分析。

      4.仪器智能化程度高，使用方便，具有自动量程调节，自动采样频率调节等多种功能。

      5.软件采用windows平台，兼容Win98/2000/WinXP/Win7/Win8/Win10系统。为使用者提供了更加方便和易于使用的显示界面。

      6.提供历史曲线对比分析，可同时加载多条历史曲线观察，能具体选择任意曲线进行横向和纵向分析。配有专家智能分析诊断系统，可以自动诊断变压器绕组的状态，同时加载6条曲线，各条曲线相关参数自动计算，自动诊断绕组的变形情况，给出诊断的参考结论。

      7.软件管理功能强大，充分考虑现场使用的需要，自动保存环境条件参数，以便作变压器绕组变形诊断时提供依据。测量数据自动存盘、具有彩色打印功能，方便用户出测试报告。

      8.软件人性化特点明显，测量的各种条件多为选择项，变压器详细参数可保存用做诊断参考，并且不用在现场输入，可以以后再添加修改信息，使用起来更加方便。

      9.软件智能化程度高，在输入、输出信号连接好之后，设置好条件参数，就可以完成所有的测量工作，并且随时能在测量中打开历史波形曲线进行比较观   察和停止测量。

      10.每相测量所需时间小于60秒,对一台高、中、低绕组的电力变压器（容量、电压等级不限）进行绕组变形测量，总需时间不超过10分钟。

测量变压器时,接线人员可任意布放信号输入输出引线，对测量结果无影响,接线人员可停留在变压器油箱上面,不必下来,减轻劳动强度。

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.1单相低电阻接地故障 
  (1)故障点的测试。 
  电缆的单相低电阻接地故障是指电缆的一根芯线对地的绝缘由阻低于100kΩ，而芯线连续性良好。此类故障隐蔽性强，我们可以采用回路定点法原理进行测试。接线图如图1a所示，将故障芯线与另一完好芯线组成测量回路，用电桥测量，一端用跨接线跨接，另一端接电源、电桥或检流计，调节电桥电阻使电桥平衡，当电缆芯线材质和截面相同时，可按下列公式计算 
  若损坏的线芯和良好的芯线在电桥上位置相互调换时，则有式中Z——测量端至故障点的距离m； L——电缆总长度，m； R1、R2——电桥的电阻臂。 
  在正常情况下，这两种接线测量结果应相同，误差一般为0.1％～0.2％，如果超出此范围或者X>L/2，可将测量仪表移到线路的另一端测量。 
  另外，我们还可以采用连续扫描脉冲示波器法HDDL电缆故障测试仪进行测试。短路或接地故障点处反射波将为负反射，荧屏图如图1b所示。此时故障点距离可按下列公式计算式中X——反射时间μs； V——波速，m/μs。 
  (2)测量时注意的事项。 
  a.跨接线的截面应与电缆芯线截面接近，跨接线应尽量短，并保持良好。 
  b.测量回路应尽可能绕开分支箱或变、配电所，越短越好。 
  c.直流电源电压应不低于1500V。 
  d.直流电源负极应经电桥接到电缆导体，正极接电缆内护层并接地。 
  e.操作人员应站在绝缘垫上，并将桥臂电阻、检流计、分流器等放在绝缘垫上。 
  1.1.2两相短路故障点的测试 
  当出现两相短路故障点，测量接线方法如图2所示。测量时可将任一故障芯线作接地线，另一故障芯线接电桥，计算公式和测量方法与单相低电阻接地故障点相同。 
  1.1.3三相短路故障点的测试 
  当发生三相短路故障时，测量时必须借用其他并行的线路或装设临时线路作回路，装设临时线路，必须精确测量该线路的电阻，接线方法如同图2所示。可按下式计算，即式中R为临时线的单线电阻值，其余符号的含义与式(2)相同。 

1.2高电阻接地故障点 
  电缆的高电阻接地故障是指导体与铝护层或导体与导体之间的绝缘电阻值远低于正常值，但大于100kΩ，而芯线连续性良好。 
  1.2.1用高压电桥法寻找高阻接地故障 
  其接线原理如图3a所示，由于故障点电阻大，必需使用高压直流电源，以保证通过故障点的电流不致太小。桥臂电阻为100等分的3.5Ω左右的滑线电阻，电桥所加电压10～200kV，微安表指示为100～20μA，故障点至测量端的距离可按下式测算，即当调换图3中故障芯线与完好芯线的位置时则有式中X——故障点至测量的距离，m; L——电缆线路长度，m；C——滑线电桥读数。 
  1.2.2一次扫描示波器(711型)法 
  所谓的一次扫描示波器法是采用高压一次扫描示波器，记录故障点放电振荡波形，确定故障点，示波器荧光屏如图3b所示，故障点的距离可按以下公式计算式中V——波速，m/μs；T——振荡周期，μs。 
  1.2.3测量时应意事项 
  (1)由于测量是在高压下进行，必须与地可*绝缘，操作人员应戴绝缘手套，用绝缘杆操作，并与高压引线保持一距离。 
  (2)同一电缆中不测量芯线也必须可*接地，以防感应产生危险高压。 
  (3)测量时应逐渐加压，若发现电流表指针晃动或闪络性故障，要立即停止测量，以免烧毁仪表。 
  (4)当用正接法测量完毕而需要更换接线时，必须降低电压，切断电源，只有将回路中残余电荷放尽，才能调换接线进行反接法测量。 泉州市变压器绕组变形测试仪原理
  1.3*断线故障点 
  所谓*断线故障是指各相绝缘良好，一相或者多相导线不连续。此时，同样可采用二种方法进行测试。 
  1.3.1电桥法 
  其接线如图4a所示，在线路二端测量故障的电容与标准电容器之比，确定故障点的距离，可按下列公式计算式中CE、CF分别为故障相在E、F端时所测的电容。 
  1.3.2连续扫描示波器法 泉州市变压器绕组变形测试仪原理
  采用示波器法，发射脉冲，在断线故障点处，反射波为正反射。示波器荧屏图如图4b所示，故障点的距离按下列公式计算式中V——波速，m/μs；T——反射时间，μs。