一、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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發電機定子繞組的絕緣性能包括：電氣性能，即指絕緣的耐電強度和承受過電壓的能力、熱性能，即指絕緣在工作溫度下不應有浸漬漆和粘合劑流出，具有承受持續熱作用的能力、機械性能，即包括承受各種絕緣材料的膨脹延伸、正常運行和突然短路時的交變電動力等、化學性能，即能夠承受嚴重的電暈產生的臭氧和各種氧化氮對絕緣材料的侵蝕和腐蝕。

    發電機定子繞組的絕緣結構，主要有片云母帶瀝青浸膠絕緣、烘卷云母和環氧粉云母三種，屬于復合式夾層絕緣，而環氧粉云母的耐電、耐熱、機械性能均比前兩者好，且較經濟，因此目前高電壓發電機基本上都是采用這種絕緣。

 1、  其主要交接試驗項目有：

    1 ）用HD2000絕緣電阻測試儀測量定子繞組的絕緣電阻和吸收比或極化指數；

    發電機絕緣的等值電路是：圖略，當加上直流電壓后

Ic1中通過的電流為電容電流，它衰減很快，隨時間按指數曲線衰減，它與發電機的幾何尺寸、繞組連接方式、絕緣厚度、所加試驗電壓大小有關；

Ig通過的是傳導電流，包括體積電阻和表面電阻，它是恒定的，不隨時間而衰減，它和絕緣的導電率、工作溫度、制造工藝、繞組的并聯支路，另外潮氣、臟污程度和局部缺陷也會增加其導電率；

 Ia為吸收電流，發電機是復合絕緣，它的極化過程也就是Ia隨時間衰減的過程，且大容量發電機吸收時間較長，因此規定了極化指數；

另外有氣隙支路，我們在測試中發現搖表或微安表的擺動，往往是由于內部的嚴重局部放電引起。

一般選取2500V搖表進行，測試前應斷電、驗電、將其充分放電，搖測前進行搖表的檢查和測試中轉速的平穩、時間的掌握，測試后先斷開測試線再停止搖表等注意事項。與廠家的數值進行比較時應參照不同溫度的換算公式計算后進行。

2） 用HDZRC-10A直流電阻測試儀測量定子繞組的直流電阻；

它主要檢查焊接頭的質量、線圈個股是否存在斷線、匝間短路等現象。

一般采用合格的直流電阻測試儀進行，要求分相測試，記錄溫度值，與廠家值比較時應進行換算，公式為：R2=R1*K , K=(T+75)/(T+t1)  T:銅—235、鋁—225。不平衡系數即大值與小值的差值除以小值。

 3） 用HDZG直流高壓發生器做定子繞組直流耐壓試驗和泄漏電流測量；

  其原理與測絕緣一樣，但它電壓較高，能更有效發現整體性和端部缺陷，泄漏電流和直流電壓一般呈線性曲線。

  水內冷發電機的匯水管死接地時，應必須在其內部保持干燥、絕緣良好（達到1000 MΩ以上，吸收比1.6 以上）、在定子手包絕緣和格后馬上進行；當匯水管有絕緣時，耐壓前應要求其水質小于1.5，電阻按照廠家的規定，一般要有30KΩ左右；未充氫。非被試相必須短接接地，換相耐壓應充分放電；保持通。

  一般采用低壓屏蔽法，匯水管電流必須屏蔽，試驗裝置用高壓試驗變壓器串全波整流硅堆進行，高壓側電流大幾百毫安。

  若泄漏電流隨試驗電壓不成比例地顯著增長，就可能是整體性絕緣受潮或臟污，像湛江奧里油#1機；若泄漏在某一電壓值電流突然增大，就可能是嚴重受潮或存在貫穿性的絕緣缺陷，如金竹山的手包絕緣。

4） HDTF變頻串聯諧振耐壓試驗裝置做定子繞組交流耐壓試驗；

主要考核定子繞組的主絕緣強度，應分相進行，試驗相短路加壓、非被試相短路接地包括轉子繞組、測溫元件、出口CT二次線等，試驗電壓應在高壓側測量，時間1分鐘。

一般采用我室的諧振耐壓裝置進行，電容電流的計算可以參照廠家的繞組電容值進行，試驗電壓下的電流一般比較吻合。至于調諧，應在1/3試驗電壓白銀市頻響法變壓器繞組變形測試儀現貨白銀市頻響法變壓器繞組變形測試儀現貨下進行，其判斷依據是：功率因數表指示接近1、一次側電流指示小。注意一次限流電阻應盡可能小，否則調諧達不到佳點。

 5） 測量轉子繞組的絕緣電阻；

 注意搖表電壓的選擇，一般水內冷發電機用500V的，在轉子到位時和穿入定子之前應測試好做記錄，以便于不間斷地監督，防止現場保管不善而使絕緣受潮。