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中試控股技術研究院魯工為您講解：變壓器繞組頻率響應測試儀（源頭大廠）

ZSBR-8500變壓器繞組變形測試儀

雙通道16位AD采樣,8寸彩色觸摸屏，亮度可調,USB2.0接口,支持數據上傳和聯機測試
先進的DDS掃頻技術
參考標準：DL/T 911-2016

變壓器繞組變形測試儀：變壓器設計制造完成后，其內部結構和各項參數基本保持不變，因此每個線圈的頻域響應也隨之確定，正常繞組的變壓器，其三相頻域響應曲線耦合程度基本一致；
當變壓器在試驗過程中出現匝間、相間短路，在運行中出現短路或其他故障因電磁拉力造成線圈移位，在運輸過程中發送碰撞造成線圈相對移位，這些因素都會使變壓器分布參數發生變化，其頻域響應也發生變化，根據頻域響應曲線即可判斷變壓器的變形程度；

1.變壓器設計制造完成后，其內部結構和各項參數基本保持不變，因此每個線圈的頻域響應也隨之確定，正常繞組的變壓器，其三相頻域響應曲線耦合程度基本一致；
2.當變壓器在試驗過程中出現匝間、相間短路，在運行中出現短路或其他故障因電磁拉力造成線圈移位，在運輸過程中發送碰撞造成線圈相對移位，這些因素都會使變壓器分布參數發生變化，其頻域響應也發生變化，根據頻域響應曲線即可判斷變壓器的變形程度；
3.基于以上思想和先進的測量技術，本設計了變壓器繞組變形測試儀，該儀器能準確繪制各相頻域響應曲線，通過測量曲線的橫向、縱向對比，可以準確的判斷變壓器的變形程度。
4.本儀器符合DL/T911 2004《電力變壓器繞組變形的頻率響應分析法》標準。

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RBX-H變壓器繞組頻率響應測試儀，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。
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，其結果為:①正常繞組②輕度變形③中度變形④嚴重變形；

ZSBR-8500變壓器繞組變形測試儀技術指標
1. 設置6種不同的掃描方式：
線性 1K-1000kHz_1.0步進1kHz    1000點
線性 1K-1000kHz_0.5步進0.5kHz   2000點
線性 1K-2000kHz_1.0步進1kHz    2000點
線性 1K-2000kHz_0.5步進0.5kHz   4000點
分段100HZ - 1000kHz             1440點
分段100HZ - 2000kHz            2440點
2. 測量范圍：(-100dB） - （+20dB）
3. 測量精度：0.1dB；
4. 掃描頻率精度：0.01%；
5. 信號輸入阻抗：1MΩ；
6. 信號輸出阻抗：50Ω；
7. 同相測試重復率：99.9%

本儀器或PC軟件針對變壓器變形程度的分析嚴格按照DLT/911 2004執行，執行標準如下表所示：
繞組變形程度 相關系數R
嚴重變形 RLF<0.6
明顯變形 0.6≤≦RLF<1.0 或 RMF<0.6
輕度變形 1.0≤RLF<2.0 或 0.6≤RMF<1.0
正常繞組 RLF≥2.0且RMF≥1.0且RHF≥0.6
注：RLF為低頻段(1kHz-100kHz) 相關系數
RMF為中頻段(100kHz-600kHz) 相關系數
RHF為高頻段(600kHz-1000kHz) 相關系數
例如：R(AB,BC)表示A點注入B點測量與B點注入C點測量的相關系數，其他依次類推。
1. 連接好USB線和電源線，接通電源，進入主界面，點擊【PC通訊】，PC機彈出如圖11所示對話框；
2. 選擇“是，僅這一次(T)”，單擊“下一步”，彈出如圖12所示對話框；
3. 選擇“從列表或指定位置安裝（高級）”，單擊“下一步”，彈出一對話框，再次單擊“下一步”，彈出如圖13所示對話框；
4. 單擊“仍然繼續”，彈出如圖14所示對話框，單擊“瀏覽”，選擇光盤的USB Driver目錄，再單擊“確定”；
5. 單擊“下一步”等待驅動安裝完成。
注意：對于某些WIN7系統，電腦有可能自行尋找驅動，但安裝不成功，需要用戶手動安裝驅動，步驟如下：
鼠標右鍵單擊“我的電腦”，選擇“設備管理器”，找到“未知設備”選項，然后右鍵單擊，選擇更新驅動程序，單擊“下一步”，選擇光盤的USB Drive目錄，單擊“下一步”,點擊“仍然繼續安裝”，直至安裝完成

ZSBR-8500變壓器繞組變形測試儀采用先進的DDS掃頻技術;

ZSBR-8500變壓器繞組變形測試儀采用雙電源供電:市電AC220V士10%，內電源6V5AH蓄電池;

1 故障概況

2014年8月，某220kV變電站在暴風雨過程中發生110kV、35kV多條線路跳閘，并發生35kV側出口短路，造成變壓器差動保護動作，重瓦斯跳閘，輕瓦斯發出信號。變壓器型號為：SSZ10-180000/220聯結組別為：YNyn0d11。

2 基本檢查及試驗

1）進行二次回路檢查，校驗二次回路有無缺陷造成誤動。2）對變壓器油樣、氣樣進行色譜分析。3）進行電氣試驗常規檢查，主要選擇繞組變形及繞組直流電阻測試。4）對瓦斯繼電器進行校驗，檢查其動作是否可靠。

3 故障判斷

經檢查發現二次回路及氣體繼電器正常，試驗數據分析如下：

3.1 色譜數據分析

事故發生后，試驗人員采集了瓦斯氣體和油樣進行了色譜分析，數據如下：

故障前：2014.6.7日

表1 變壓器本體底部取樣氣體各組分含量

變壓器本體底部取樣氣體各組分含量

故障后2小時：2014.8.7日11時

表2 變壓器不同部位取樣氣體組分含量

變壓器不同部位取樣氣體組分含量

有數據分析可知：

1）故障類型為電弧放電。本體油樣色譜分析數據與上次試驗數據相比有明顯增大，并且遠遠超過規程規定的注意值。運用三比值法進行分析：C2H2/C2H4=1.5；CH4/H2=0.8；C2H4/C2H6=3.85上述比值范圍編碼為（1、0、2），可判斷故障性質為“電弧放電”。

2）突發性故障。運用平衡判據公式計算：qi=CIlKI/CiK（1）。CIl-在平衡條件下，油中溶解氣體組分的濃度μL/L；CiK-在平衡條件下，氣體繼電器中組分的濃度μL/L。KI-組分i的奧斯特瓦爾德系數。

表3 平衡判據計算值

平衡判據計算值

根據平衡判據計算公式計算出的H2和烴類氣體qi值遠大于2.0，說明此變壓器存在突發性故障。

3）是否涉及紙絕緣。運用特征氣體法判斷，從一氧化碳和二氧化碳數據分析，CO2/CO＜3，懷疑故障涉及固體絕緣。但與上次測定值比較，CO、CO2含量增量并不明顯，可判斷放電時線圈絕緣紙未受損傷或受損傷面積很小，或是放電發生在有油中裸金屬部位，因此判定線圈未燒斷。

4）根據故障后變壓器本體不同位置的油樣分析可以看出，故障2小時變壓器本體底部氣體濃度Zui大，因此，基本可以判定故障發生在變壓器本體下半部分。

3.2 繞組變形測試

3.2.1 頻響法測試波形

本臺變壓器沒有繞組變形的初始數據對比，因此對其三相繞組幅頻響應特性進行了橫向比較，發現中、高壓側繞組波形正常，低壓側曲線LVbc與曲線Lvab、LVca兩相的波峰和波谷的頻率分布位置以及分布數量均存在差異。而同一制造廠在同一時期制造的同型號變壓器的三相繞組的幅頻響應特性一致性卻較好，故可判定變壓器在遭受突發性短路電流沖擊后繞組發生變形。

由于原始幅頻響應曲線未知，僅從此次試驗曲線判斷，可能是曲線LVbc幅頻響應特性發生變化，也可能曲線Lvab、Lvca幅頻響應特性同時發生變化，即可能是c相繞組變形，也可能是a、b兩相同時變形。從相關系數也可看出，曲線2即LVbc與1、3兩條曲線的相關性較差，分別為0.713和0.943，而1、3兩條曲線的相關性較好為1.201。至于繞組變形程度，根據其相關系數，符合DL/T 911-2004給出的明顯變形判斷標準：1.0＞RLF≥0.6或RMF＜0.6。

因此基本判定低壓側c相繞組變形或者是a、b兩相同時變形，其變形程度為明顯變形。

圖1 #2主變低壓繞組頻率響應特征曲線

主變低壓繞組頻率響應特征曲線

1:LVab01.twd:環境溫度30.0℃,變壓器油溫30.0℃,低壓繞組ab相,診斷性試驗,2014年08月07日22時45分測量

2:LVbc01.twd:環境溫度30.0℃,變壓器油溫30.0℃,低壓繞組bc相, 診斷性試驗,2014年08月07日22時46分測量

3:LVca01.twd:環境溫度30.0℃,變壓器油溫30.0℃,低壓繞組ca相, 診斷性試驗,2014年08月07日22時48分測量

表4 #2主變低壓繞組相關系數分析結果

主變低壓繞組相關系數分析結果

3.3 繞組連同套管的直流電阻數據分析

表5 變壓器低壓側繞組連同套管的直流線電阻數據分析表

 變壓器低壓側繞組連同套管的直流線電阻數據分析表

表6 變壓器低壓側繞組連同套管的直流相電阻數據分析表

變壓器低壓側繞組連同套管的直流相電阻數據分析表

由以上試驗數據可以看出，變壓器低壓側繞組連同套管的直流相電阻不平衡系數為：2.36%，超過了規程規定的注意值2%，與上次試驗數據縱向比較，C相變化Zui大，其增幅也達+2.4% ，說明該相繞組在變形的基礎上，還可能存在匝間或層間短路故障，但數量并不多。

4 解體驗證

變壓器返廠后進行了解體檢查，解體后發現該變壓器低壓繞組C相明顯變形，在其下半部分有明顯放電痕跡，少量絕緣層破損，導線外漏，打開綁扎帶，發現有 2匝線圈發生匝間短路，解除繞組后還發現鐵芯有一處放電痕跡。