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中試控股技術研究院魯工為您講解:變壓器繞組縱向比較變形檢測儀
ZSBX-9000變壓器繞組變形測試儀
雙電源供電:市電AC220V士10%,內電源6V5AH蓄電池,雙通道16位AD采樣,8寸彩色觸摸屏,USB2.0接口,支持數據上傳和聯機測試
變壓器繞組變形測試儀: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;
6種不同的掃描方式,精度:0.01%,無線連接電腦,3D立體圖形顯示,現場測試無需電源;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。
變壓器繞組變形測試儀用于測試各種等級電力變壓器(6kV~750kV)及其它特殊用途的變壓器,電力變壓器在運行或者運輸過程中不可避免地要遭受各種故障短路電流的沖擊或者物理撞擊;
在短路電產生的強大電動力作用下,變壓器繞組可能失去穩定性,導致局部扭曲、鼓包或移位等變形現象,這樣將嚴重影響變壓器的安全運行。
變壓器繞組變形測試儀采用掃頻法及低電壓阻抗法對變壓器的繞組進行綜合測試,按國家電力行業標準DL/T911-2004采用頻率響應分析法測量變壓器的繞組變形,是通過檢測變壓器各個繞組的幅頻響應特性;
并對檢測結果進行縱向或橫向比較,根據幅頻響應特性的變化程度,判斷變壓器繞組可能發生的變形情況。
阻抗法國家電力行業標準DL/T1093-2008對繞組的阻抗值進行測試,通過與標準的阻抗值比對判斷繞組的變形狀況。
技術指標
從整體上看,如果一個繞組的頻譜曲線上諧振峰少,比較平坦,則說明一旦陡波(如雷電波,操作波)侵入繞組后,繞組內部發生諧振的可能性小。
因此,危害繞組絕緣的電位分布發生的可能性小,說明設計合理。另一方面,如果諧振峰上升很快,說明繞組的阻抗函數存在高階極點,繞組對陡波的響應快,易損壞。
武漢中試電力作為一家專業的電力設備生產廠家所生產的變壓器繞組變形測試儀,就能夠滿足國內輸變電企業輸送電流的精確性能,準確性方面的要求。而且有專業的調試工程師為您公司的工作人員進行培訓,保證設備的正常使用以及技術問題的處理,從而可以保證您的變壓器能夠高效穩定的運行。
ZSBX-9000變壓器繞組變形測試儀變壓器繞組變形測試儀采用先進的DDS掃頻技術;
ZSBX-9000變壓器繞組變形測試儀USB2.0接口,支持數據上傳;可WIFI聯機測試
中英文切換,先進的DDS掃頻技術
參考標準:DL/T 911-2016
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%;
頻率響應圖譜的特征
1、差異是的
從微觀的角度看,變壓器由于型號、容量、電壓等級、線圈繞法、繞組結構、位臵和引線等的不同,不同繞組的頻譜譜圖肯定不同,且有的存在較大的差異,就算是同一廠家生產的也一樣。這一方面說明
頻響法的靈敏度高,另一方面,使得頻譜特征歸類不容易。國產和進口變壓器,由于結構設計上有一定的差異,頻譜有較明顯的差別。
2、具有相對的一致性
從宏觀的角度看,對于制造工藝良好的同一臺變壓器,其同一側三相繞組的結構基本是一致的,測得的頻響特性曲線通常具有一定的可比性,特別是對沒有分接開關的低壓繞組。這是進行變形診斷的基礎。
3、低壓繞組的一致性較好
低壓線圈多為連續式繞組,匝數少,結構簡單,阻抗小,無分接繞組,因此工藝上三相易做到一致,頻響曲線干擾毛刺少,三相頻譜曲線一致性較好。
高、中壓繞組則多為餅式或糾結式,匝數多,阻抗大,大多帶有分接繞組,結構復雜,反映在頻譜曲線上,響應較小,毛刺多,相與相之間的一致性較差。
4、廠用變壓器的一致性較差
廠用變壓器(包括廠變和備變)由于多采用雙分裂結構,相與相之間的一致性普遍都比主變的差,且廠用變壓器遭受短路故障的幾率較高,累積效應造成一致性較差。
5、三相變壓器的一致性較好
三相變壓器特征圖譜上相與相之間的一致性比單相變壓器好。另外,從繞組的特征圖譜上諧振峰的分布情況,可以判斷變壓器繞組的防陡波特性,為改善變壓器繞組的絕緣設計提供依據。
綜上所訴,做變壓器繞組變形試驗很有必要,對維護電力系統的安全至關重要。
電力企業在選擇采購變壓器繞組變形測試儀時應該做出準確的判斷,選擇那些實力雄厚的公司生產的設備,這樣精度和準確性才能得到保證,才能保證變壓器在出現故障時能夠及時的發現,從而保證設備安全。
為了提高電力變壓器鐵芯的導磁性能,減小磁滯損耗和渦流損耗,變壓器的鐵芯大多采用厚度為0.35mm、表面涂有絕緣漆的硅鋼片作為鐵芯導磁材料。由于在磁通密度及頻率相同的情況下,冷軋硅鋼片比熱軋硅鋼片的單位損耗低,故電力變壓器的設計采用冷軋晶粒取向硅鋼片。并且由于硅鋼片有磁飽和現象,如果變壓器選用磁通密度太高,空載電流和空載損耗就會很大,因此磁通密度要選在飽和點以下,一般為1.6~1.7T,再根據磁導率和鐵芯截面,確定了不飽和的每伏匝數。中試控股只有按這個參數設計制造的變壓器才不容易出現磁飽和現象,使電能通過磁路順利地傳遞給二次繞組,轉換成為改變電壓的能量輸出。
根據變壓器的4.44公式U≈E1=4.44f×N1×Φm得知,當變壓器在電網電壓升高或頻率下降時,就會使U/f比值增大,都將造成變壓器工作時主磁通Φm的增加。而變壓器的鐵芯橫截面積一旦設計制成,就已經確定,可以認為是不變的。根據公式Φm=Bm×S,則磁通密度將會增加,當超過鐵芯的冷軋硅鋼片飽和點,磁通密度為1.9T或更高些進入飽和區時,稱為變壓器過勵磁。如當勵磁電壓為額定電壓的130%~140%時,過勵磁較嚴重,如果持續時間較長,硅鋼片單位損耗按指數上升,鐵芯溫度上升會使變壓器逐漸老化而損壞。
2產生過勵磁現象的原因
通常認為,接到電網上的電力變壓器產生過勵磁現象并不那么容易,因為電力變壓器的磁通密度,在初設計時選取1.6~1.7T,而制造變壓器鐵芯的冷軋硅鋼片,其飽和點磁通密度為1.9T以上,該值完避免變壓器額定電壓和額定頻率造成的偏差。但是,實際情況并非如此,下面介紹一下常見的幾種過勵磁現象在電力變壓器中到底是怎么出現的。
(1)電力變壓器分接開關連接或調整不正確。當電力變壓器進行檢修,退出運行狀態時,分接開關放在小位置。檢修后沒有重新調整,然后就進行合閘,這時電網電壓將大于小分接電壓,這樣就很可能使電力變壓器發生過勵磁。
(2)電力變壓器從空載到投入負載運行,在合閘的瞬間可能產生過勵磁。如果在電力變壓器鐵芯中有一定的剩磁通,且在外加電壓剛好過零時合閘,則此時過勵磁為嚴重,是不利的空載合閘時刻。
(3)升壓變壓器從電網上切除電源時,也會發生過勵磁現象。當升壓變壓器在電網上正常運行時,電力系統的電壓比較穩定,產生過勵磁的可能性很小。但如果升壓變壓器要從電網上切斷時,其過勵磁就有可能發生。如果切斷時勵磁電壓很高,則U/f值增加,有可能達120%~135%以上,這樣,鐵芯磁通密度大大超過飽和點。
(4)電力變壓器運行時額定電壓的頻率低于額定頻率。當電力系統的頻率低于額定頻率,而電感性負載的電壓不變時,電網頻率的降低會引起電力變壓器鐵芯中磁通的增加,因而就會產生過勵磁。
(5)鐵芯結構方面的因素。目前電力變壓器的鐵芯大都采用冷軋硅鋼片,作為鐵芯材料。鐵芯結構采用全斜45°接縫的疊裝方式,接縫分兩處錯開,并有一定搭接的距離。雖然在搭接處的截面增加不少,但有效厚度卻變小了一些,所以接縫處的實際截面減少了,因此在接縫處會產生過勵磁,磁通密度會飽和。
(6)系統因事故解列后,部分系統的甩負荷引起過電壓,也可能引起電力變壓器過勵磁。
(7)三相三柱式心式鐵芯結構,Y,yn0聯結組別的電力變壓器,由于負載不平衡,往往會引起中性點電壓的漂移,此時變壓器的鐵芯中也會產生過勵磁。
另外,還有如鐵磁諧振過電壓以及長線路末端帶空載變壓器等,也可能產生較高的過電壓引起變壓器過勵磁。
3過勵磁對變壓器的影響
從以上分析的幾個方面來看,電力變壓器出現過勵磁的情況比較多,如果電力變壓器的鐵芯出現過勵磁,到底會對電力變壓器產生哪些影響呢?
主要體現在以下五方面:
(1)變壓器的空載電流的高次諧波增加。
(2)變壓器的噪音明顯增大。
(3)過勵磁時勵磁涌流會遠遠大于空載電流產生較強的機械力。
(4)雜散磁通不經過主磁路,會引起變壓器結構件中的附加損耗。
(5)變壓器的空載損耗增大,鐵芯的溫升會增加。由此看來,如果電力變壓器不具有承受過勵磁的能力,會影響變壓器的正常安全運行。因此在IEC76-1標準上對電力變壓器過勵磁能力有規定:在設計時要求考慮,電力變壓器在運行中要保證一定的過勵磁水平,具有一定的過勵磁能力。
如果電力變壓器在設計的飽和磁通密度值以上運行時,就會有大量的雜散磁通,不經過主磁路,使繞組和夾件、油箱等金屬件的溫度達到120℃以上,使其相鄰的絕緣部件產生碳化,甚至燒壞。鐵芯過熱程度和變壓器的設計磁通密度關系很大,當變壓器的過勵磁超過設計磁通密度的120%時,運行時間不允許超過2分鐘。對于電力變壓器,損壞是累積的,如反復多次,并伴隨著局部過熱,絕緣部件壽命縮短,終會燒壞變壓器,然而偶爾1~2次過勵磁盡管較為嚴重,也不至于燒毀變壓器。
如果變壓器運行電壓超過額定電壓的10%時,就會使變壓器鐵芯飽和,中試控股而因飽和產生的漏磁將使變壓器鐵損增大,造成鐵芯溫度升高;同時還會使漏磁通增強,使靠近鐵芯的繞組導線、油箱壁及其他金屬構件產生渦流損耗,使變壓器過熱,絕緣老化,影響變壓器壽命,嚴重時造成局部變形和損傷周圍的絕緣介質,嚴重時甚至燒毀變壓器。
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