涂建國
HDRZ-3000變壓器繞組變形測(cè)試儀根據(jù)對(duì)變壓器內(nèi)部繞組特征參數(shù)的測(cè)量,采用內(nèi)部故障頻率響應(yīng)分析(FRA)方法,能對(duì)變壓器內(nèi)部故障作出準(zhǔn)確判斷。
變壓器設(shè)計(jì)制造完成后,其線圈和內(nèi)部結(jié)構(gòu)就確定下來,因此對(duì)一臺(tái)多繞組的變壓器線圈而言,如果電壓等級(jí)相同、繞制方法相同,則每個(gè)線圈對(duì)應(yīng)參數(shù)(Ci、Li)就應(yīng)該是確定的。因此每個(gè)線圈的頻域特征響應(yīng)也隨之確定,對(duì)應(yīng)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(yàn)過程中發(fā)生匝間、相間短路,或在運(yùn)輸過程中發(fā)生沖撞,造成線圈相對(duì)位移,以及運(yùn)行過程中在短路和故障狀態(tài)下因電磁拉力造成線圈變形,就會(huì)使變壓器繞組的分布參數(shù)發(fā)生變化。進(jìn)而影響并改變變壓器原有的頻域特征,即頻率響應(yīng)發(fā)生幅度變化和諧振頻點(diǎn)偏移等。并根據(jù)響應(yīng)分析方法研制開發(fā)的變壓器繞組測(cè)試儀,就是這樣一種新穎的變壓器內(nèi)部故障無損檢測(cè)設(shè)備。它適用于63kV~500kV電力變壓器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)故障檢測(cè)。
HDRZ-3000變壓器繞組變形測(cè)試儀是將變壓器內(nèi)部繞組參數(shù)在不同頻域的響應(yīng)變化經(jīng)量化處理后,根據(jù)其變化量值的大小、頻響變化的幅度、區(qū)域和頻響變化的趨勢(shì),來確定變壓器內(nèi)部繞組的變化程度,進(jìn)而可以根據(jù)測(cè)量結(jié)果判斷變壓器是否已經(jīng)受到嚴(yán)重破壞、是否需要進(jìn)行大修。
對(duì)于運(yùn)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(duì)故障程度進(jìn)行判斷。當(dāng)然,如果保存有一套變壓器原有的繞組特征圖,更易對(duì)變壓器的運(yùn)行狀況、事故后分析和維護(hù)檢修提供更為精確有力的依據(jù)。
變壓器繞組變形測(cè)試儀由筆記本電腦及單片機(jī)構(gòu)成高精度測(cè)量系統(tǒng),結(jié)構(gòu)緊湊,操作簡(jiǎn)單,具有較完備的測(cè)試分析功能,對(duì)照使用說明書或經(jīng)過短期培訓(xùn)即可自行操作使用。
二、 技術(shù)特點(diǎn)
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(jī)與測(cè)量?jī)x器一體化,在測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)不需使用移動(dòng)電腦。
4、硬件機(jī)芯采用DDS數(shù)字高速掃頻技術(shù)(美國),通過測(cè)試可以準(zhǔn)確診斷出繞組發(fā)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(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)改變分接開關(guān),波形曲線有明變化)。
6、信號(hào)輸出幅度軟件調(diào)節(jié),大幅度峰值±10V。
7、計(jì)算機(jī)將檢測(cè)結(jié)果生成電子文檔(Word)
8、儀器具有線性掃頻測(cè)量和分段掃頻測(cè)量雙測(cè)量系統(tǒng)功能,兼容當(dāng)前國內(nèi)兩種技術(shù)流派的測(cè)量模式
9、幅頻特性符合國家關(guān)于幅頻特性測(cè)試儀的技術(shù)指標(biāo)。橫坐標(biāo)(頻率)具有線性分度及對(duì)數(shù)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(duì)數(shù)分度曲線,用戶可根據(jù)實(shí)際需要選用。
10、檢測(cè)數(shù)據(jù)自動(dòng)分析系統(tǒng),
橫向比較A、B 、C三相之間進(jìn)行繞組相似性比較,
其分析結(jié)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(diào)取原數(shù)據(jù)與當(dāng)前數(shù)據(jù)同相之間進(jìn)行繞組變形比較,
其分析結(jié)果為:
①正常繞組
②輕度變形
③中度變形
④嚴(yán)重變形
11、可自動(dòng)生成Word電子文檔,供保存和打印。
12、該儀器*電力標(biāo)準(zhǔn)DL/T911-2004《電力變壓器繞組變形的頻率響應(yīng)分析法》的技術(shù)條件。
三、 主要技術(shù)參數(shù)
3.1 掃描方式:
1. 1、線性掃描分布
掃頻測(cè)量范圍:(10Hz)-(10MHz)40000掃頻點(diǎn)、分辨率為0.25kHz、0.5kHz和1kHz。
2. 分段掃頻測(cè)量分布
掃頻測(cè)量范圍:(0.5kHz)-(1MHz)、2000掃頻點(diǎn);
(0.5kHz)-(10kHz)
(10kHz)-(100kHz)
(100kHz)-(500kHz)
(500kHz)-(1000kHz)
3.2其他技術(shù)參數(shù)
1. 幅度測(cè)量范圍: (-120dB)至(+20dB)
2. 幅度測(cè)量精度: 0.1dB
3. 掃描頻率精度: 0.01%
4. 信號(hào)輸入阻抗:1MΩ
5. 信號(hào)輸出阻抗:50Ω
6. 信號(hào)輸出幅值:±20V
7. 同相測(cè)試重復(fù)率:99.9%
8. 測(cè)量?jī)x器尺寸(長(zhǎng)寬高)300X340X120(mm)
9. 儀器鋁合金箱尺寸(長(zhǎng)寬高)310X400X330(mm)
10.總體重量:10Kg
局部放電試驗(yàn)是非破壞性試驗(yàn)項(xiàng)目,目前有兩類試驗(yàn)方法,一種是以工頻耐壓作為預(yù)激磁電壓,降到局部放電試驗(yàn)電壓(一般為Um/√3的倍數(shù),變壓器為1.5倍,互感器為1.1~1.2倍),持續(xù)時(shí)間幾分鐘,測(cè)局部放電量;另一種是以Um為預(yù)激磁電壓,降到局部放電試驗(yàn)電壓,持續(xù)1小時(shí),測(cè)局部放電量。后一種為變壓器所采用。預(yù)激磁電壓是模擬運(yùn)行中過電壓,預(yù)激磁電壓激發(fā)的局部放電量不應(yīng)由局部放電試驗(yàn)電壓所延續(xù),概念是系統(tǒng)上有過電壓時(shí)所激發(fā)的局部放電量不會(huì)由長(zhǎng)期工作電壓所延續(xù)。這一方法是使變壓器或互感器在Um/√3長(zhǎng)期工作電壓下無局部放電量,以保證變壓器能安全運(yùn)行,使局部放電起始電壓與局部放電熄滅電壓都能高于Um/√3。
因此,變壓器的絕緣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、絕緣件加工與工藝處理、帶電與接地電極表面場(chǎng)強(qiáng)、絕緣介質(zhì)的承受場(chǎng)強(qiáng)等都要使局部放電量小于規(guī)定值來考慮。不能以主、縱絕緣是否放電作為依據(jù)。
以工頻耐壓作為預(yù)激磁電壓時(shí),局部放電試驗(yàn)電壓的持續(xù)時(shí)間一般較短,約1~5分鐘。延長(zhǎng)局部放電試驗(yàn)電壓持續(xù)時(shí)間對(duì)絕緣是較為嚴(yán)峻,有時(shí)會(huì)引起破壞性損壞。以Um作為預(yù)激磁電壓時(shí)局部放電試驗(yàn)電壓持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng),標(biāo)準(zhǔn)要求為1小時(shí),能承受多長(zhǎng)時(shí)間與絕緣結(jié)構(gòu)的伏秒特性有關(guān)。
局部放電量一般與帶電與接地電極表面的場(chǎng)強(qiáng)有關(guān),與電源的頻率無關(guān)。試驗(yàn)地點(diǎn)的背境噪聲要小,電源的局部放電量要隔離。
從試驗(yàn)順序而言,局部放電試驗(yàn)應(yīng)放在所有絕緣試驗(yàn)之后,從試驗(yàn)類型而言。長(zhǎng)時(shí)感應(yīng)帶局部放電試驗(yàn)或短時(shí)感應(yīng)帶局部放電試驗(yàn)之一要作為變壓器出廠試驗(yàn)。從變壓器的Um等級(jí)而言,現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn),Um≥252kV起要作局部放電試驗(yàn),正在修訂的IEC76-3,Um≥126kV起要作局部放電試驗(yàn)。
從具體鐵心結(jié)構(gòu)而言,采用三相五柱鐵心結(jié)構(gòu)的變壓器,在作局部放電試驗(yàn)時(shí)不能使上下鐵軛內(nèi)磁通密度飽和。從絕緣結(jié)構(gòu)而言,應(yīng)能承受三相法作局部放電試驗(yàn)的要求。
2)截波沖擊試驗(yàn)
一般是波尾截?cái)嗟牟ㄐ?,可用IEC標(biāo)準(zhǔn)棒狀間隙截?cái)?,也可用多極點(diǎn)火截?cái)嘌b置截?cái)?。用多極點(diǎn)火截?cái)嘌b置截?cái)鄷r(shí),可獲得較準(zhǔn)的截?cái)鄷r(shí)間,示傷波的截?cái)鄷r(shí)間差異大于0.15μS,截波沖擊試驗(yàn)結(jié)果就有問題。用棒狀間隙截?cái)嗑?/span>哈爾濱頻響法變壓器繞組變形測(cè)試儀型號(hào)多樣哈爾濱頻響法變壓器繞組變形測(cè)試儀型號(hào)多樣不易從截?cái)鄷r(shí)間的差異來判斷是否能通過試驗(yàn)。
截波試驗(yàn)電壓為110%全波試驗(yàn)電壓時(shí),如截?cái)鄷r(shí)間小于等于3μS時(shí),兩者強(qiáng)度相同。與GIS