1.2。本企業(yè)開(kāi)展繞組變形研究過(guò)程:
本企業(yè)多年來(lái)開(kāi)展電力變壓器動(dòng)穩(wěn)定狀態(tài)參數(shù)測(cè)試研究,已檢測(cè)出多臺(tái)動(dòng)穩(wěn)定狀態(tài)劣化的大中型電力變壓器,并經(jīng)心檢得到驗(yàn)證,避免多期短路損壞事故的發(fā)生,已取得了不少業(yè)績(jī)。同時(shí)也積累了相當(dāng)?shù)慕?jīng)驗(yàn),并總結(jié)規(guī)范出低電壓短路電抗法的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)與判斷方法?,F(xiàn)已在電力、石油、鐵路等數(shù)百家單位使用。
2003年獲得了國(guó)家科技部創(chuàng)新基金的支助。
2004年列入了國(guó)家重點(diǎn)新產(chǎn)品。
2005年參與起草《DL/T1093-2008電力變壓器繞組變形電抗法檢測(cè)判斷導(dǎo)則》的新標(biāo)準(zhǔn)。
2007年開(kāi)發(fā)出第三代產(chǎn)品《CD9882C型變壓器繞組變形(電抗法)檢測(cè)判斷成套儀》。該產(chǎn)品檢測(cè)判斷方法與新標(biāo)準(zhǔn)**,新開(kāi)發(fā)的專(zhuān)家系統(tǒng)軟件能縱橫比較自動(dòng)分析準(zhǔn)確判斷出變壓器動(dòng)穩(wěn)定狀態(tài)有無(wú)劣化(繞組變形\移位和鐵心松動(dòng)\移位)趨勢(shì)和劣化程度,并依次評(píng)估變壓器運(yùn)行可靠性. 該產(chǎn)品的性能指標(biāo)及檢測(cè)方法已編入中國(guó)電力出版社出版的《電氣試驗(yàn)》教材中(第七章 第十節(jié) 變壓器繞組變形測(cè)試)。
2008年已獲(號(hào):ZL 2007 2 0031262.X)
1.3.檢測(cè)判斷電力變壓器繞組變形的新標(biāo)準(zhǔn)
國(guó)家新標(biāo)準(zhǔn):《GB1094.5-2003 電力變壓器 第五部 承受短路的能力》: 國(guó)標(biāo)規(guī)定了電抗法是主要的檢測(cè)方法;頻率響應(yīng)法、脈沖法、直流電阻法為補(bǔ)充測(cè)試方法。
電力行業(yè)新標(biāo)準(zhǔn):《DL/T1093-2008電力變壓器繞組變形的(低電壓)電抗法檢測(cè)判斷導(dǎo)則》:新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了檢測(cè)項(xiàng)目、檢測(cè)要求、檢測(cè)時(shí)機(jī)、判斷方法和判斷依據(jù)
1.4.判斷繞組變形的原理
1) 變壓器的每一對(duì)繞組的漏電感Lk是這兩個(gè)繞組相對(duì)距離的增函數(shù),同心圓的兩個(gè)繞組的半徑之差的對(duì)數(shù)Ln(R外-R內(nèi))與這對(duì)繞組的Lk成正比;而且Lk與這兩個(gè)繞組的高度的算術(shù)平均值 成反比。簡(jiǎn)言之,漏電感Lk是這對(duì)繞組相對(duì)位置的函數(shù),Lk= f(R、H)。顯然,這對(duì)繞組中任何一個(gè)繞組的變形、位移必定會(huì)引起Lk的變化。
由于繞組對(duì)的漏電抗Xk、短路阻抗Zk、阻抗電壓Uk都是Lk的函數(shù),亦即都是該繞組對(duì)相對(duì)位置的函數(shù)。因此,該繞組對(duì)中任一繞組的變形、位移,Uk、Zk、Xk 亦均會(huì)有所反映。
2) 又因?yàn)槁┐磐ɑ芈分杏?、紙、銅等非鐵磁性材料占磁路長(zhǎng)度的多半以上。非鐵磁性材料的磁阻是線性的,且磁導(dǎo)率僅為矽鋼片的萬(wàn)分之五左右,亦即磁壓的99.9%以上降在線性的非磁性材料上。因此在本檢測(cè)中把漏電感Lk看作線性引起的偏差小于千分之一。于是Lk在電流從0到短路電流的范圍內(nèi)都可以認(rèn)為是線性的。因此,測(cè)量Lk可以用較低的電流、電壓而不會(huì)影響復(fù)驗(yàn)性(包括與額定電流下的測(cè)試結(jié)果相比)不大于千分之二的要求。
由于Xk、Zk、Uk、都未引入與電壓或電流相關(guān)的非線性因素,因此均可在不同的電流(含較低電壓)下測(cè)量上述參數(shù)。而不影響其互比性。
上述兩點(diǎn)構(gòu)成了低電壓電抗法判斷繞組有無(wú)變形、位移的物理基礎(chǔ)。
二、主要測(cè)試項(xiàng)目及技術(shù)指標(biāo)
2.1 可用三相法同時(shí)測(cè)取、并自動(dòng)顯示和記錄以下量值
(1) 三相電壓: Ua,Ub ,Uc , Un
(2) 三相電流: Ia,Ib,Ic , In
(3) 三相功率: Pa,Pb,Pc, ΣP
(4) 三相的分相功率因數(shù): COSΦa,COSΦb,COSΦc
(5) 試驗(yàn)電源頻率 Fz
(6) 諧波量檢測(cè) 1~21次諧波
2.2 可用三相法測(cè)取、并能自動(dòng)換算到額定或約定條件下變壓器動(dòng)穩(wěn)定狀態(tài)參數(shù)。
(1) 阻抗電壓(等同于額定條件下的): Uk(%)
(2) 短路阻抗(等同于額定條件下的): Zk(Ω)
(3) 短路電抗(等同于額定條件下的): Xk(Ω)
(4) 漏電感 (等同于額定條件下的) : Lk (mH)
(5) 空載電流(約定條件下的) : Ios(mA)
(6) 空載損耗(約定條件下的) : Pos(W)
(7) 空載等值阻抗(約定條件下的) : Zos(Ω)
2.3 可用單相法分別測(cè)取、換算、顯示、記錄變壓器各單相的動(dòng)穩(wěn)定狀態(tài)參數(shù)值,測(cè)試項(xiàng)目與三相法相同。
2.4 量程范圍
(1) 基本量程
電壓: 15~400(V)
頻率: 45~55(Hz)
電流: 0.06~60(A)
(2) 擴(kuò)充量程
電壓、電流可通過(guò)電壓互感器(PT)和電流互感器(CT)擴(kuò)充到所需的任意值,其它各量本儀器能按互感器的倍率自動(dòng)地相應(yīng)擴(kuò)大。
2.5 測(cè)量準(zhǔn)確度 (在標(biāo)準(zhǔn)條件下量程范圍內(nèi))
2.5.1電壓(真有效值):誤差£0.2%(讀數(shù))62個(gè)字
2.5.2電流(真有效值):誤差£0.2%(讀數(shù))62個(gè)字
2.5.3有功功率(空載損耗、負(fù)載損耗):
當(dāng)功率因數(shù)在0.1~1.00時(shí),誤差£0.5%(讀數(shù))65個(gè)字)
當(dāng)功率因數(shù)在0.02~0.1時(shí),誤差£1%(讀數(shù))65個(gè)字)
2.5.4頻率: 在工頻范圍內(nèi)誤差£0.1%
2.5.5阻抗電壓:經(jīng)頻率校正、溫度換算后誤差£±0.2%(復(fù)驗(yàn)性)
2.5.6短路阻抗:經(jīng)頻率校正、溫度換算后誤差£±0.2%(復(fù)驗(yàn)性)
2.5.6短路電抗:經(jīng)頻率校正、溫度換算后誤差£±0.2%(復(fù)驗(yàn)性)
2.5.6漏電感: 經(jīng)頻率校正、溫度換算后誤差£±0.2%(復(fù)驗(yàn)性)
2.5.7溫度系數(shù):0~40℃內(nèi)優(yōu)于 50PPm/℃
2.6 使用條件
環(huán)境溫度:–10~40℃。相對(duì)濕度:≦85%。周?chē)鸁o(wú)大量腐蝕性氣體。儀器工作電源:AC198V~242V 50Hz±1Hz
2.6儀器配置測(cè)試線,測(cè)試系統(tǒng)具有保護(hù)功能。
三、專(zhuān)家系統(tǒng)診斷分析軟件功能
該檢測(cè)判斷分析軟件標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)是《電力變壓器繞組變形的(低電壓)電抗法檢測(cè)判斷導(dǎo)則》,該軟件的技術(shù)負(fù)責(zé)人是新標(biāo)準(zhǔn)的主要起草人之一,軟件在設(shè)計(jì)過(guò)程吸收了眾多專(zhuān)家的判斷經(jīng)驗(yàn),該檢測(cè)判斷分析軟件是目前zui完善專(zhuān)家系統(tǒng)分析軟件。
3.1同時(shí)具有自動(dòng)分析功能和手動(dòng)分析功能,
3.1.1手動(dòng)分析功能:能將不同型號(hào)測(cè)試儀器檢測(cè)出的參數(shù)輸入到分析軟件中進(jìn)行分類(lèi)判斷,自動(dòng)分析出同一個(gè)變壓器廠家制造出的同一種型號(hào)、同一規(guī)格、同一批次或不同批次變壓器動(dòng)穩(wěn)定狀態(tài)參數(shù)的離散性。為分析變壓器繞組的抗短路能力提供了有力數(shù)據(jù)。
3.1.2自動(dòng)分析功能:每次檢測(cè)后,能自動(dòng)分析出同一參數(shù)的三個(gè)單相值的互差(橫比)和同一參數(shù)值與原始數(shù)據(jù)和上一次測(cè)試數(shù)據(jù)的相比之差(縱比)。判斷差值是否超過(guò)了判據(jù)。*檢測(cè)后,可將測(cè)取的短路阻抗ZKe(%)與銘牌(或出廠試驗(yàn)報(bào)告)上的同繞組對(duì)、同檔位的短路阻抗ZKe(%)相比。能自動(dòng)分析出繞組參數(shù)誤差是否超出以下警戒值,超出警戒值自動(dòng)提示:提示該變壓器是否能繼續(xù)投運(yùn),分析出該變壓器繞組變形程度,分析出縱、橫比值的變化趨勢(shì)。具體到哪個(gè)繞組上。
3.2同時(shí)具有三相測(cè)試方法和單相測(cè)試方法功能
3.2.1三相測(cè)試方法
1)分析前能自動(dòng)區(qū)分并查找出同一臺(tái)變壓器、同一組被測(cè)繞組對(duì)、同一組被測(cè)檔位、同一種測(cè)試方法、同一組被測(cè)參數(shù)。
2)分析前能自動(dòng)將被加電壓繞組為Y連接或Δ連接的變壓器(沒(méi)有中心引出端)三相繞組參數(shù)換算到每個(gè)單相繞組參數(shù)。
3)測(cè)試前能自動(dòng)估算出三相試驗(yàn)電源的電流值和容量。
4)自動(dòng)進(jìn)行三相繞組分析判斷
3.2.2單相測(cè)試方法
1)分析前能自動(dòng)區(qū)分并查找出同一臺(tái)變壓器、同一組被測(cè)繞組對(duì)、同一組被測(cè)檔位、同一種測(cè)試方法、同一組被測(cè)參數(shù)。
2)分析前能自動(dòng)將被加電壓繞組為Y連接或Δ連接的變壓器(沒(méi)有中心引出端)單相繞組的串、并聯(lián)參數(shù)換算到每個(gè)單相繞組參數(shù)。
3)測(cè)試前能自動(dòng)估算出單相試驗(yàn)電源的電流值和容量。
4)自動(dòng)進(jìn)行單相繞組分析判斷
3.3 輔助法測(cè)試功能
能檢測(cè)出變壓器鐵心的主要技術(shù)參數(shù):空載電流(Ios) 、空載損耗(Pos) 、空載等值阻抗(Zos) 等參數(shù)。并能自動(dòng)分析判斷。
3.4諧波分析功能(1~21次諧波)
3.5數(shù)據(jù)庫(kù)功能
(1)建立變壓器屬性數(shù)據(jù)庫(kù)(包含出廠試驗(yàn)值的原始資料數(shù)據(jù)庫(kù))。
(2)自動(dòng)生成變壓器基本參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù),用于分類(lèi)存儲(chǔ)電壓、電流等基本參數(shù)。
(3)自動(dòng)生成變壓器動(dòng)穩(wěn)定狀態(tài)參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù),用于分類(lèi)存儲(chǔ)短路電抗(Xk)、短路阻抗(Zk) 、阻抗電壓(Uk): 變壓器*上主要技術(shù)參數(shù)漏電感(Lk) 、空載電流(Ios) 、空載損耗(Pos) 、空載等值阻抗(Zos)計(jì)算參數(shù)。
(4)自動(dòng)生成檢測(cè)報(bào)告
3.6數(shù)據(jù)管理功能
該診斷軟件具有檢測(cè)判斷功能,同時(shí)具有完善的技術(shù)資料管理功能,技術(shù)主管部門(mén)(生技部)能通過(guò)數(shù)據(jù)檔案庫(kù)查閱到每臺(tái)變壓器的歷次原始測(cè)試數(shù)據(jù)和分析過(guò)程及分析結(jié)果,極大簡(jiǎn)化了技術(shù)主管部門(mén)工作量,建立起每臺(tái)變壓器數(shù)據(jù)檔案庫(kù)是監(jiān)測(cè)每臺(tái)變壓器動(dòng)穩(wěn)定狀態(tài)變化的基礎(chǔ),是分析判斷變壓器繞組變形*技術(shù)資料,有些數(shù)據(jù)保存到10年 、20年后還具有參考價(jià)值。
3.6.1具備有查詢(xún)并打印功能
2.6.2備份數(shù)據(jù)功能:用于備份數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)
3.6.3數(shù)據(jù)恢復(fù)功能:將備份數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)恢復(fù)到原數(shù)據(jù)庫(kù)中
3.6.4數(shù)據(jù)追加功能:用于轉(zhuǎn)存或交換數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)
3.6.5備份數(shù)據(jù)通訊功能:將備份數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸
3.7 增加補(bǔ)充檢測(cè)手段,進(jìn)一步驗(yàn)證檢測(cè)結(jié)果
目前開(kāi)展繞組變形檢測(cè)方法有電抗法檢測(cè)判斷儀和頻譜響應(yīng)分析儀,兩者相比電抗法據(jù)有抗干擾性強(qiáng)、檢測(cè)準(zhǔn)確、操作簡(jiǎn)便之優(yōu)點(diǎn),可作為常規(guī)試驗(yàn),不需要專(zhuān)人檢測(cè)。
更重要的是電抗法是有標(biāo)準(zhǔn)判據(jù),依據(jù)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)就能確定出判斷結(jié)論。頻譜響應(yīng)分析法到目前為止還沒(méi)有總結(jié)出標(biāo)準(zhǔn)判據(jù),需要憑經(jīng)驗(yàn)才能判斷出結(jié)論。
國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《GB1094.5-2003 電力變壓器 第5部分 承受短路的能力》將短路電抗值檢測(cè)作為判斷變壓器是否承受住了短路電流沖擊的規(guī)定檢測(cè)項(xiàng)目。并將“繞組電阻測(cè)量、低壓沖擊試驗(yàn)、頻譜響應(yīng)分析、傳遞函數(shù)分析、空載電流測(cè)量以及油中含氣分析”等列為補(bǔ)充判斷方法,強(qiáng)調(diào):“觀察測(cè)量電抗的可能變化是特別重要的”。
我們建議已經(jīng)有頻譜響應(yīng)分析儀、繞組電阻測(cè)量?jī)x、低壓沖擊試驗(yàn)儀的單位,可與電抗法檢測(cè)判斷儀配合使用,增加補(bǔ)充檢測(cè)手段,驗(yàn)證檢測(cè)結(jié)果。這也是標(biāo)準(zhǔn)中要求進(jìn)行綜合判斷必做工作