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使用的有載分接開(kāi)關(guān)測(cè)試儀與新型測(cè)試儀性能比較
以前使用的有載分接開(kāi)關(guān)測(cè)試儀與新型測(cè)試儀性能比較
一、分析帶繞組測(cè)試有載開(kāi)關(guān)波形時(shí)存在問(wèn)題原因
以前存的問(wèn)題：長(zhǎng)期以來(lái)，因受制于檢測(cè)技術(shù)及檢測(cè)設(shè)備方面的限制，電力行業(yè)在變電站現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)變壓器有載分接開(kāi)關(guān)的過(guò)度波形時(shí)，檢測(cè)方法一直延用開(kāi)關(guān)出廠試驗(yàn)方法直流法進(jìn)行試驗(yàn)，所獲取的波形與分接開(kāi)關(guān)制造商出廠試驗(yàn)波形進(jìn)行比對(duì)。分接開(kāi)關(guān)制造商出廠試驗(yàn)是采用直流法進(jìn)行試驗(yàn)，是對(duì)裸開(kāi)關(guān)(不帶繞組)進(jìn)行試驗(yàn)，而在變電站現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)是在變壓器有載分接開(kāi)關(guān)帶繞組狀態(tài)下進(jìn)行的試驗(yàn)，由于開(kāi)關(guān)帶繞組狀態(tài)下電路中存在電感和電容等電參量，使用直流法進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)直流電流通過(guò)繞組(電感線圈)、再通過(guò)開(kāi)關(guān)時(shí)試驗(yàn)電流不能發(fā)生突變，而有載開(kāi)關(guān)的真實(shí)過(guò)度波形應(yīng)該是瞬時(shí)量(突變量)，這就造成兩者在不同條件下測(cè)試出的過(guò)度波形差異很大，在分析波形時(shí)會(huì)產(chǎn)生很大爭(zhēng)議，在判斷開(kāi)關(guān)故障時(shí)會(huì)出現(xiàn)無(wú)法判讀等問(wèn)題。這一技術(shù)難題曾有專家解讀是由于開(kāi)關(guān)彈跳等原因引起的，也有現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)人員認(rèn)為是測(cè)試儀器性能不好引起的。儀器的制造廠家為了滿足現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)人員要求，在儀器內(nèi)部對(duì)測(cè)試波形進(jìn)行多次平滑濾波處理，使得儀器顯示出來(lái)的波形接近于理想波形，這樣的做法同時(shí)將有載開(kāi)關(guān)動(dòng)作時(shí)產(chǎn)生的瞬時(shí)量(真實(shí)值)濾波處理掉了，掩蓋了開(kāi)關(guān)故障隱患，導(dǎo)致在分析開(kāi)關(guān)過(guò)度波形故障時(shí)產(chǎn)生很大爭(zhēng)議，甚至在判斷變壓器有載開(kāi)關(guān)故障時(shí)會(huì)造成誤判，后果很嚴(yán)重。我們打破了常規(guī)測(cè)試方法，開(kāi)闊思路，提出采用交流法試驗(yàn)，這種方法更接近于有載開(kāi)關(guān)的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)，這是種新技術(shù)，新方法，采用交流法試驗(yàn)判斷有載分接開(kāi)關(guān)是否存在故障隱患的判據(jù)很明確，就是通過(guò)分析觀察有載分接開(kāi)關(guān)切換全過(guò)程的過(guò)度波形是否連續(xù)，波形是連續(xù)的說(shuō)明有載分接開(kāi)關(guān)工作狀態(tài)是良好。我們克服了交流法試驗(yàn)遇到的多項(xiàng)技術(shù)堡壘，并成功研制出的《CD9812型變壓器有載分接開(kāi)關(guān)交流檢測(cè)裝置》，解決了上述技術(shù)難題，在變壓器有載分接開(kāi)關(guān)帶繞組狀態(tài)下，能準(zhǔn)確捕捉檢測(cè)到開(kāi)關(guān)動(dòng)作過(guò)程中所產(chǎn)生的瞬變點(diǎn)，測(cè)試出的開(kāi)關(guān)過(guò)度波形是真實(shí)的，對(duì)波形的解析結(jié)果是*性的，通過(guò)分析開(kāi)關(guān)過(guò)度波形能準(zhǔn)確判斷出開(kāi)關(guān)過(guò)渡電阻斷線、過(guò)渡電阻橋接時(shí)間、觸頭接觸不良等隱性缺陷。下面從技術(shù)、方法、實(shí)際測(cè)試幾個(gè)方面進(jìn)行比較分析論述。
1.1．從技術(shù)方面分析，由于受測(cè)試技術(shù)方法和技術(shù)能力的限制，一直延用的直流試驗(yàn)方法在使用過(guò)程中還存在諸多不足，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
a) 直流測(cè)試由于其測(cè)試原理、技術(shù)能力等原因，有時(shí)測(cè)試獲取的波形與制造商給出的波形差異較大，無(wú)法給出準(zhǔn)確分析結(jié)論。諾在現(xiàn)場(chǎng)吊出分接開(kāi)關(guān)，甩開(kāi)繞組再進(jìn)行檢查、試驗(yàn)，必將影響新設(shè)備、大修后設(shè)備的投運(yùn)。為防止分接開(kāi)關(guān)事故，有些地方甚至將無(wú)法判定分接開(kāi)關(guān)是否存在缺陷的變壓器改做無(wú)載調(diào)壓變壓器運(yùn)行。
b) 直流試驗(yàn)方法僅適用于繞組中性點(diǎn)處并有中性點(diǎn)抽出的有載分接開(kāi)關(guān)測(cè)試，對(duì)繞組中性點(diǎn)以外的其它位置(線端、中部等)處的有載分接開(kāi)關(guān)以及單相變壓器有載分接開(kāi)關(guān)不能測(cè)試。
c) 測(cè)試出的部分直流波形有異常,但無(wú)法判定分接開(kāi)關(guān)動(dòng)作特性是否正常，諾投入運(yùn)行，不能保證分接開(kāi)關(guān)的安全運(yùn)行。
d) 近年來(lái)在變壓器設(shè)計(jì)上采用了很多新技術(shù)，如電抗式分接開(kāi)關(guān)、真空斷路器式分接開(kāi)關(guān)等使用，直流測(cè)試方法已不能滿足現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)需要。
e) 目前在現(xiàn)場(chǎng)使用的“有載分接開(kāi)關(guān)測(cè)試儀”，是采用直流原理設(shè)計(jì)的，為了能達(dá)到在帶繞組狀態(tài)下測(cè)試出波形來(lái)，對(duì)測(cè)試出的波形用軟件進(jìn)行濾波處理，經(jīng)過(guò)處理后的波形從表面上觀察接近于理想試驗(yàn)波形了，同時(shí)將測(cè)試儀用途改為可以在開(kāi)關(guān)帶繞組狀態(tài)下測(cè)試，實(shí)際上這種經(jīng)過(guò)測(cè)試儀內(nèi)部處理后的波形是虛假的，是不真實(shí)波形。
1.2．本裝置采用交流試驗(yàn)方法，解決了直流試驗(yàn)方法中存在的技術(shù)難題，測(cè)試出的開(kāi)關(guān)過(guò)度波形是真實(shí)的，對(duì)波形的解析結(jié)果是*性的，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
a) 采用交流法試驗(yàn)判斷有載分接開(kāi)關(guān)是否存在故障隱患的判據(jù)很明確，就是通過(guò)分析觀察有載分接開(kāi)關(guān)切換全過(guò)程的過(guò)度波形是否連續(xù)，波形是連續(xù)的說(shuō)明有載分接開(kāi)關(guān)工作狀態(tài)是良好。
b) 采用交流法試驗(yàn)，測(cè)試儀的數(shù)據(jù)采樣速度高，采集速度達(dá)200 k/s/通道以上(直流法測(cè)試儀采集速度為10 k/s)。存儲(chǔ)數(shù)據(jù)量大，高速緩存深度達(dá)8 M byte FIFO。若開(kāi)關(guān)動(dòng)作過(guò)程中存在微弱接觸不良缺陷。交流法從波形上能明顯反應(yīng)出。
c) 采用交流法測(cè)試，目的是能能準(zhǔn)確捕捉檢測(cè)到開(kāi)關(guān)動(dòng)作過(guò)程中所產(chǎn)生的瞬變點(diǎn)，不對(duì)波形進(jìn)行濾波處理，測(cè)試出的開(kāi)關(guān)過(guò)度波形是真實(shí)的，對(duì)波形的解析結(jié)果是*性的。
d) 采用交流法測(cè)試時(shí)接線不受變壓器繞組結(jié)線方式的限制。能對(duì)10kV～500kV電壓等級(jí)的各種結(jié)線組別開(kāi)關(guān)進(jìn)行測(cè)試，如：結(jié)線為YN.d、YN.y0，或結(jié)線為Y.y0、D.y0(變壓器調(diào)壓繞組在一次側(cè)，沒(méi)有中性點(diǎn)引出)三相、單相變壓器有載分接開(kāi)關(guān)動(dòng)作特性進(jìn)行交流測(cè)試。
e) 應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)，將各種信息匯總起來(lái)，建立一套專家診斷系統(tǒng)，對(duì)檢測(cè)到的各種參數(shù)自動(dòng)進(jìn)行初步分析，依據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合專家經(jīng)驗(yàn)，參考變壓器有載分接開(kāi)關(guān)的初始狀況和運(yùn)行環(huán)境，進(jìn)行綜合分析，自動(dòng)完成判斷。
1.3.通過(guò)實(shí)測(cè)事例生成的波形對(duì)比分析，證實(shí)交流法測(cè)試出的開(kāi)關(guān)過(guò)度波形是真實(shí)有效的
a) 圖1所示是經(jīng)濾波處理后的無(wú)異常直流試驗(yàn)波形，接線方式：一次繞組YN結(jié)線。
b) 圖2所示是沒(méi)有經(jīng)濾波處理的無(wú)異常直流試驗(yàn)波形，接線方式：一次繞組YN結(jié)線
d) 圖3所示是交流試驗(yàn)波形，接線方式：一次繞組YN結(jié)線，雙電阻式MR分接開(kāi)關(guān)。波形分析：分接開(kāi)關(guān)橋接時(shí)長(zhǎng) 20.29 ms，進(jìn)入橋接三相開(kāi)斷不同步時(shí)間 1.18 ms。
分析結(jié)果：以上圖1和圖2是直流法帶繞組狀態(tài)下測(cè)試出的開(kāi)關(guān)過(guò)度波形，區(qū)別是圖1經(jīng)過(guò)濾波處理，經(jīng)過(guò)濾波處理后的開(kāi)關(guān)過(guò)度波形會(huì)掩蓋觸頭接觸不良等故障缺陷，這種波形從表面上觀察接近于理想波形，實(shí)際上是不真實(shí)的，是虛假波形；圖2波形是沒(méi)有經(jīng)過(guò)濾波，但是波形雜亂無(wú)法分析。圖3是交流法帶繞組狀態(tài)下測(cè)試出的開(kāi)關(guān)過(guò)度波形，觀察圖3波形是連續(xù)的，說(shuō)明有載分接開(kāi)關(guān)切換全過(guò)程的工作狀態(tài)是良好的,測(cè)試出的開(kāi)關(guān)過(guò)度波形是真實(shí)的，對(duì)波形的解析結(jié)果是*性的。
二、電管部門十分重視該項(xiàng)產(chǎn)品、新技術(shù)、新方法的推廣應(yīng)用
電管部門十分重視該項(xiàng)新技術(shù)的推廣應(yīng)用，2009年已經(jīng)立項(xiàng)制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，該產(chǎn)品的關(guān)鍵技術(shù)內(nèi)容已吸收進(jìn)正在起草的電力行業(yè)新標(biāo)準(zhǔn)《DL/TXXX-2011變壓器有載開(kāi)關(guān)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)導(dǎo)則》中，2011年該標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)報(bào)批，近期即將頒布。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定在有載開(kāi)關(guān)帶繞組狀態(tài)下使用交流法測(cè)試過(guò)度波形，以前使用的直流法測(cè)試試儀將被淘汰。
近兩年已近有多家供電局使用了《CD9812型變壓器有載分接開(kāi)關(guān)交流檢測(cè)裝置》，在使用過(guò)程中已準(zhǔn)確檢測(cè)出多臺(tái)變壓器有載開(kāi)關(guān)故障，有關(guān)測(cè)試經(jīng)驗(yàn)及事例分析已近陸續(xù)發(fā)表在《變壓器》、《高電壓技術(shù)》等專業(yè)刊物上。下面就有關(guān)典型事例做一介紹：
典型事例分析.
2011年6月，XX電力檢修公司攜帶本項(xiàng)目產(chǎn)品《CD9812型變壓器有載分接開(kāi)關(guān)交流檢測(cè)裝置》樣機(jī)，帶繞組檢測(cè)變壓器有載分接開(kāi)關(guān)動(dòng)作過(guò)度波形，分析、比較、判斷有載分接開(kāi)關(guān)故障因患。
1.設(shè)備情況
分接開(kāi)關(guān)安裝前檢查試驗(yàn)未見(jiàn)異常。
有載調(diào)壓變壓器型號(hào)為：SZ11-40000/66，聯(lián)接組別：YNd11,配VⅧ500Y-72.5-10193W型分接開(kāi)關(guān)。
2.直流試驗(yàn)情況
使用直流方法進(jìn)行帶變壓器繞組的分接開(kāi)關(guān)動(dòng)作特性試驗(yàn)波形異常(見(jiàn)圖1，圖2)，份接1到份接8波形相似，分接9B到分接17波形基本一致，懷疑分接開(kāi)關(guān)存在質(zhì)量缺陷。
3.直流試驗(yàn)波形分析
電阻式V型分接開(kāi)關(guān)一般切換前半橋時(shí)長(zhǎng)20ms~25ms，橋接時(shí)長(zhǎng)5ms~10ms，后半橋時(shí)長(zhǎng)18ms~23ms，分接開(kāi)關(guān)切換全時(shí)長(zhǎng)45ms~60ms。直流測(cè)試儀記錄開(kāi)關(guān)動(dòng)作波形以橋接為中心兩側(cè)公約80ms的切換過(guò)程(見(jiàn)圖2)。
4.交流試驗(yàn)情況
交流試驗(yàn)證實(shí)，本分接開(kāi)關(guān)切換過(guò)程的時(shí)長(zhǎng)165.2ms(見(jiàn)圖3)。
⑴ 圖1中直流試驗(yàn)波形分析。
?、?1分接到8分接直流測(cè)試儀記錄的波形時(shí)長(zhǎng)50ms，只記錄了開(kāi)關(guān)切換總時(shí)長(zhǎng)不到1/3初始時(shí)波形，此時(shí)段過(guò)渡電阻沒(méi)有接入工作。
② 所記錄的波形U相測(cè)試電流發(fā)生多次向下跳躍，有數(shù)次電流瞬時(shí)跌落至零，V相，W相電流穩(wěn)定。
(2).圖2中直流試驗(yàn)波形分析。
① 分接9B到分接17直流試驗(yàn)波形不盡相同，開(kāi)關(guān)變換程序各分接記錄長(zhǎng)度80ms。
?、?17分接到16分接開(kāi)關(guān)程序前半橋U相，V相可反映分接開(kāi)關(guān)切換過(guò)程的電流變化。
?、?后半橋W相波形無(wú)衰減穩(wěn)定中頻振蕩，影響U相，V相出現(xiàn)的鋸齒波。
分析認(rèn)為，分接開(kāi)關(guān)切換過(guò)程可能存在異常，但不能判斷分接開(kāi)關(guān)存在哪類缺陷。
5.交流試驗(yàn)波形分析及結(jié)論
為判斷分接開(kāi)關(guān)動(dòng)作特性，進(jìn)行了800V三相交流試驗(yàn)。分接1到分接8切換交流測(cè)試波形相似(見(jiàn)圖3)，分接9B到分接17切換波形相似(見(jiàn)圖4)。隨后進(jìn)行了零序法交流大電流試驗(yàn)(見(jiàn)圖5)。
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5.1交流試驗(yàn)波形分析
?、?圖3中三相交流試驗(yàn)波形分析。
?、?U相電流變化量與V相，W相電流變化量之和大小相等，方向相反，為U相電流測(cè)試過(guò)程發(fā)生突變引發(fā)V相，W相電流響應(yīng)，U相分接開(kāi)關(guān)存在缺陷。
?、?分接開(kāi)關(guān)切換的165.2ms時(shí)長(zhǎng)中，U相出現(xiàn)多次斷流，zui長(zhǎng)斷流時(shí)長(zhǎng)7.64ms。按絕緣油擊穿電壓50kV，試驗(yàn)電壓800V，電流過(guò)零中間點(diǎn)為試驗(yàn)電壓過(guò)零點(diǎn)測(cè)算，動(dòng)靜觸頭瞬時(shí)脫離接觸的間隙約18.5μm。
③ 電流變化頻率高，幅值大，動(dòng)靜觸頭間頻繁放電，電流曲線失去圓滑。
?、?電流變化時(shí)長(zhǎng)分析，如此長(zhǎng)的過(guò)程不是過(guò)渡觸頭接觸異常，應(yīng)為開(kāi)關(guān)切換全過(guò)程內(nèi)處于合位的觸頭出現(xiàn)接觸異常，頻繁出現(xiàn)動(dòng)靜觸頭小間隙脫離，動(dòng)靜觸頭間燃弧。
⑤ 結(jié)合分接開(kāi)關(guān)接線原理圖6分析，1分接到8分接應(yīng)為極性開(kāi)關(guān)+極性惻觸頭切換過(guò)程中接觸存在異常。
?、?橋接時(shí)長(zhǎng)7.92ms分接開(kāi)關(guān)交換程序無(wú)異常。
?、?圖4中三相交流試驗(yàn)分析。
?、?9B分接到17分接切換過(guò)程波形正常，三相電流基線正弦變化，電流曲線連續(xù)，圓滑。
?、?過(guò)渡電阻橋接過(guò)程清楚，橋接時(shí)長(zhǎng)10.8ms，進(jìn)入橋接三相開(kāi)斷不同步時(shí)間1.48ms。
?、?橋接結(jié)束有小幅電流振蕩。
?、?圖5中交流零序試驗(yàn)波形分析。
?、?波形異常時(shí)長(zhǎng)約180.0ms，其中3次測(cè)試電流過(guò)零時(shí)連續(xù)，14次測(cè)試電流過(guò)零時(shí)斷流，zui長(zhǎng)斷流時(shí)長(zhǎng)7.92ms。
② 波形中出現(xiàn)2次電流時(shí)長(zhǎng)約2ms的窄蜂時(shí)段，按絕緣油擊穿電壓50kV,試驗(yàn)電壓85V測(cè)算，動(dòng)靜觸頭瞬時(shí)脫離接觸間隙約3.4μm。
?、?波形異常時(shí)長(zhǎng)與三相交流試驗(yàn)異常波形時(shí)長(zhǎng)接近，應(yīng)為分接開(kāi)關(guān)切換過(guò)程始終處于合位的觸頭接觸不良。
?、?結(jié)合分接開(kāi)關(guān)接線原理圖(見(jiàn)圖6)分析，1分接到8分接極性側(cè)觸頭切換過(guò)程中接觸存在異常。
5.2交流試驗(yàn)結(jié)論
分接變換程序無(wú)異常，過(guò)渡電阻工作正常，分接開(kāi)關(guān)U相極性開(kāi)關(guān)+極性側(cè)觸頭解除壓力不夠，切換過(guò)程中受機(jī)械振動(dòng)影響，極性開(kāi)關(guān)+極性側(cè)動(dòng)靜觸頭抖動(dòng)頻繁脫離，動(dòng)靜觸頭zui大脫離間隙18.5μm，觸頭間隙放電燃弧。
6.缺陷認(rèn)定及故障處理
⑴ 交流測(cè)試波形反饋到分接開(kāi)關(guān)生產(chǎn)廠，生產(chǎn)廠分析波形后立即發(fā)到現(xiàn)場(chǎng)一組新分接開(kāi)關(guān)準(zhǔn)備更換。
?、?吊芯檢查。生產(chǎn)廠維修人員更換新分接開(kāi)關(guān)芯體測(cè)試，交流測(cè)試波形無(wú)變化。分接開(kāi)關(guān)芯體吊出檢查，發(fā)現(xiàn)U相極性開(kāi)關(guān)靜觸頭安裝位置不正，造成+極性側(cè)接觸壓力下降。
⑶ 缺陷處理。分接開(kāi)關(guān)U相極性開(kāi)關(guān)靜觸頭校正緊固，重新測(cè)試，交流試驗(yàn)波形正常。
7.分析總結(jié)試驗(yàn)結(jié)論
本次分接開(kāi)關(guān)缺陷，從直流試驗(yàn)波形異常，懷疑開(kāi)關(guān)存在缺陷各方存在異議，交流試驗(yàn)判定缺陷位置和性質(zhì)到處理的全過(guò)程，有以下經(jīng)驗(yàn)可供借鑒。
⑴ 變壓器有載分接開(kāi)關(guān)直流試驗(yàn)波形異常反映了分接開(kāi)關(guān)存在缺陷。由于直流試驗(yàn)電壓低，觸頭間的油膜電阻，氧化膜電阻常影響到分接開(kāi)關(guān)直流試驗(yàn)波形異常。受此影響，各方工程技術(shù)人員直流試驗(yàn)波形的解析分析意見(jiàn)不同，直流試驗(yàn)波形在確認(rèn)缺陷，判定缺陷性質(zhì)上常受到質(zhì)疑。
⑵ 現(xiàn)場(chǎng)分接開(kāi)關(guān)直流試驗(yàn)中常遇到本案例1分接到8分接切換類似波形，應(yīng)考慮波形不是分接開(kāi)關(guān)應(yīng)獲取的切換波形。
?、?變壓器有載分接開(kāi)關(guān)直流測(cè)試儀測(cè)試波形的截取長(zhǎng)度宜延長(zhǎng)至200ms。
?、?9B分接到17分接直流試驗(yàn)的W相無(wú)衰減中頻振蕩，分析可能為觸頭油膜電阻影響。
⑸ 變壓器連同套管的直流電阻測(cè)試，由于繞組直流電阻比較大，分接開(kāi)關(guān)觸頭接觸電阻極小，觸頭接觸壓力不夠?qū)е碌姆纸娱_(kāi)關(guān)導(dǎo)電回路接觸電阻小幅增加，對(duì)變壓器繞組直流電阻阻值影響極小，不能發(fā)現(xiàn)和判定此類缺陷。
?、?分接開(kāi)關(guān)觸頭壓力不夠，是分接開(kāi)關(guān)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)中常遇到的缺陷，電阻式V型分接開(kāi)關(guān)動(dòng)觸頭推理彈簧壓縮量不夠，觸頭解除壓力不夠，只影響橋接和一側(cè)半橋波形變化。
⑺ 分接開(kāi)關(guān)觸頭壓力不夠，分接開(kāi)關(guān)切換機(jī)械振動(dòng)將影響觸頭發(fā)生水平抖動(dòng)，開(kāi)關(guān)觸頭接觸不穩(wěn)定，出現(xiàn)頻繁的觸頭小間隙脫離，導(dǎo)致交流試驗(yàn)波形失去連續(xù)喝圓滑，甚至發(fā)生斷流。
?、?是變壓器出廠試驗(yàn)規(guī)定的試驗(yàn)方法。交流試驗(yàn)波形可以準(zhǔn)確反映分接開(kāi)關(guān)切換過(guò)程中的異常，通過(guò)波形分析可判斷缺陷的具體位置和原因。交流試驗(yàn)使用的電壓和試驗(yàn)接線比較靈活，如此已認(rèn)定的缺陷需要進(jìn)一步分析和確認(rèn)，可采用交流高壓，大電流方法進(jìn)行試驗(yàn)。
三、新型儀器技術(shù)性能介紹
1.簡(jiǎn)述技術(shù)設(shè)計(jì)方案
該項(xiàng)目產(chǎn)品技術(shù)線路主要由測(cè)試電源系統(tǒng)、信息采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)分析診斷系統(tǒng)組成，見(jiàn)圖1所示。測(cè)試電源系統(tǒng)的作用是能提供試驗(yàn)用的單相或三相試驗(yàn)電源；信息采集系統(tǒng)的作用是能準(zhǔn)確檢測(cè)捕捉到開(kāi)關(guān)動(dòng)作過(guò)程中所產(chǎn)生的瞬變點(diǎn)；數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的作用是能實(shí)時(shí)錄制并保存開(kāi)關(guān)動(dòng)作全過(guò)程的過(guò)度波形；數(shù)據(jù)分析診斷系統(tǒng)是通過(guò)分析開(kāi)關(guān)過(guò)度波形能準(zhǔn)確判斷出開(kāi)關(guān)過(guò)渡電阻斷線、過(guò)渡電阻橋接時(shí)間、觸頭接觸不良等隱性缺陷。
2、簡(jiǎn)述變壓器有載分接開(kāi)關(guān)切換過(guò)程原理
有載分接開(kāi)關(guān)是變壓器內(nèi)部的重要部件，有載分接開(kāi)關(guān)的作用是在不需停電狀態(tài)下能帶負(fù)荷電流切換，達(dá)到調(diào)整電網(wǎng)電壓目的，變壓器有載分接開(kāi)關(guān)過(guò)度電阻切換原理見(jiàn)圖2所示，切換過(guò)程是：正常運(yùn)行狀態(tài)(A)→過(guò)渡電阻a1接入并聯(lián)觸頭A打開(kāi)→主通斷觸頭a打開(kāi)過(guò)渡電阻a1獨(dú)立工作→過(guò)渡電阻b1接入工作雙過(guò)渡電阻橋接運(yùn)行→過(guò)渡電阻a1打開(kāi)過(guò)渡電阻b1獨(dú)立工作→主通斷觸頭b接入工作→恢復(fù)正常運(yùn)行狀態(tài)(B)
3、簡(jiǎn)述該產(chǎn)品測(cè)試接線工作原理
該項(xiàng)目產(chǎn)品主要用于開(kāi)關(guān)帶繞組狀態(tài)下，在變電站現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)變壓器有載分接開(kāi)關(guān)的過(guò)度波形，見(jiàn)圖3所示。圖3是多種測(cè)試接線方法之一(測(cè)試單相變壓器、電抗器等有載分接開(kāi)關(guān)動(dòng)作過(guò)度波形的方法類同)，本產(chǎn)品使用單相220V電源作為工作電源，將單相電源通過(guò)儀器內(nèi)部“電源系統(tǒng)”變換成三相可調(diào)試驗(yàn)用電源，再將試驗(yàn)電源加到變壓器高壓側(cè)套管上，試驗(yàn)電流通過(guò)繞組、再通過(guò)開(kāi)關(guān)觸頭構(gòu)成回路，啟動(dòng)有載開(kāi)關(guān)切換時(shí)，儀器內(nèi)部的“信息采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)”能自動(dòng)將變壓器有載開(kāi)關(guān)帶繞組狀態(tài)下動(dòng)作過(guò)程交流波形采集、錄制并保存下來(lái)。“數(shù)據(jù)分析診斷系統(tǒng)”軟件能準(zhǔn)確分析判斷出開(kāi)關(guān)過(guò)渡電阻斷線、過(guò)渡電阻橋接時(shí)間、觸頭接觸不良等隱性缺陷。
4、主要功能特點(diǎn)
4.1.本測(cè)試裝置采用交流法測(cè)試，目的是能測(cè)試出真實(shí)的過(guò)渡波形(不對(duì)波形進(jìn)行濾波處理)，適合于在變電站現(xiàn)場(chǎng)，在帶繞組狀態(tài)下對(duì)變壓器有載分接開(kāi)關(guān)的過(guò)渡波形、過(guò)渡時(shí)間、三相同期性等參數(shù)進(jìn)行測(cè)量。能判斷出開(kāi)關(guān)過(guò)渡電阻斷線、觸頭接觸不良、過(guò)渡電阻橋接時(shí)間超規(guī)程要求等設(shè)備的隱性缺陷。
4.2.本測(cè)試裝置采用交流法試驗(yàn)判斷有載分接開(kāi)關(guān)是否存在故障隱患的判據(jù)很明確，就是通過(guò)分析觀察有載分接開(kāi)關(guān)切換全過(guò)程的過(guò)度波形是否連續(xù)，波形是連續(xù)的說(shuō)明有載分接開(kāi)關(guān)工作狀態(tài)是良好。
4.3.采用本測(cè)試裝置測(cè)試時(shí)接線不受變壓器繞組結(jié)線方式的限制。能對(duì)10kV～500kV電壓等級(jí)的各種結(jié)線組別開(kāi)關(guān)進(jìn)行測(cè)試，如：結(jié)線為YN.d、YN.y0，或結(jié)線為Y.y0、D.y0(變壓器調(diào)壓繞組在一次側(cè)，沒(méi)有中性點(diǎn)引出)三相、單相變壓器有載分接開(kāi)關(guān)動(dòng)作特性進(jìn)行交流測(cè)試。
4.4. 本測(cè)試裝置具有內(nèi)置電源和外接電源兩種接線方法，設(shè)備內(nèi)能輸出三相電源，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試接線十分方便。外接電源能進(jìn)行高電壓試驗(yàn)、零序試驗(yàn)。
4.5. 本測(cè)試裝置測(cè)試采樣速度高，采集速度達(dá)200 k/s/通道以上(一般直流法測(cè)試儀采集速度為10 k/s)。存儲(chǔ)數(shù)據(jù)量大，高速緩存深度達(dá)8 M byte FIFO。若開(kāi)關(guān)動(dòng)作過(guò)程中存在微弱接觸不良缺陷。交流法從波形上能明顯反應(yīng)出。
4.6.本測(cè)試裝置系統(tǒng)配置，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)由嵌入式電腦和測(cè)試軟件組成，顯示屏采用10.4寸大屏幕彩色屏，中文測(cè)試界面，觸摸屏?xí)鴮懛绞?，系統(tǒng)支持U盤存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，支持USB鍵盤和鼠標(biāo)，本裝置配置微型打印機(jī)，可現(xiàn)場(chǎng)直接打印輸出測(cè)試結(jié)果。
4.7.本測(cè)試裝置采集數(shù)據(jù)格式符合智能電網(wǎng)生產(chǎn)管理系統(tǒng)要求，現(xiàn)場(chǎng)工作人員使用USB將采集儀器與現(xiàn)場(chǎng)工作的平板電腦連接，通過(guò)3G網(wǎng)絡(luò)連接的平板電腦，將采集數(shù)據(jù)上傳至試驗(yàn)報(bào)告頁(yè)面，符合智能電網(wǎng)生產(chǎn)管理系統(tǒng)要求。
4.8.本測(cè)試軟件具有脫機(jī)分析或重新編輯試驗(yàn)報(bào)告功能，將數(shù)據(jù)導(dǎo)入到辦公室電腦中，可對(duì)測(cè)試波形重新進(jìn)行分析或編輯。
4.9.本測(cè)試裝置設(shè)計(jì)有表計(jì)測(cè)試功能，在測(cè)試過(guò)程中，可用于測(cè)試試驗(yàn)電源的電壓、電流、功率、頻率等值，相當(dāng)于一臺(tái)數(shù)字繁用表功能。
4.10.本裝置采用一體化結(jié)構(gòu)，便于現(xiàn)場(chǎng)攜帶，測(cè)試接線簡(jiǎn)單方便
4.11.測(cè)試軟件功能：
①.狀態(tài)參數(shù)自學(xué)習(xí)功能。試驗(yàn)中需要實(shí)時(shí)計(jì)算相位與相差，準(zhǔn)確提供初始參數(shù)。程序設(shè)計(jì)了自建、自動(dòng)更新基準(zhǔn)功能，每次測(cè)試前儀器自動(dòng)獲取試驗(yàn)的電壓、電流、頻率、相位數(shù)據(jù)做為試驗(yàn)的基準(zhǔn)參數(shù)，與開(kāi)關(guān)動(dòng)作過(guò)程中動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)參數(shù)進(jìn)行比較，測(cè)試觸發(fā)盲區(qū)極少，大大提高了試驗(yàn)觸發(fā)的可靠性，并縮短了試驗(yàn)時(shí)間。
②.本裝置采用彩色液晶顯示，實(shí)時(shí)曲線快速走屏，真實(shí)反映試驗(yàn)變化過(guò)程。
?、?本測(cè)試軟件設(shè)計(jì)有自動(dòng)測(cè)試及手動(dòng)測(cè)試功能，對(duì)錄制波形能再次進(jìn)行播放，放大，縮小，編輯等功能
④.內(nèi)存壓縮存儲(chǔ)技術(shù)，預(yù)觸發(fā)記錄深度可達(dá)6通道zui多800個(gè)周波深度，為數(shù)據(jù)分析提供了豐富的原始資料。
?、?程序及操作系統(tǒng)裝載在CF存儲(chǔ)器上，不使用碟片磁盤，封閉對(duì)存儲(chǔ)器寫操作，使CF得到zui有效的保護(hù)，并*解決病毒感染問(wèn)題。
?、?測(cè)試軟件可以在WIN98.WIN2000.或XP系統(tǒng)下對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯分析。自動(dòng)生成測(cè)試報(bào)告，測(cè)試數(shù)據(jù)及波形可以導(dǎo)入或?qū)С觥?br />
5、產(chǎn)品主要技術(shù)指標(biāo)
⑴工作環(huán)境條件
?、?環(huán)境溫度：-10℃～40℃；
②.環(huán)境濕度：≤80%；
③.海拔高度：≤2000m。
⑵ 工作電源
?、?單相電壓：220(1±10%)V；
?、?頻率：50Hz±1Hz；
?、?波形：正弦，波形失真率≤2%。
⑶儀器內(nèi)輸出試驗(yàn)電源
①.輸出電源頻率：50Hz±0.2Hz(頻率可調(diào))；
?、?輸出電壓范圍：三相四線0～500V(電壓可調(diào)) ；
?、?輸出容量：額定1000VA；
④.電源波形畸變率：偶次諧波率<1%、奇偶次諧波率<2%；
?、?電壓相角：120°，相角差≯120°±1°。
⑷儀器測(cè)試精度
?、?同步采集通道數(shù)：6
?、?采集數(shù)據(jù)精度：16位
?、?采集速度：200 k/s/通道
?、?采集板高速緩存深度：8 M byte FIFO
⑤.電壓量程：0V～500V。
?、?電流量程：0mA～100mA、0A～1A；
?、?電壓、電流測(cè)試精度：0.5級(jí)；
⑸絕緣性能
①.絕緣電阻：電源輸入端對(duì)機(jī)殼的絕緣電阻>20MΩ。
②.測(cè)試裝置絕緣水平應(yīng)能耐受1500V交流電壓(有效值)
2.2.6重量體積
?、?重量：30kg(不包括測(cè)試線)。
?、?體積：530*320*600(mm)