、儀器概述

      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(lái)，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(guò)程中發(fā)生匝間、相間短路，或在運(yùn)輸過(guò)程中發(fā)生沖撞，造成線圈相對(duì)位移，以及運(yùn)行過(guò)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(kāi)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(wú)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(lái)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(wú)論過(guò)去是否保存有頻域特征圖，通過(guò)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(shuō)明書或經(jīng)過(guò)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(guó))，通過(guò)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(kāi)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(guó)內(nèi)兩種技術(shù)流派的測(cè)量模式

      9、幅頻特性符合國(guó)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

四、 使用特點(diǎn)

      1.變壓器繞組變形測(cè)試儀由測(cè)量部分及分析軟件部分組成，測(cè)量部分是高速單片機(jī)控制，由信號(hào)生成及信號(hào)測(cè)量組成。整個(gè)工作由儀器自身的嵌入工控機(jī)完成，無(wú)需接線和連接筆記本電腦，使用方便。當(dāng)然也可使用USB接口與筆記本電腦連接。

      2.在測(cè)試過(guò)程中僅需要拆除變壓器的連接母線，不需要對(duì)變壓器進(jìn)行吊罩、拆裝的情況下就完成所有測(cè)試。

      3.儀器具備多種頻率線形掃頻測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量功能，線形掃頻測(cè)量掃描頻率高達(dá)10MHz，頻率掃描間隔可分為0.25kHz、0.5kHz和1kHz,對(duì)變壓器變形情況提供更多的分析。

      4.儀器智能化程度高，使用方便，具有自動(dòng)量程調(diào)節(jié)，自動(dòng)采樣頻率調(diào)節(jié)等多種功能。

      5.軟件采用windows平臺(tái)，兼容Win98/2000/WinXP/Win7/Win8/Win10系統(tǒng)。為使用者提供了更加方便和易于使用的顯示界面。

      6.提供歷史曲線對(duì)比分析，可同時(shí)加載多條歷史曲線觀察，能具體選擇任意曲線進(jìn)行橫向和縱向分析。配有專家智能分析診斷系統(tǒng)，可以自動(dòng)診斷變壓器繞組的狀態(tài)，同時(shí)加載6條曲線，各條曲線相關(guān)參數(shù)自動(dòng)計(jì)算，自動(dòng)診斷繞組的變形情況，給出診斷的參考結(jié)論。

      7.軟件管理功能強(qiáng)大，充分考慮現(xiàn)場(chǎng)使用的需要，自動(dòng)保存環(huán)境條件參數(shù)，以便作變壓器繞組變形診斷時(shí)提供依據(jù)。測(cè)量數(shù)據(jù)自動(dòng)存盤、具有彩色打印功能，方便用戶出測(cè)試報(bào)告。

      8.軟件人性化特點(diǎn)明顯，測(cè)量的各種條件多為選擇項(xiàng)，變壓器詳細(xì)參數(shù)可保存用做診斷參考，并且不用在現(xiàn)場(chǎng)輸入，可以以后再添加修改信息，使用起來(lái)更加方便。

      9.軟件智能化程度高，在輸入、輸出信號(hào)連接好之后，設(shè)置好條件參數(shù)，就可以完成所有的測(cè)量工作，并且隨時(shí)能在測(cè)量中打開(kāi)歷史波形曲線進(jìn)行比較觀   察和停止測(cè)量。

      10.每相測(cè)量所需時(shí)間小于60秒,對(duì)一臺(tái)高、中、低繞組的電力變壓器（容量、電壓等級(jí)不限）進(jìn)行繞組變形測(cè)量，總需時(shí)間不超過(guò)10分鐘。

測(cè)量變壓器時(shí),接線人員可任意布放信號(hào)輸入輸出引線，對(duì)測(cè)量結(jié)果無(wú)影響,接線人員可停留在變壓器油箱上面,不必下來(lái),減輕勞動(dòng)強(qiáng)度。

到數(shù)據(jù)庫(kù)。3)振值分析：包括測(cè)點(diǎn)頻譜分析，測(cè)點(diǎn)趨勢(shì)分析，三維頻譜分析等。

故障診斷：包括時(shí)域分析和頻域分析等。其中，時(shí)域和頻域分析中，系統(tǒng)具有完善的適用于齒輪和滾動(dòng)軸承故障診斷的信號(hào)分析方法，主要有:時(shí)域分析:波形及其特征數(shù)據(jù)、趨勢(shì)分析。2) 頻域分析:頻譜及其特征數(shù)據(jù)、細(xì)化譜、倒頻譜、包絡(luò)分析、瀑布圖。) 時(shí)頻分析:小波變換。4) 對(duì)比分析信號(hào)分析為故障診斷提供了重要手段。

本文研究了風(fēng)電機(jī)組故障診斷技術(shù)，提出了一種分布式層次化的風(fēng)電機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測(cè)故障診斷系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想，研究了一種以頻譜分析為基礎(chǔ)的故障診斷軟件系統(tǒng)。從風(fēng)力發(fā)電機(jī)組運(yùn)行管理的角度來(lái)看，我們必須了解齒輪箱的狀態(tài)，以及當(dāng)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)能得到正確的判斷和相應(yīng)的處理。我們感到只有借助儀器的測(cè)試數(shù)據(jù)并通過(guò)專門的分析軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，才能真正了解故障的原因并采取措施，避免故障的進(jìn)一步擴(kuò)大，并指導(dǎo)日后的維修。

狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷技術(shù)在風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域的應(yīng)用還處于探索階段。風(fēng)力機(jī)故障機(jī)理的研究是風(fēng)力機(jī)及其零部件結(jié)構(gòu)該進(jìn)、優(yōu)化設(shè)計(jì)工作中的一項(xiàng)重要基礎(chǔ)工作。本文僅對(duì)振動(dòng)分析診斷技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了探討，其實(shí)故障診斷理論在風(fēng)力機(jī)中的應(yīng)用還包括噪聲測(cè)試、載荷測(cè)試、鐵譜分析、診斷專家系統(tǒng)等方面的研究。計(jì)算機(jī)技術(shù)在電力系統(tǒng)的普及應(yīng)用，使電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)水平有了*地發(fā)展。目前在電力系統(tǒng)中應(yīng)用多為廣泛的是監(jiān)控系統(tǒng)與五防系統(tǒng)分別獨(dú)立運(yùn)行模式的傳統(tǒng)微機(jī)防誤閉鎖系統(tǒng)。微機(jī)防誤閉鎖系統(tǒng)主要由三個(gè)部分組成，即防誤主機(jī)(或五防模擬屏)、電腦鑰匙及現(xiàn)場(chǎng)鎖具。其特點(diǎn)是防誤主機(jī)(或五防模擬屏)，將模擬預(yù)演后的正確操作步驟傳輸?shù)诫娔X鑰匙，其后的操作以電腦鑰匙為主，來(lái)完成閉鎖鎖具的解鎖工作。

但是微機(jī)防誤閉鎖系統(tǒng)也有難以克服的缺占：微機(jī)防誤閉鎖系統(tǒng)基本上都是離線式系統(tǒng)，防誤主機(jī)不能實(shí)時(shí)獲得操作的執(zhí)行情況，只有在電腦鑰匙回傳后，才可以獲得相關(guān)的操作信息。閉鎖邏輯只能在事前判斷，不能反映現(xiàn)場(chǎng)變化的情況。微HDRZ-3000變壓器繞組變形分析儀電力計(jì)量用對(duì)一臺(tái)多機(jī)防誤閉鎖系統(tǒng)的鎖具及其附件類型繁多，裝設(shè)復(fù)雜，容易出現(xiàn)可靠性問(wèn)題，增加了維護(hù)和運(yùn)行的負(fù)擔(dān)。3)五防主機(jī)與電腦鑰匙的通訊是影響系統(tǒng)可靠性的重要因素。

隨著IEC61850標(biāo)準(zhǔn)在變電站的逐步應(yīng)用和推廣，特別是GOOSE(面向?qū)ο蟮耐ㄓ米冸娬臼录?技術(shù)的實(shí)現(xiàn)，使得在變電站方便實(shí)現(xiàn)在線式的五防功能成為可能。本文介紹了一種一體化的在線式五防閉鎖系統(tǒng)，能有效消除以上獨(dú)立微機(jī)防誤閉鎖系統(tǒng)的缺點(diǎn)，并提出了全站的詳細(xì)設(shè)計(jì)方案，預(yù)備在廣東茂名某數(shù)字化變電站試點(diǎn)運(yùn)行。

1.GOOSE技術(shù)GOOSE(面向?qū)ο蟮耐ㄓ米冸娬?/span>HDRZ-3000變壓器繞組變形分析儀電力計(jì)量用對(duì)一臺(tái)多事件)技術(shù)是IEC61850標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用的主要部