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、儀器概述

      HDRZ-3000變壓器繞組變形測試儀根據(jù)對變壓器內部繞組特征參數(shù)的測量，采用內部故障頻率響應分析(FRA)方法，能對變壓器內部故障作出準確判斷。

     變壓器設計制造完成后，其線圈和內部結構就確定下來，因此對一臺多繞組的變壓器線圈而言，如果電壓等級相同、繞制方法相同，則每個線圈對應參數(shù)(Ci、Li)就應該是確定的。因此每個線圈的頻域特征響應也隨之確定，對應的三相線圈之間其頻率圖譜具有一定可比性。

     變壓器在試驗過程中發(fā)生匝間、相間短路，或在運輸過程中發(fā)生沖撞，造成線圈相對位移，以及運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，就會使變壓器繞組的分布參數(shù)發(fā)生變化。進而影響并改變變壓器原有的頻域特征，即頻率響應發(fā)生幅度變化和諧振頻點偏移等。并根據(jù)響應分析方法研制開發(fā)的變壓器繞組測試儀，就是這樣一種新穎的變壓器內部故障無損檢測設備。它適用于63kV～500kV電力變壓器的內部結構故障檢測。

     HDRZ-3000變壓器繞組變形測試儀是將變壓器內部繞組參數(shù)在不同頻域的響應變化經量化處理后，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，來確定變壓器內部繞組的變化程度，進而可以根據(jù)測量結果判斷變壓器是否已經受到嚴重破壞、是否需要進行大修。

      對于運行中的變壓器而言，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，也可以對故障程度進行判斷。當然，如果保存有一套變壓器原有的繞組特征圖，更易對變壓器的運行狀況、事故后分析和維護檢修提供更為精確有力的依據(jù)。

變壓器繞組變形測試儀由筆記本電腦及單片機構成高精度測量系統(tǒng),結構緊湊，操作簡單，具有較完備的測試分析功能，對照使用說明書或經過短期培訓即可自行操作使用。

二、 技術特點

      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、使用工控機與測量儀器一體化，在測量現(xiàn)場不需使用移動電腦。

      4、硬件機芯采用DDS數(shù)字高速掃頻技術(美國)，通過測試可以準確診斷出繞組發(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)場試驗改變分接開關，波形曲線有明變化)。

      6、信號輸出幅度軟件調節(jié)，大幅度峰值±10V。

      7、計算機將檢測結果生成電子文檔(Word)

      8、儀器具有線性掃頻測量和分段掃頻測量雙測量系統(tǒng)功能,兼容當前國內兩種技術流派的測量模式

      9、幅頻特性符合國家關于幅頻特性測試儀的技術指標。橫坐標（頻率）具有線性分度及對數(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數(shù)分度曲線，用戶可根據(jù)實際需要選用。

      10、檢測數(shù)據(jù)自動分析系統(tǒng),

                 橫向比較A、B 、C三相之間進行繞組相似性比較,

                                                 其分析結果為:

                                                                       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調取原數(shù)據(jù)與當前數(shù)據(jù)同相之間進行繞組變形比較，

                                                其分析結果為: 

                                                                        ①正常繞組

                                                                        ②輕度變形

                                                                        ③中度變形

                                                                        ④嚴重變形

      11、可自動生成Word電子文檔，供保存和打印。

      12、該儀器*電力標準DL/T911－2004《電力變壓器繞組變形的頻率響應分析法》的技術條件。

三、 主要技術參數(shù)

      3.1 掃描方式： 

                        1. 1、線性掃描分布

                                          掃頻測量范圍：(10Hz)-(10MHz)40000掃頻點、分辨率為0.25kHz、0.5kHz和1kHz。

                        2. 分段掃頻測量分布

                                         掃頻測量范圍：(0.5kHz)-(1MHz)、2000掃頻點；

                                                                 (0.5kHz)-(10kHz)

                                                                 (10kHz)-(100kHz)

                                                                 (100kHz)-(500kHz)

                                                                 (500kHz)-(1000kHz)

     3.2其他技術參數(shù)

                    1. 幅度測量范圍: (-120dB)至(+20dB)

                    2. 幅度測量精度: 0.1dB

                    3. 掃描頻率精度: 0.01%

                    4. 信號輸入阻抗：1MΩ

                    5. 信號輸出阻抗：50Ω

                    6. 信號輸出幅值：±20V

                    7. 同相測試重復率：99.9%

                    8. 測量儀器尺寸(長寬高)300X340X120(mm)

                    9. 儀器鋁合金箱尺寸(長寬高)310X400X330(mm)

                    10.總體重量:10Kg

四、 使用特點

      1.變壓器繞組變形測試儀由測量部分及分析軟件部分組成，測量部分是高速單片機控制，由信號生成及信號測量組成。整個工作由儀器自身的嵌入工控機完成，無需接線和連接筆記本電腦，使用方便。當然也可使用USB接口與筆記本電腦連接。

      2.在測試過程中僅需要拆除變壓器的連接母線，不需要對變壓器進行吊罩、拆裝的情況下就完成所有測試。

      3.儀器具備多種頻率線形掃頻測量系統(tǒng)測量功能，線形掃頻測量掃描頻率高達10MHz，頻率掃描間隔可分為0.25kHz、0.5kHz和1kHz,對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，具有自動量程調節(jié)，自動采樣頻率調節(jié)等多種功能。

      5.軟件采用windows平臺，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.提供歷史曲線對比分析，可同時加載多條歷史曲線觀察，能具體選擇任意曲線進行橫向和縱向分析。配有專家智能分析診斷系統(tǒng)，可以自動診斷變壓器繞組的狀態(tài)，同時加載6條曲線，各條曲線相關參數(shù)自動計算，自動診斷繞組的變形情況，給出診斷的參考結論。

      7.軟件管理功能強大，充分考慮現(xiàn)場使用的需要，自動保存環(huán)境條件參數(shù)，以便作變壓器繞組變形診斷時提供依據(jù)。測量數(shù)據(jù)自動存盤、具有彩色打印功能，方便用戶出測試報告。

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

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

      10.每相測量所需時間小于60秒,對一臺高、中、低繞組的電力變壓器（容量、電壓等級不限）進行繞組變形測量，總需時間不超過10分鐘。

測量變壓器時,接線人員可任意布放信號輸入輸出引線，對測量結果無影響,接線人員可停留在變壓器油箱上面,不必下來,減輕勞動強度。

到數(shù)據(jù)庫。3)振值分析：包括測點頻譜分析，測點趨勢分析，三維頻譜分析等。

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

本文研究了風電機組故障診斷技術，提出了一種分布式層次化的風電機組狀態(tài)監(jiān)測故障診斷系統(tǒng)的設計思想，研究了一種以頻譜分析為基礎的故障診斷軟件系統(tǒng)。從風力發(fā)電機組運行管理的角度來看，我們必須了解齒輪箱的狀態(tài)，以及當出現(xiàn)問題時能得到正確的判斷和相應的處理。我們感到只有借助儀器的測試數(shù)據(jù)并通過專門的分析軟件對數(shù)據(jù)進行分析，才能真正了解故障的原因并采取措施，避免故障的進一步擴大，并指導日后的維修。

狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷技術在風力發(fā)電領域的應用還處于探索階段。風力機故障機理的研究是風力機及其零部件結構該進、優(yōu)化設計工作中的一項重要基礎工作。本文僅對振動分析診斷技術的應用進行了探討，其實故障診斷理論在風力機中的應用還包括噪聲測試、載荷測試、鐵譜分析、診斷專家系統(tǒng)等方面的研究。計算機技術在電力系統(tǒng)的普及應用，使電力系統(tǒng)自動化技術水平有了*地發(fā)展。目前在電力系統(tǒng)中應用多為廣泛的是監(jiān)控系統(tǒng)與五防系統(tǒng)分別獨立運行模式的傳統(tǒng)微機防誤閉鎖系統(tǒng)。微機防誤閉鎖系統(tǒng)主要由三個部分組成，即防誤主機(或五防模擬屏)、電腦鑰匙及現(xiàn)場鎖具。其特點是防誤主機(或五防模擬屏)，將模擬預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，來完成閉鎖鎖具的解鎖工作。

但是微機防誤閉鎖系統(tǒng)也有難以克服的缺占：微機防誤閉鎖系統(tǒng)基本上都是離線式系統(tǒng)，防誤主機不能實時獲得操作的執(zhí)行情況，只有在電腦鑰匙回傳后，才可以獲得相關的操作信息。閉鎖邏輯只能在事前判斷，不能反映現(xiàn)場變化的情況。微HDRZ-3000變壓器繞組變形分析儀電力計量用對一臺多機防誤閉鎖系統(tǒng)的鎖具及其附件類型繁多，裝設復雜，容易出現(xiàn)可靠性問題，增加了維護和運行的負擔。3)五防主機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標準在變電站的逐步應用和推廣，特別是GOOSE(面向對象的通用變電站事件)技術的實現(xiàn)，使得在變電站方便實現(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)，能有效消除以上獨立微機防誤閉鎖系統(tǒng)的缺點，并提出了全站的詳細設計方案，預備在廣東茂名某數(shù)字化變電站試點運行。

1.GOOSE技術GOOSE(面向對象的通用變電站HDRZ-3000變壓器繞組變形分析儀電力計量用對一臺多事件)技術是IEC61850標準應用的主要部