变压器内部故障频率响应分析测试仪

原标题：变压器内部故障频率响应分析测试仪

4 ?( C$ F. f+ u- v% g' e

中试控股技术研究院鲁工为您讲解：变压器内部故障频率响应分析测试仪

ZSBR-8500电力变压器绕组变形测试仪 | 参考标准：DL/T 911-2016

. k' C( b( M+ s! I' x7 l

变压器在试验过程中发生匝间、相间短路，或在运输过程中发生冲撞，造成线圈相对位移，以及运行过程中在短路和故障状态下因电磁拉力造成线圈变形，就会使变压器绕组的分布参数发生变化。进而影响并改变变压器原有的频域特征，即频率响应发生幅度变化和谐振频点偏移等。并根据响应分析方法研制开发的RBX-H变压器绕组频率响应测试仪，就是这样一种新颖的变压器内部故障无损检测设备。它适用于63kV～500kV电力变压器的内部结构故障检测。

检测数据自动分析系统,横向比较A、B 、C三相之间进行绕组相似性比较,其结果为:①一致性很好②一致性较好③一致性较差④一致性很差,纵向比较A-A、B-B、C-C调取原数据与当前数据同相之间进行绕组变形比较，其结果为:①正常绕组②轻度变形③中度变形④严重变形；

; D& L# o4 A4 b( B

中试控股始于1986年 ▪ 30多年专业制造 ▪ 国家电网.南方电网.内蒙电网.入围合格供应商

. j' N/ R9 W; _3 { D: [$ x+ x# W

一、简介

4 z4 |6 ~* ?, v9 X0 ^# Q; g

1、ZSBR-8500电力变压器绕组变形测试仪根据对变压器内部绕组特征参数的测量，采用目前世界发达国家正在开发完善的内部故障频率响应分析(FRA)方法，能对变压器内部故障作出准确判断。

2、变压器设计制造完成后，其线圈和内部结构就确定下来，因此对一台多绕组的变压器线圈而言，如果电压等级相同3、绕制方法相同，则每个线圈对应参数(Ci、Li)就应该是确定的。因此每个线圈的频域特征响应也随之确定，对应的三相线圈之间其频率图谱具有一定可比性。

4、变压器在试验过程中发生匝间、相间短路，或在运输过程中发生冲撞，造成线圈相对位移，以及运行过程中在短路和故障状态下因电磁拉力造成线圈变形，就会使变压器绕组的分布参数发生变化。进而影响并改变变压器原有的频域特征，即频率响应发生幅度变化和谐振频点偏移等。并根据响应分析方法研制开发的ZSBR-8500电力变压器绕组变形测试仪，就是这样一种新颖的变压器内部故障无损检测设备。它适用于63kV～500kV电力变压器的内部结构故障检测。

5、ZSBR-8500电力变压器绕组变形测试仪是将变压器内部绕组参数在不同频域的响应变化经量化处理后，根据其变化量值的大小、频响变化的幅度、区域和频响变化的趋势，来确定变压器内部绕组的变化程度，进而可以根据测量结果判断变压器是否已经受到严重破坏、是否需要进行大修。变压器绕组变形频率响应测试仪由笔记本电脑及单片机构成高精度测量系统,结构紧凑，操作简单，具有较完备的测试分析功能，对照使用说明书或经过短期培训即可自行操作使用。

6、变压器设计制造完成后，其内部结构和各项参数基本保持不变，因此每个线圈的频域响应也随之确定，正常绕组的变压器，其三相频域响应曲线耦合程度基本一致；

7、当变压器在试验过程中出现匝间、相间短路，在运行中出现短路或其他故障因电磁拉力造成线圈移位，在运输过程中发送碰撞造成线圈相对移位，这些因素都会使变压器分布参数发生变化，其频域响应也发生变化，根据频域响应曲线即可判断变压器的变形程度；

2 R( Z3 |' A6 _8 K1 E9 n8 c$ X

8、基于以上思想和先进的测量技术，本公司设计了变压器绕组变形测试仪，该仪器能准确绘制各相频域响应曲线，通过测量曲线的横向、纵向对比，可以准确的判断变压器的变形程度。

9、本仪器符合DL/T911 2004《电力变压器绕组变形的频率响应分析法》标准。

二、特点优势

1、采用先进的DDS扫频技术；

2、采用双电源供电：市电AC220V±10%，内电源6V5AH蓄电池；

3、采用高速，高集成化微处理器设计；

; q1 N. v8 c$ c' }

4、输出正弦波幅值可通过软件设置；

5、双通道16位AD采样；

7 \ q& ]% w) H8 n4 x

6、8寸彩色触摸屏，亮度可调；

7、最多可以保存120组测量数据，供随时查阅或上传至PC机；

8、有强大的上位机软件，曲线分析、打印和生成word文档；

9、USB2.0接口,支持数据上传和联机测试；

4 r. h/ `$ M1 Y: Z* }% d

三、技术指标

* Q2 p% v3 b: | S- ?- O+ K6 m; n

1、设置6种不同的扫描方式：

线性 1K-1000kHz_1.0步进1kHz 1000点

" R% a% p" K/ C

线性 1K-1000kHz_0.5步进0.5kHz 2000点

1 l |* Y: z; o0 B

线性 1K-2000kHz_1.0步进1kHz 2000点

: I% |8 G5 H' W: Z, @

线性 1K-2000kHz_0.5步进0.5kHz 4000点

分段100HZ - 1000kHz 1440点

分段100HZ - 2000kHz 2440点

2、测量范围：(-100dB） - （+20dB）

3、测量精度：0.1dB；

7 b5 A8 f& N# o: i* @

4、扫描频率精度：0.01%；

5、信号输入阻抗：1MΩ；

6、信号输出阻抗：50Ω；

4 P M- r( y3 f; n( @4 W2 v4 @

7、同相测试重复率：99.9%；

+ o {/ _2 o9 r0 p! z, _: l

- b/ S1 d% b* O; d

中试控股ZSBR-8500电力变压器绕组变形测试仪产品适用性好，实用可靠，效率高，事半功倍 | 是很多企业以及电力工作者信赖的好伙伴。

% r) Y, v9 t# e3 w

. C& p% @' i' Z7 J" ?0 w! U4 f0 ~9 C

中试控股践行“精细制造，深耕技术”产出ZSBR-8500电力变压器绕组变形测试仪优质产品能够在市场中赢得用户信赖,树立中试控股新形象打下了坚实的根底。

) z: g& Y% Q9 d" C, i( E

8 ]+ v2 E' U1 }+ ~8 s; b/ n3 N0 u9 _% L

频率响应法测量接线及波形比较

& |" u" e* M. M$ S2 i3 Q U2 P

正常运行的变压器绕组，三相频谱特性相关性好。若发生事故未造成绕组变形，事故前后的曲线基本重合。绕组变形后，事故前后的曲线不重合，相关性差。

+ E& u: I& y+ U, \( i" P. |; t

变形时在较低频段0.5~200kHz的曲线峰值点会发生平移，或增频，或减频，峰值点对应幅值分贝数也会改变，峰值点数目一般会减少。

测量时，注入某一频率的脉冲信号，当XL?=?XC，即ωL?=?1?/ωC，电路处于谐振状态，ω=1/√LC，f?=?1/2π，√LC是叫路的谐振频率，这个频率对应频响曲线的峰值点或谷值点。当发生串联谐振时是峰值点，发生并联谐振时是谷值点。在某一线频率的频响曲线，可能有若干个谐振点。同时还有一个临界点，超过临界点频率曲线变得比较平缓，临界点对应频率应略有差异，但一般都在10～200kHz之间。

. }2 ?0 s, }6 G6 ~

3）中试控股变压器绕组频响特性测量方法

7 l0 r0 @( p% s$ |2 T4 h

⑴?Yn或Yno接，35kV，110kV，或220kV三相绕组分相测量，测量方法如下表：

: c- N7 b% R5 Q' T8 C! |1 H k

Ｙ接中性引出绕组频响分相测量方法

6 e) g' q( k# d

⑵?11接绕的10?kV或35?kV绕组，无中性点引出时频响测量方法如下表：

d11接无中性点引出时测量方法

用到BTRC-II型变压器绕组变形测试仪

⑶?对于Y接，绕组中性点不引出频响的测量方法如下表：

s0 P [6 T* |, o

Y接绕组中性点不引出的测量方法

4）中试控股频率响应法测量参考判据

% x' s" q: i6 o$ b5 W5 ^

⑴?110?kV及以上大，中型变压器三相频特性曲线相关性很好，可以作三相之间相互比较；也可以用同一相投运前的频响曲线为基准与运行后某一时期频响曲线作比较，进行绕组变形分析。

⑵?应用频响曲线在0.3～500Hz频段的相关系数R，可以分析绕组整体变形状况。当R大于0.95时，绕组无可见变形；当R接近0.9时，绕组有轻微变形；当R小于0.9许多时，绕组有可见的较重的变形，甚至有匝间、饼间短路故障。

: K# j$ m8 ]; _( B6 s3 z7 b

如某主变压器110kV侧出口短路，中性点接地刀闸发生爆炸，变压器受到严重冲击，经绕组变形检查测得相关系数为RAB?=?0.880,RAC?=?0.863,RBC?=?0.911；吊罩检查，A、B、C三相都有变形，且A相较严重，与测试结果一致。

8 C) K/ x `5 f

⑶?分析绕组频响曲线在0.3～500Hz低频段的峰值点数减少，起伏幅度变小，以及在频率方向的位移，可以诊断绕组的局部变形。如在10kV及35kV内柱绕组变形时，受到挤压，频响值一般向低频方向移动；110kV和220kV外柱绕组变形时，受向外拉张力频响峰值点一般向高频方向移动方向。

. R2 Q k0 W; g1 L& H: A

⑷频响曲线相关系数是绕组变形诊断的必要判据，峰值点数减少、移动变化是变形诊断的充分判据，二者应综合应用、全面分析。

⑸?完好的变压器绕组对同一相来说，不同分接位置的频响曲线相关性很好，若调压绕组发生变形或分接开关有故障，位置装错，则频响曲线相关性会变坏。因此比较同一相不同分接位置的频响相关性，可诊断调压绕组、分接开关的变形和故障。

⑹?绕组频谱曲线出现严重的毛剌，表明分接开关触头有严重烧伤，绕组焊头、导电杆接触不良。下面中试控股重点介绍一下变压器绕组变形诊断方法

目前，各国普遍采用的变压器绕组变形诊断方法是短路阻抗法、低压脉冲法和频率响应分析法。相对应的设备分别是：频响法变压器绕组变形测试仪一体式变压器绕组变形测试仪和变压器绕组变形频响 阻抗测试仪。

这几种实验方法的优缺点如下：

2 z0 o) h" p! T: L: h: H; [

短路阻抗法的特点是测量简单，能较好地再现评估结果。当参数偏离规定值时，可相当可靠地估计是否存在故障，但是需动用庞大试验设备，灵敏度不高。

低压脉冲法克服了短路阻抗法的缺点，其灵敏度高，能检测出2~3mm的弯曲变形，但现场应用时抗干扰能力差，重复性差。

中试控股频率响应分析法（FRA）较低压脉冲法有抗干扰能力强、重复性强的优点，具有更高的灵敏度。但对绕组首端故障不灵敏及绕组变形位置的判定问题有待解决。

9 Z& y+ a5 Y4 Q/ h4 C( k) P

中试控股电力所生产的频响法变压器绕组变形测试仪采用的变压器绕组变形诊断方法是频率响应分析法。

1、频响法变压器绕组变形测试仪工作原理：

: T8 }1 m5 W3 u2 k% C

变压器绕组的二端口网络其特性可在频域上用传递函数BTRC-II型变压器绕组变形测试仪来描述，而BTRC-II型变压器绕组变形测试仪是时域上单位冲击响应BTRC-II型变压器绕组变形测试仪的傅立叶变换。FRA法将一稳定的正弦扫描电压信号施加到被试变压器绕组的一端，同时记录该端和其他端点上的电压幅值及相角，从而得到该被试绕组的一组频响特性，即BTRC-II型变压器绕组变形测试仪。当绕组发生变形时，内部参数的变化将导致传递函数BTRC-II型变压器绕组变形测试仪的变化，分析和比较频响特性，从而判断绕组是否发生变形。

2 s7 o( q7 {% w

我单位所采用的FRA法是：在一定的频率范围内，对变压器某一绕组的一端施加一系列特定频率的信号，测量其两端的响应信号，即可得到该变压器绕组响应特性F：

其中：f--每一点的试验频率BTRC-II型变压器绕组变形测试仪；

V1--变压器被试绕组首端信号电压

V2--变压器被试绕组末端信号电压

两条频率响应特性曲线（1和2）差值返回搜狐，查看更多

责任编辑：

. L$ L: G+ `# q 4 C, ]8 @( l* A* L) i0 e/ M1 k4 } $ p' x( G/ y& V7 i; N8 T0 [