SN5008變壓器繞組變形測(cè)試系統(tǒng)
電力變壓器在運(yùn)行或者運(yùn)輸過程中不可避免地要遭受各種故障短路電流的沖擊或者物理撞擊，在短路電流產(chǎn)生的強(qiáng)大電動(dòng)力作用下，變壓器繞組可能失去穩(wěn)定性，導(dǎo)致局部扭曲、鼓包或移位等長(zhǎng)久變形現(xiàn)象，這樣將嚴(yán)重影響變壓器的**運(yùn)行。SN5008系列變壓器繞組變形測(cè)試系統(tǒng)采用掃頻法及電抗法對(duì)變壓器的繞組進(jìn)行測(cè)試，適用于6kV及以上電壓等級(jí)電力變壓器及其它特殊用途的變壓器。該系統(tǒng)由測(cè)量部分及分析軟件兩部分組成，測(cè)量部分是由信號(hào)生成及信號(hào)測(cè)量組成的黑匣子，分析部分由筆記本電腦完成，測(cè)量部分通過USB（有線或者無線以太網(wǎng)）與筆記本電腦連接。
SN5008變壓器繞組變形測(cè)試系統(tǒng)技術(shù)特色：
l SN5008含有兩種方法對(duì)大中型變壓器的繞組進(jìn)行測(cè)量及診斷，**是掃頻法，**是電抗法，為業(yè)界首款。
l 測(cè)試中僅需要拆除連接母線，不對(duì)變壓器進(jìn)行吊罩、拆裝的情況下就完成所有測(cè)試。
l 儀器采用分體式結(jié)構(gòu)，測(cè)試主機(jī)與主控計(jì)算機(jī)之間采用USB或者無線以太網(wǎng)連接，即插即用。
l 所有的接插件具有容錯(cuò)性，現(xiàn)場(chǎng)接線**、簡(jiǎn)單。
l 儀器智能化程度高，使用方便，儀器設(shè)計(jì)有自適應(yīng)濾波器，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。
l 儀器采用高速、高精度AD轉(zhuǎn)換器，使儀器測(cè)試精準(zhǔn)度高、測(cè)試穩(wěn)定性、重復(fù)性好，基本測(cè)量精度均優(yōu)于0.1%。
l 配有**診斷系統(tǒng)，可以自動(dòng)診斷變壓器繞組的狀態(tài)。
l 分析軟件功能強(qiáng)大，軟件、硬件指標(biāo)滿足國(guó)標(biāo)DL/T911-2004，DL/T1093－2007。
SN5008變壓器繞組變形測(cè)試系統(tǒng)原理
掃頻法——即采用頻率響應(yīng)分析法測(cè)量變壓器的繞組變形，是通過檢測(cè)變壓器各個(gè)繞組的幅頻響應(yīng)特性，并對(duì)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行縱向或橫向比較，根據(jù)幅頻響應(yīng)特性的變化程度，判斷變壓器繞組可能發(fā)生的變形情況。
在較高頻率的電壓作用下，變壓器的每個(gè)繞組均可視為一個(gè)由線性電阻、電感（互感）、電容等分布參數(shù)構(gòu)成的無源線性雙口網(wǎng)絡(luò)，其內(nèi)部特性可通過傳遞函數(shù)H(jω)描述，如圖1所示。若繞組發(fā)生變形，繞組內(nèi)部的分布電感、電容等參數(shù)必然改變，導(dǎo)致其等效網(wǎng)絡(luò)傳遞函數(shù)H(jω)的零點(diǎn)和極點(diǎn)發(fā)生變化，使網(wǎng)絡(luò)的頻率響應(yīng)特性發(fā)生變化。
變壓器繞組的幅頻響應(yīng)特性采用圖1所示的頻率掃描方式獲得。連續(xù)改變外施正弦波激勵(lì)源VS的頻率f(角頻率ω=2πf)，測(cè)量在不同頻率下的響應(yīng)端電壓V2和激勵(lì)端電壓V1的信號(hào)幅值之比，獲得指定激勵(lì)端和響應(yīng)端情況下繞組的幅頻響應(yīng)曲線。圖中：L、K及C分別代表繞組單位長(zhǎng)度的分布電感、分布電容及對(duì)地分布電容，V1、V2分別為等效網(wǎng)絡(luò)的激勵(lì)端電壓和響應(yīng)端電壓，VS為正弦波激勵(lì)信號(hào)源電壓，RS為信號(hào)源輸出阻抗，R為匹配電阻。
測(cè)得的幅頻響應(yīng)曲線常用對(duì)數(shù)形式表示，即對(duì)電壓幅值之比進(jìn)行如下處理：
H（f）=20Log[V2(f )/V1(f )]
式中：H（f）為頻率f時(shí)傳遞函數(shù)的模│H(jω)│；V2(f )和V1(f )為頻率為 f 時(shí)響應(yīng)端和激勵(lì)端電壓的峰值或有效值│V2(jω)│和│V1(jω)│。
圖1 頻率響應(yīng)分析法的基本檢測(cè)回路
電抗法——即采用低電壓阻抗法測(cè)量變壓器的繞組變形。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(同心圓的兩個(gè)繞組的半徑R之差)的增函數(shù)，而且Lk與這兩個(gè)繞組的高度的算術(shù)平均值近似成反比。即漏電感Lk是這對(duì)繞組相對(duì)位置的函數(shù)，Lk=f(R、H)。繞組對(duì)中任何一個(gè)繞組的變形必定會(huì)引起Lk的變化。 由于繞組對(duì)的短路電抗Xk和短路阻抗Zke、Zk都是Lk的函數(shù)，因此，該繞組對(duì)中任一繞組的變形都會(huì)引起ZKe、Zk、Xk發(fā)生相應(yīng)的變化。這就是電抗法的檢測(cè)基礎(chǔ)。
SN5008變壓器繞組變形測(cè)試系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)
|
掃頻法（頻率響應(yīng)分析法）
|
電抗法（低電壓阻抗法）
|
|
l 測(cè)試主機(jī)與PC接口：USB接口。
l 激勵(lì)信號(hào)源：儀器自帶一路標(biāo)準(zhǔn)正弦波激勵(lì)信號(hào)，信號(hào)輸出幅度可以軟件調(diào)節(jié)，*大幅度±10V，信號(hào)輸出阻抗為50Ω。
l 兩個(gè)高速并行AD轉(zhuǎn)換通道：每通道*高采樣率為20Msps
l 采集通道量化精度：12位
l 采集通道*大靜態(tài)誤差：0.5%
l 采集通道輸入阻抗：1MΩ
l 掃頻測(cè)量范圍：1K－2MHz
l 掃描方式：采用線形或者對(duì)數(shù)分布的掃頻測(cè)量方式
l 掃描頻率精度：信號(hào)源輸出正弦信號(hào)的頻率精度不大于0.01%
l 掃頻測(cè)量頻點(diǎn)：1K－2MHz，*大測(cè)量點(diǎn)數(shù)為3000點(diǎn)
l 儀器主機(jī)采用Vittal原裝機(jī)箱，美觀耐用
l 符合國(guó)家電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：DL/T911-2004
|
電壓測(cè)量技術(shù)指標(biāo)：
l 輸入電壓測(cè)量：測(cè)量范圍：25V—500V(直接測(cè)量)，在進(jìn)行阻抗測(cè)試時(shí)通常使用AC240V或者AC400V
l *高電壓：600V
l 基本精度：0.1%
l 外接PT變比：1～10000
電流測(cè)量指標(biāo)：
l 輸入電流測(cè)量：測(cè)量范圍：0.5A—50A(直接測(cè)量)
l *高電壓：50A
l 基本精度：0.1%
l 外接CT變比：1～10000
阻抗測(cè)量指標(biāo)：
l 阻抗測(cè)試范圍：0～100％
l 阻抗測(cè)試精度：0.1％
功率測(cè)量指標(biāo)：
l 功率測(cè)量：測(cè)量范圍：15W—10kW
l 有功功率：0.2%（功率因數(shù)>0.5）
0.5%（功率因數(shù)>0.01）
l 無功功率精度：0.5%
l 視在功率精度：0.5%
功率因數(shù)指標(biāo)：
l 測(cè)量范圍：0.000—±1.000
l 容性負(fù)載：＋即超前的功率因數(shù)
l 感性負(fù)載：－即滯后的功率因數(shù)
l 基本精度：0.5%
l 符合國(guó)家電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：DL/T1093-2007
|
現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試示意圖
軟件特色
掃頻法（頻率響應(yīng)分析法）
l 軟件采用windows平臺(tái)，兼容win9X/windows2000/winXP
l 可以同時(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。
l 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。
l 軟件人性化特點(diǎn)明顯，測(cè)量的各種條件多為選擇項(xiàng)，不用在現(xiàn)場(chǎng)作很多的輸入，使用人員更加的方便。
l 軟件智能化程度高，在輸入、輸出信號(hào)連接好之后，只需要按一個(gè)鍵就可以完成所有的測(cè)量工作。
電抗法（低電壓阻抗法）
l 軟件采用windows平臺(tái)，兼容win9X/windows2000/winXP/vista。
l 軟件可以直接估算加壓電流，直接溫度折算，測(cè)試簡(jiǎn)單。
l 測(cè)試結(jié)果自動(dòng)保存，一鍵完成測(cè)試報(bào)告文檔處理，強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫管理功能，便于數(shù)據(jù)的存檔和查詢。
l 軟件可調(diào)入多次試驗(yàn)數(shù)據(jù)，直接給出比較結(jié)果。