变压器内部故障频率响应分析测试仪

根据变压器绕组线圈以电感为主，其电感部分不正常，则变压器无法正常运行；并兼顾对地绝缘的特点，中试控股测试仪提出的分析方法以低频段为重点，着重分析危及运行安全的线圈整体变形，同时分析局部变形和引线位移等故障。

本分析方法具有很强的针对性和可操作性。

变形分析方法通过对现场实际操作人员和运行管理人员的技术实现，主要包括如下内容：

变压器绕组变形检测的基本原理。

等值电路。

线圈变形在频谱图上的反应形式。

典型变形与频谱变化的关系，如整体位移、线圈整体压缩、拉伸，局部压缩、拉伸，匝间短路等。

ZSBX-III 变压器绕组变形测试仪分析变形种类、变形面积估算和变形程度估算方法。

工艺差别与变形的区别。

确定变压器能否继续投运判据介绍。

变压器内部故障频率响应分析测试仪变压器绕组变形的测试方法：

1)低压脉冲法。 ZSBX-III 变压器绕组变形测试仪它是利用等值电路中各个小单元内分布参数Lo、Co、go的微小变化所造成波形上的变化，来反映绕组结构上的变化。当外施脉冲波具有足够陡度，即包含有足够高频分量时，并且使用足够颇宰响应的示波器，就能把这些变化清楚地反映出来。

2)频响分析法。

它是用扫描发生器特一组不同额串的正弦波电压加到变压器绕组的—端，把所选择的变压器其他端子上得到的信号振幅和相位作为频率的函数绘制成曲线。当变压器结构定型后，它的频响特性是一定的，一旦变压器绕组发生变形，则谐振点的位置和数量将有所改变。日前，研究机构已根据此原理研制出变乐器绕组变形测试装置，其主接线如下图所示，其测试过程是：

首先，计算机发出命令，让扫描发生器单元输出一系列频率的正弦波电压，加到被试变压器上;同时让双通道分析单元分析、处理Ui、Uo信号，并传送到计算机存贮起来;待试验数据采集完毕后，计算机判断被试变压器有无绕组变形，并可以屏幕显示或绘制被试变压器频响特性曲线。

3)特性试验法。

有的单位曾采用单相低压空载试验和短路试验检测220kV、120kVA电力变压器绕组变形收到良好效果。例如，短路试验测得高、中之间B、C相短路阻抗比4相明显增大，其中c相增大达8.6%，其余情况下，B、C相比A相均减小，减小ZUI多的是中、低压间C相，达17%。

另外，测量电容量发现，该台变压器高、中压绕组容量增加13.56%。低乐绕组电容量增加10.11%，所以有人认为，变压器受到短路冲击后，电容量变化超过1%很可能是绕组发生了变形。ZSBX-III 变压器绕组变形测试仪

1.1概述

本ZSBX-III 变压器绕组变形测试仪变压器内部故障频率响应分析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guojia正在开发完善的内部故障频率响应分析(FRA)方法，对变压器内部故障作出准确判断。

变压器设计完成后，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、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。

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变压器绕组测试仪，中试控股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。

1.2仪器功能

本仪器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。 对于运行中的变压器而言，无论过去是否保存有频域特征图，通过比较故障变压器线圈间特征图谱的差异，也可以对故障程度进行判断。当然，如果保存有一套变压器原有的绕组特征图，更易对变压器的运行状况、事故后分析和维护检修提供更为精确有力的依据。

ZSBX-III 变压器绕组变形测试仪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,其分析结果为:

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，其分析结果为:

①正常绕组

②轻度变形

③中度变形

④严重变形

1.3执行标准

DL/T911－2004《电力变压器绕组变形的频率响应分析法》

1.4变压器内部故障频率响应分析测试仪特征

1.硬件机芯采用DDS专用数字高速扫频技术，准确诊断出绕组发生扭 曲、鼓包、移位、倾斜、匝间短路变形及相间接触短路等故障。

2.采集控制采用高集成化微处理器,选用精密、高稳定元器件，高速双通道16位A/D采样(现场试验改变分接开关，波形曲线有明显变化)，对同一相重复试验，测量重复率在99.5%以上。

3.仪器具有线性扫频测量和分段扫频测量双测量系统功能,兼容当前国内两种技术流派的测量模式。

4.在测试过程中仅需要拆除变压器的连接母线，不需要对变压器进行吊罩、拆装的情况下就完成所有测试。

5.测量变压器时,接线人员可任意布放信号输入输出引线,对测量结果无影响,接线人员可停留在变压器油箱上面,不必下来,减轻劳动强度。

6.幅频特性符合关于幅频特性测试仪的技术指标。横坐标（频率）具有线性分度及对数分度两种，因此打印出的曲线可以是线性分度曲线也可以是对数分度曲线，用户可根据实际需要选用。

7.仪器智能化程度高，信号输出幅度由软件进行自动量程调节，zui大幅度峰值±10V，自动调节采样频率。

8.仪器具备多种频率线形扫频测量系统测量功能，线形扫频测量扫描频率高达2MHz，频率扫描间隔可分为0.25kHz、0.5kHz和1kHz,对变压器变形情况提供更多的分析。

9.提供历史曲线对比分析，可同时加载多条历史曲线观察，能具体选择任意曲线进行横向和纵向分析。配有专家智能分析诊断系统，可以自动诊断变压器绕组的状态，同时加载6条曲线，各条曲线相关参数自动计算，自动诊断绕组的变形情况，给出诊断的参考结论。

10.软件管理功能强大，充分考虑现场使用的需要，自动保存环境条件参数，以便作变压器绕组变形诊断时提供依据。测量数据自动分析存盘，并生成电子文档(Word)保存，且具有彩色打印功能，方便用户出测试报告。

ZSBX-III 变压器绕组变形测试仪为保证变压器内部故障频率响应分析测试仪测量准确性我们需注意：

1.当变压器刚退出运行时需要散热，但再试验时需要终止人为散热，避免由于温差造成测量数据的不准确性；

2.变压器内部故障频率响应分析测试仪在测试是需要预热15分钟，在冬天或环温偏低时需要适当延长预热时间，保证测量准确性；

3.试验前应将变压器套管引线全部拆除；

ZSBX-III 变压器绕组变形测试仪测量装置采用通用便携式计算机的标准串口与测量系统进行通信连接的形式，使用更为灵活机动。

输出功率驱动部分中试控股采用特殊的电路匹配，保证了在使用的两个测量线上无反射电压及变压器端口的入口电容能在测试图谱上有所反应。

采用专用测量头，具有接头容错和测量引线容错功能，保证了测量的一致性。

测试仪具有频率自校准功能。

测量时间为2分钟/相线圈。

每相绕组的测量点数为2000点，其中大幅度加密低频部分，以期发现致命的变压器整体变形。

采用多种抗干扰技术，有效抑制噪声电平。

ZSBX-III 变压器绕组变形测试仪测量分析软件运行于WINDOWS系统软件平台，界面友好，操作简便。在软件中设有在线操作提示以及全套测量分析方法介绍。

在中试控股字处理软件WORD中，可直接插入、编辑测试仪的测量数据图谱，便于测试报告的生成。

具有图谱曲线数学相关系数的计算功能。