中试控股技术研究院鲁工为您讲解：绕组变形频响法测试仪

ZSBR-8500变压器绕组变形测试仪

双通道16位AD采样,8寸彩色触摸屏，亮度可调,USB2.0接口,支持数据上传和联机测试
先进的DDS扫频技术
参考标准：DL/T 911-2016

变压器绕组变形测试仪：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；
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；

针对三相Yn电力变压器测量绕组变形测试，分别列举A、B、C三相的接线方法。
测量Yn型电力变压器绕组变形A相接线
1、测量系统共一点接地，取变压器铁芯接地。
2、黄夹子定义为输入，钳在Yn的‘O’点、绿夹子定义为测量，钳在A相上。
3、地线连接网依次由绿夹子地线孔插入接地线至黄夹子地线孔，再连接一接地线到铁芯接地。
4、以上接线完成对三相Yn形的A相测量接线。

ZSBR-8500变压器绕组变形测试仪技术指标
1. 设置6种不同的扫描方式：
线性 1K-1000kHz_1.0步进1kHz    1000点
线性 1K-1000kHz_0.5步进0.5kHz   2000点
线性 1K-2000kHz_1.0步进1kHz    2000点
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；
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；
7. 同相测试重复率：99.9%

简介
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；
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。

ZSBR-8500变压器绕组变形测试仪采用先进的DDS扫频技术;

ZSBR-8500变压器绕组变形测试仪采用双电源供电:市电AC220V士10%，内电源6V5AH蓄电池;

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：

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。

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：

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。

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

其中：E12--两条频响曲线的差值（方均根值）

           F1i--第1条频响曲线i点幅值DB

           F2i--第2条频响曲线i点幅值DB

            N--离散点总数（高压侧计算频率范围是10~515KHZ，中压、低压侧计算频率范围是10~70KHZ。）

2、频响法变压器绕组变形测试仪试验设备及接线方式

具体试验设备要求及接线方式见《变压器绕组变形试验测试技术应用导则》。

中试控股电力所生产的频响法变压器绕组变形测试仪。其前后面板如下图所示：

前面板：

后面板：

应用软件经多次更新后，现经常使用的分DOS和WINDOWS两种。使用过程中有相应的中文提示，需要注意的是所保存的响应频率曲线文本的名称应有一定的意义并便于区分且不重复。

3、中试控股频响法变压器绕组变形测试仪试验时的注意事项

1、应放电，油泵停止工作，防止损坏仪器

2、接地必须良好。

3、频响仪对电源要求稳定。

4、测试引线接1Ω电阻接地，减少不带电线圈的二次谐振和杂散电容。

5、差异较大时应复测。

6、试验温度范围：0-50℃。下面中试控股重点介绍一下变压器绕组变形的原因