中试控股技术研究院鲁工为您讲解：变压器绕组频率响应测试仪（源头大厂）

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；

1.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；
2.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；
3.基于以上思想和先进的测量技术，本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。
4.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。

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；

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%

本仪器或PC软件针对变压器变形程度的分析严格按照DLT/911 2004执行，执行标准如下表所示：
绕组变形程度 相关系数R
严重变形 RLF<0.6
明显变形 0.6≤≦RLF<1.0 或 RMF<0.6
轻度变形 1.0≤RLF<2.0 或 0.6≤RMF<1.0
正常绕组 RLF≥2.0且RMF≥1.0且RHF≥0.6
注：RLF为低频段(1kHz-100kHz) 相关系数
RMF为中频段(100kHz-600kHz) 相关系数
RHF为高频段(600kHz-1000kHz) 相关系数
例如：R(AB,BC)表示A点注入B点测量与B点注入C点测量的相关系数，其他依次类推。
1. 连接好USB线和电源线，接通电源，进入主界面，点击【PC通讯】，PC机弹出如图11所示对话框；
2. 选择“是，仅这一次(T)”，单击“下一步”，弹出如图12所示对话框；
3. 选择“从列表或指定位置安装（高级）”，单击“下一步”，弹出一对话框，再次单击“下一步”，弹出如图13所示对话框；
4. 单击“仍然继续”，弹出如图14所示对话框，单击“浏览”，选择光盘的USB Driver目录，再单击“确定”；
5. 单击“下一步”等待驱动安装完成。
注意：对于某些WIN7系统，电脑有可能自行寻找驱动，但安装不成功，需要用户手动安装驱动，步骤如下：
鼠标右键单击“我的电脑”，选择“设备管理器”，找到“未知设备”选项，然后右键单击，选择更新驱动程序，单击“下一步”，选择光盘的USB Drive目录，单击“下一步”,点击“仍然继续安装”，直至安装完成

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;

中试控股详细讲解一起变压器绕组变形故障的分析与判断

1 故障概况

2014年8月，某220kV变电站在暴风雨过程中发生110kV、35kV多条线路跳闸，并发生35kV侧出口短路，造成变压器差动保护动作，重瓦斯跳闸，轻瓦斯发出信号。变压器型号为：SSZ10-180000/220联结组别为：YNyn0d11。

2 基本检查及试验

1）进行二次回路检查，校验二次回路有无缺陷造成误动。2）对变压器油样、气样进行色谱分析。3）进行电气试验常规检查，主要选择绕组变形及绕组直流电阻测试。4）对瓦斯继电器进行校验，检查其动作是否可靠。

3 故障判断

经检查发现二次回路及气体继电器正常，试验数据分析如下：

3.1 色谱数据分析

事故发生后，试验人员采集了瓦斯气体和油样进行了色谱分析，数据如下：

故障前：2014.6.7日

表1 变压器本体底部取样气体各组分含量

变压器本体底部取样气体各组分含量

故障后2小时：2014.8.7日11时

表2 变压器不同部位取样气体组分含量

变压器不同部位取样气体组分含量

有数据分析可知：

1）故障类型为电弧放电。本体油样色谱分析数据与上次试验数据相比有明显增大，并且远远超过规程规定的注意值。运用三比值法进行分析：C2H2/C2H4=1.5；CH4/H2=0.8；C2H4/C2H6=3.85上述比值范围编码为（1、0、2），可判断故障性质为“电弧放电”。

2）突发性故障。运用平衡判据公式计算：qi=CIlKI/CiK（1）。CIl-在平衡条件下，油中溶解气体组分的浓度μL/L；CiK-在平衡条件下，气体继电器中组分的浓度μL/L。KI-组分i的奥斯特瓦尔德系数。

表3 平衡判据计算值

平衡判据计算值

根据平衡判据计算公式计算出的H2和烃类气体qi值远大于2.0，说明此变压器存在突发性故障。

3）是否涉及纸绝缘。运用特征气体法判断，从一氧化碳和二氧化碳数据分析，CO2/CO＜3，怀疑故障涉及固体绝缘。但与上次测定值比较，CO、CO2含量增量并不明显，可判断放电时线圈绝缘纸未受损伤或受损伤面积很小，或是放电发生在有油中裸金属部位，因此判定线圈未烧断。

4）根据故障后变压器本体不同位置的油样分析可以看出，故障2小时变压器本体底部气体浓度Zui大，因此，基本可以判定故障发生在变压器本体下半部分。

3.2 绕组变形测试

3.2.1 频响法测试波形

本台变压器没有绕组变形的初始数据对比，因此对其三相绕组幅频响应特性进行了横向比较，发现中、高压侧绕组波形正常，低压侧曲线LVbc与曲线Lvab、LVca两相的波峰和波谷的频率分布位置以及分布数量均存在差异。而同一制造厂在同一时期制造的同型号变压器的三相绕组的幅频响应特性一致性却较好，故可判定变压器在遭受突发性短路电流冲击后绕组发生变形。

由于原始幅频响应曲线未知，仅从此次试验曲线判断，可能是曲线LVbc幅频响应特性发生变化，也可能曲线Lvab、Lvca幅频响应特性同时发生变化，即可能是c相绕组变形，也可能是a、b两相同时变形。从相关系数也可看出，曲线2即LVbc与1、3两条曲线的相关性较差，分别为0.713和0.943，而1、3两条曲线的相关性较好为1.201。至于绕组变形程度，根据其相关系数，符合DL/T 911-2004给出的明显变形判断标准：1.0＞RLF≥0.6或RMF＜0.6。

因此基本判定低压侧c相绕组变形或者是a、b两相同时变形，其变形程度为明显变形。

图1 #2主变低压绕组频率响应特征曲线

主变低压绕组频率响应特征曲线

1:LVab01.twd:环境温度30.0℃,变压器油温30.0℃,低压绕组ab相,诊断性试验,2014年08月07日22时45分测量

2:LVbc01.twd:环境温度30.0℃,变压器油温30.0℃,低压绕组bc相, 诊断性试验,2014年08月07日22时46分测量

3:LVca01.twd:环境温度30.0℃,变压器油温30.0℃,低压绕组ca相, 诊断性试验,2014年08月07日22时48分测量

表4 #2主变低压绕组相关系数分析结果

主变低压绕组相关系数分析结果

3.3 绕组连同套管的直流电阻数据分析

表5 变压器低压侧绕组连同套管的直流线电阻数据分析表

 变压器低压侧绕组连同套管的直流线电阻数据分析表

表6 变压器低压侧绕组连同套管的直流相电阻数据分析表

变压器低压侧绕组连同套管的直流相电阻数据分析表

由以上试验数据可以看出，变压器低压侧绕组连同套管的直流相电阻不平衡系数为：2.36%，超过了规程规定的注意值2%，与上次试验数据纵向比较，C相变化Zui大，其增幅也达+2.4% ，说明该相绕组在变形的基础上，还可能存在匝间或层间短路故障，但数量并不多。

4 解体验证

变压器返厂后进行了解体检查，解体后发现该变压器低压绕组C相明显变形，在其下半部分有明显放电痕迹，少量绝缘层破损，导线外漏，打开绑扎带，发现有 2匝线圈发生匝间短路，解除绕组后还发现铁芯有一处放电痕迹。