中试控股技术研究院鲁工为您讲解：主变变压器绕组变形综合测试仪

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；

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，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。
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%；

ZSBR-8500变压器绕组变形测试仪上位机软件
1. 光盘中有以下目录： 应用程序、USB Drive 
2. 本软件运行环境：32位 window XP  或  32位 window 7 系统。
3. 应用程序的安装： 打开应用程序文件夹，双击setup.exe, 若用户PC机没有安装.NET 程序运行环境，该安装软件首先安装.NET环境，然后再安装本软件。
4. 首次将设备与电脑连接，需要在PC机上安装硬件驱动，对应光盘USB Drive目录，安装驱动步骤见附件III。
5. 下载数据：连接USB线，使仪器设备处于上传数据状态，单击本软件【连接设备】，设备连接成功后单击【下载数据】即可，数据自动命名、自动保存, 文件命名规则为：测试频段_接线套管_测试日期.xls。
6. 联机测试：每次测试前用户必须新建文件以保存测试数据，测试完成，数据自动保存，打开目录即可查看。
7. 本软件可以同时显示两组数据曲线，便于数据的横向、纵向对比分析，两组曲线的测试频段和接线套管必须一致才能同时打开。
8. 数据分析：用户可自行设置分析频段，然后单击【分析】即可。
9. 用户可以选择性的“导出word文档”和“打印曲线”的显示曲线、曲线信息、分析结果。
10. 曲线水平缩放：“Shift“ + 鼠标滚动，曲线纵向缩放：“Alt”+ 鼠标滚动，按住鼠标左键上下移动。
11. 双击复选框后面的分贝值改变曲线显示颜色。
12. 拖动“跟踪滑块”或单击两边按钮或单击“跟踪滑块”后滚动鼠标查看不同频率下的分贝值。
13. 【清除数据】只是清除当前数据的显示，并没有删除文件，若用户需要删除文件，进入目录删除即可。
14. 用户不要更改.xls文件的内容,否则将导致软件无法识别而产生错误。

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;

变压器短路阻抗测量采用伏安法。该方法适用于单相和三相变压器。测试前将变压器的一侧出线短接，短接用的导线须有足够的截面积，并保持各出线端子接触良好，以减小引线的回路电阻。变压器的另一侧施加试验电压，从而产生流经阻抗的电流，同时测量加在阻抗上的电流和电压，此电压、电流的基波分量的比值就是被试变压器的短路阻抗。

变压器短路阻抗测试时，通常在变压器的高压绕组侧加压，在低压绕组侧短路。

为保证测试精度，电压测量回路应直接接在被试变压器的出线端子上，以免引入电流引线上的电压降。试验用调压器的额定电流不能小于10A，试验时流经被试变压器绕组的试验电流以在其额定电流的0.5%～0.1%的数量级上或2～10A为宜，试验电流不能太大，否则由于电源的过载使试验电压波形严重畸变，影响测试精度。

通过对使用CS-8型短路阻抗仪测得的46台各种类型变压器的短路阻抗测量值的分析，发现三相间接短路阻抗值的差异皆小于2%。现场测试值与出厂值相比具有较大的分散性，但一般皆小于4%。

 变压器绕组变形测试分析判断原则

绕组变形以后的变压器，运行中检测参数的改变包括电气和机械两个方面，因此，变压器绕组变形的分析、判断不是一个片面的问题而是一个综合的问题。短路阻抗法变压器绕组变形测试必须综合考虑以下几个方面的影响：

(1)变压器三相间的短路阻抗测试结果是否平衡;

(2)与出厂值相比，短路阻抗的变化情况;

(3)运行中的电气试验、绝缘油色谱分析情况;

(4)运行中变压器是否有异常的声音及绝缘油的运行温度等。

结论

(1)短路阻抗值的变化直接与变压器绕组的结构相关，短路阻抗法可以用于变压器绕组的变形测试。

(2)常规的电流表、电压表不能满足以变压器绕组变形测试为目的的变压器短路阻抗测量。

(3)以变形测试为目的的变压器绕组短路阻抗测试仪，除应具有良好的测试精度外，尚要有良好的抗干扰能力。

(4)变压器绕组三相间的短路阻抗值的差异一般皆小于2%，三相间短路阻抗值3%的差异应认为是变压器短路阻抗的明显变化，必须引起足够的重视。

(5)变压器绕组变形测试分析判断时，当用同一试验仪器、同一测试方法测试结果的差异大于2%，应引起注意。中试控股详细讲解频率响应分析法(FRA法)的测试原理如下图所示，在变压器绕组的一端施加扫频电压信Vs（可依次输出不同频率的正弦波电压信号)，通过数字化记录设备同时检测不同频率下绕组两端的对地电压信号Vi（n）和V0（n）和V0（n），并进行相应处理，终得到绕组的传递函数

H（n）=20lg（V0（n）/Vi（n））

变压器绕组变形测试仪测试原理图

传递函数H(jw)(即频率响应特性)中的零、极点分布情况与二端口网络内部的元件及连接方式等密切相关。试验研究结果表明：变压器绕组的频率响应特性通常在l0kHz~1 MHz的频率范围内具有较多的谐振点。

当频率低于10kHz时，绕组的电感起主要作用，谐振点较少，对分布电容的变化不敏感，当频率超1MHz时，绕组的电感被分布电容所旁路，谐振点也较少，对电感的变化不敏感，而且随着顿率的提高，测试回路的杂散电容会对测试结果造成明显影响。

因此．采用FRA法进行变压器绕组变形测试时，选用l0kl-lz~1 MHz的扫频测量范围和1000个左右的线性分布扫描频点通常会获得较好的测试结果。此时，绕组内部的分布电感和电容均发挥作用，器频率频响应特性具有较多的谐振点，能够灵敏地反映出绕组电感和电容的变化情况。

中试控股详细讲解由于FRA法采用了先进的扫频测量技术，所测量的均是幅值较两、频率已知且低于lMHz的正弦波信号(通常使用10kHz~1MHz的扫频范围)，便于用数字处理技术消除干扰信号的影响，信号传播过程中的折反射问题也易于得到解决，故具有较强的抗干扰能力，测量结果的重复性也易于得到保证。

LVI法和FRA法均是通过比较波形进行判断的，可快速测出变压器短路阻抗0.2％～0.3％的变化，灵敏度是比较高的。但如何从量值上判断短路试验结果并与现行标准测量电抗值的变化统一起来，尚须积累经验。

近的IEC 76--5标准修订草案，将LVI法和FRA法作为变压器短路试验结果判断的补充方法列入标准内容，但未提出判断结果的标准值。答:电力变压器发生绕组变形的原因是:

（1）短路故障电流冲击，绕组承受短路能力不够。

（2）在运输或安装过程中受到冲撞。

（3）保护区域有死区，动作失灵。

如某SFSZ7-31500/110型主变压器，因10V系统故障导致直流消失，保护系统动作失灵，由于手动操作跳闸，电力变压器因长时间短路作用而损坏。

减少电力变压器发生绕组变形的措施是什么？

答:减少电力变压器发生绕组变形的措施是:

（1）加强对变压器短路能力的试验研究。

（2）正确选择绕组的压紧力。压力过小受到冲击的时候会变形，压力过大结构本体会变形。

（3）器身可靠定位。

（4）改善短路保护系统，注意重合闸问题。

（5）加强监测和及时检修。电力变压器是电力系统中的重要设备，本文由中试控股就电力变压器过热故障进行分析，并对电力变压器过热故障的防范措施进行探讨，以减少变压器过热故障的发生，提高电网运行可靠性。

电力变压器是电力系统中非常重要的设备，它的安全运行与与否直接关系着电网系统运行是否安全稳定。变压器过热故障是常见的多发性故障，他对变压器的安全运行和使用寿命有着严重的威胁。