無線分布式變壓器繞組變形診斷系統(tǒng),第二代升級后產(chǎn)品,現(xiàn)場試驗不再使用傳統(tǒng)的測試電纜,通過無線傳輸技術(shù),便可完成變壓器繞組變形測試,排除了測試電纜對測試結(jié)果有影響的難題,省去了倒接測試線時間,大大提高了工作效率。 無線分布式變壓器繞組變形診斷系統(tǒng),將會更多的投入到電網(wǎng)的試驗工作中,提高了準(zhǔn)確度、縮短了測試時間,促進(jìn)了我國的電力試驗裝備技術(shù)實踐應(yīng)用的進(jìn)步。
電力變壓器消磁機(jī)是消大型電力變壓器互感器直流電阻試驗后剩磁危害的設(shè)備,對保護(hù)電力變壓器互感器免受勵磁涌流沖擊有重要的作用。以“XW-3000消磁機(jī)”為例,進(jìn)行說明,購買時要注意以下幾點:
儀器采用復(fù)合式交直流變頻衰減原理,操作簡單,按啟動鍵即可完成操作,消磁過程中顯示進(jìn)度百分?jǐn)?shù)。測試接線靈活,只對一相消磁就能達(dá)到消磁的目的。適用于35KV及以上大型電力變壓器投運(yùn)前消除剩磁。消磁由傳統(tǒng)的30分鐘減少到2分鐘,消磁效果明顯,單次由80%提高到90%以上。消磁電流:1~5A可設(shè)制。
消磁時間:快速模式:2分鐘/次左右(不分電壓等級和容量)
標(biāo)準(zhǔn)模式:5分鐘/次左右(不分電壓等級和容量)
消磁效果分析:采用變壓器消磁機(jī)在現(xiàn)場直流電阻測試時,采用的電流分別為:高5A/中10A/低20A。以勵磁電流的有效值來分析直流法勵磁的效果。由于現(xiàn)場交流消磁是采用發(fā)電機(jī)長時間消磁,所以以它消磁后的勵磁電流的有效值作為零剩磁,把沒有消磁前的勵磁電流的有效值作為剩磁。那么直流法消磁的效果為:
總勵磁電流:消磁前3.247A,消磁后1.697A = 1.55A
直流法一次消磁:消磁前3.247A ,一次消磁2.076A = 1.171A/1.55A=77.115%
直流法二次消磁:消磁前3.247A,二次消磁1.952A = 1.295A/1.55A=84.59%
以上數(shù)據(jù)說明采用直流法消磁一次能消除77.115%的剩磁,還剩22.885%的剩磁沒有消除。如果采取直流法消磁二次能消除84.59%的剩磁,還剩15.41%的剩磁沒有消除。消磁總的時間,一次12分鐘,二次4分鐘。
危害:引發(fā)變壓器的繼電保護(hù)裝置誤動,使變壓器的投運(yùn)頻頻失敗。變壓器出線短路故障切除時所產(chǎn)生的電壓突增,誘發(fā)變壓器保護(hù)誤動,使變壓器各側(cè)負(fù)荷停電。 勵磁涌流會導(dǎo)致變壓器及斷路器因電動力過大受損。誘發(fā)操縱過電壓,損壞電氣設(shè)備。勵磁涌流中的直流分量導(dǎo)致電流互感器磁路被過度磁化,大幅降低丈量精度和繼電保護(hù)裝置的正確動作率。造成電網(wǎng)電壓驟升或驟降,影響其他電氣設(shè)備正常工作。
電力變壓器消磁機(jī)是消大型電力變壓器直流電阻試驗后剩磁危害的設(shè)備,對保護(hù)電力變壓器免受勵磁涌流沖擊、投運(yùn)以及變壓器壽命有著重要的作用。
使用優(yōu)勢:現(xiàn)場使用220V交流電源即可。該產(chǎn)品體積小,重量輕,消磁速度快,三相變壓器消磁一次至兩次即可。消磁效果明顯。具有操作簡單,按啟動鍵即可完成操作,消磁過程中顯示進(jìn)度百分?jǐn)?shù)。適用于電力變壓器投運(yùn)前消除剩磁。設(shè)有10A、5A、2A、1A、200mA、自動檔,滿足不同情況要求。適用于35KV及以上大型電力變壓器投運(yùn)前消剩磁。
1、直流電阻測試儀將控制箱面板上的接地端子,與高壓塔的接地接線柱,用接地線連接在一起并與現(xiàn)場或試驗室的地線接牢。用提供的七芯電纜連接控制箱與高壓塔,電纜兩端為同樣的快速航空插頭,注意用插頭側(cè)面豁口對準(zhǔn)插座內(nèi)側(cè)粗凸部分插入并順時針擰緊??捎秒娎|任一端連接控制箱或高壓塔,接好電源線,電源為單項交流220v,工頻50hz。
2、打開電源開關(guān),此時電源開關(guān)燈(綠)和面板表亮。則高壓指示燈(綠)亮,如高壓提示蜂鳴器處在開的位置,則鳴叫以提示操作者在加高壓,此時順時針旋轉(zhuǎn)高壓輸出調(diào)節(jié)鈕,則升高壓,電壓表顯示為負(fù)載試品上的電壓kv值,電流表則顯示試品流過的電流與泄漏電流之和,但不包括內(nèi)置高壓分壓器的電流。電流以微安單位ua值。
如果打開電源開關(guān),高壓顯示燈(綠)不亮,且故障顯示中“回零”燈(紅)亮?xí)r、則表示高壓輸出調(diào)節(jié)鈕未在零位上,請逆時針旋轉(zhuǎn)此鈕至“零位”上,并將微調(diào)電壓旋鈕回到零位上,些“回零”燈滅,再順時針調(diào)節(jié)即可升壓。
3、若不需要額定輸出電壓范圍內(nèi)的調(diào)壓保護(hù)時,要把過壓保護(hù)整定鈕順時針旋至很大值。此時當(dāng)輸出電壓超過額定輸出電壓時即自動保護(hù),切斷高壓。若要求在額定輸出電壓范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)壓保護(hù)時,請空載升壓按以上步驟升壓到預(yù)定的保護(hù)電壓上,再將過壓保護(hù)整定旋鈕慢慢逆時針旋轉(zhuǎn)到所需要的電壓上,作過壓保護(hù)動作,“過壓”指示燈亮,保持過壓保護(hù)整定旋鈕就定于此位置上,將升壓旋鈕回到零位上,關(guān)閉電源。
4、接上試品,則以后升壓超過預(yù)定電壓時即自動切斷高壓。當(dāng)發(fā)生過壓、過流等故障時,高壓自動切斷,高壓顯示燈(綠)滅,蜂嗚器停止鳴叫,相應(yīng)故障指示燈亮,說明試品已短路,若要重新啟動時,應(yīng)將高壓輸出調(diào)整鈕回零位上,微調(diào)旋鈕同樣在零位上,再關(guān)電源開關(guān),然后再打開電源開關(guān),才能切除保護(hù)重新升壓。
5、正常工作關(guān)機(jī)時,應(yīng)先將高壓調(diào)整旋鈕逆時針回到零位上,再將微調(diào)電壓旋鈕回到零位上,很后關(guān)電源開關(guān)。電源開關(guān)兼用于保護(hù)重置開關(guān),故當(dāng)故障顯示燈(回零顯示燈除外)亮后應(yīng)關(guān)閉電源開關(guān)再打開才能解除保護(hù),重新升壓。
6、直流電阻測試儀負(fù)載為大容性負(fù)載時,為避免充電電流過大而觸發(fā)過流保護(hù),請適當(dāng)放慢升壓速度。試驗完畢后,將輸出電壓調(diào)整鈕逆時針旋至零位上,此時電壓表仍顯示試品上的電壓值,請等試品通過高壓塔放電至20kv以下時再用接地棒放電,以確保。
1、局部壓縮和拉開變形:變壓器繞組變形測試儀的局部壓縮和拉開變形一般認(rèn)為是由于電磁作用力造成的,由于同方向的電流產(chǎn)生的斥力,在線圈兩端被壓緊時,這種斥力會將個別墊塊擠出,造成部分被擠壓,而部分被拉開。這種變形在兩端壓釘未動的條件下,一般不會牽動引線,這種變形一般只改變餅間的距離(軸向),在等值電路中體現(xiàn)在并聯(lián)電感上的電容(餅間電容)的改變上。
引線未被牽動力的條件下,頻譜的高頻部分將變化很小。線圈整體并未被壓縮,只有部分餅間距離拉開,部分餅間距離壓縮。頻譜圖上可以看到,有部分諧振峰向高頻方向移動,并伴隨著峰值下降;而有部分諧振峰向低頻方向移動,并伴隨著峰值升高。變形面積和變形程度可以通過比較諧振峰點明顯移動所處的位置,及諧振峰的移動量來估計分析。局部壓縮和拉開變形影響到引線時,頻譜圖的高頻部分將發(fā)生變化。
2、匝間短路:如果線圈發(fā)生金屬性匝間短路,線圈的整體電感將會明顯下降,線圈對信號的阻礙大大減小。對應(yīng)到頻譜圖,其低頻段的諧振峰將會明顯的向高頻方向移動,同時由于阻礙減小,頻響曲線在低頻段將會向衰減減小的方向移動,即曲線上移2odB 以上;另外由于Q值下降,頻譜曲線上諧振峰谷間的差異將減少。中頻和高頻段的頻譜曲線與正常線圈的圖譜重合。
3、線圈斷股:線圈的整體電感將會略有大。對應(yīng)到頻譜圖,其低頻段的諧振峰將會向低頻方向略有移動,幅值上的衰減基本不變;中頻和高頻段的頻譜曲線與正常線圈的譜圖重合。金屬異物:在正常線圈中,如果在餅間中存在金屬異物,雖然對低頻總電感影響不大,但餅間電容將大。頻譜曲線的低頻部分諧振峰將向低頻方向移動,中高頻部分曲線的幅值將有所升高。
4、引線位移:引線發(fā)生位移時,不影響電感,所以頻譜曲線的低頻段應(yīng)完全重合,只在2ookHz~5ookHz部分的曲線發(fā)生改變,主要是衰減幅值方面的變化。引線向外殼方向移動,則頻譜曲線的高頻部分向衰減大的方向移動,曲線下移;引線向線圈靠攏,則頻譜曲線的高頻部分向衰減減小的方向移動,曲線上移。
5、軸向扣曲:在電動力作用下,線圈向兩端頂出,在受到兩端壓迫時,被迫從中間變形,若原變壓器的裝配間隙較大或有撐條受迫移位,則線圈在軸向扭成S形;這種變形由于兩端未變動,所以只改變了部分餅間電容和部分對地電容。屏間電容和對地電容將減小,所以頻譜曲線上將發(fā)生諧振峰向高頻方向移動,低頻附近的諧振峰值略有下降,中頻附近的諧振峰點頻率略有上升,而且 3ookHz~5ookHz的頻譜線基本上保持原趨勢。
一、硬件特點
1、采用通用便攜式計算機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)串口與測量系統(tǒng)進(jìn)行通信連接的形式,用戶使用更為靈活機(jī)動。繞組變形測試儀的輸出功率驅(qū)動部分采用特殊的電路匹配,使其在使用的兩個測量線上無反射電壓,及變壓器端口的入口電容,能在測試圖譜上有所反應(yīng)。采用測量頭,具有接頭容錯和測量引線容錯功能,使其測量的一致性。
2、繞組變形測試儀具有頻率自校準(zhǔn)功能,測量時間為2分鐘/相線圈。每相繞組的測量點數(shù)為2000點,其中大幅度加密低頻部分,以期發(fā)現(xiàn)致命的變壓器整體變形。采用多種抗干擾技術(shù),有效抑制噪聲電平。測量分析軟件運(yùn)行于WINDOWS系統(tǒng)軟件平臺,界面友好,操作簡便。在軟件中設(shè)有在線操作提示以及全套測量分析方法介紹。
3、在字處理軟件WORD中,可直接插入、編輯BRTC-Ⅱ測試儀的測量數(shù)據(jù)圖譜,便于測試報告的生成。具有圖譜曲線數(shù)學(xué)相關(guān)系數(shù)的計算功能。支持各類彩色、黑白打印機(jī),直接打印所顯示的圖譜圖形。配有2000V的隔離電源,使其變電站站內(nèi)測量時設(shè)備的準(zhǔn)確性。
二、變形分析方法
根據(jù)變壓器繞組線圈以電感為主,其電感部分不正常,則變壓器無法正常運(yùn)行,并兼顧對地絕緣的特點,測試儀提出的分析方法以低頻段為重,著重分析危及運(yùn)行的線圈整體變形,同時分析局部變形和引線位移等故障。本分析方法具有很強(qiáng)的針對性和可操作性。
通過對現(xiàn)場實際操作人員和運(yùn)行管理人員的技術(shù)培訓(xùn)實現(xiàn),主要包括:變壓器繞組變形檢測的基本原理;等值電路;線圈變形在頻譜圖上的反應(yīng)形式。典型變形與頻譜變化的關(guān)系,如整體位移、線圈整體壓縮、拉伸,局部壓縮、拉伸,匝間短路等。分析變形種類、變形面積估算和變形程度估算方法。制造工藝差別與變形的區(qū)別。確定變壓器能否繼續(xù)投運(yùn)判據(jù)介紹。
變壓器設(shè)計制造完成后,其線圈和內(nèi)部結(jié)構(gòu)就確定下來,因此對一臺多繞組的變壓器線圈而言,如果電壓等級相同、繞制方法相同,則每個線圈對應(yīng)參數(shù)就應(yīng)該是確定的。因此每個線圈的頻域特征響應(yīng)也隨之確定,對應(yīng)的三相線圈之間其頻率圖譜具有一定可比性。變壓器在試驗過程中發(fā)生匝間、相間短路,或在運(yùn)輸過程中發(fā)生沖撞,造成線圈相對位移。
運(yùn)行過程中在短路和故障狀態(tài)下因電磁拉力造成線圈變形,就會使變壓器繞組的分布參數(shù)發(fā)生變化。進(jìn)而影響并改變變壓器原有的頻域特征,即頻率響應(yīng)發(fā)生幅度變化和諧振頻點偏移等。并根據(jù)響應(yīng)分析方法研制開發(fā)的變壓器繞組測試儀,就是這樣一種新穎的變壓器內(nèi)部故障無損檢測設(shè)備,適用于63kV~500kV電力變壓器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)故障檢測。
變壓器繞組變形測試儀硬件機(jī)芯采用DDS數(shù)字高速掃頻技術(shù),準(zhǔn)確診斷出繞組發(fā)生扭 曲、鼓包、移位、傾斜、匝間短路變形及相間接觸短路等故障。采集控制采用高集成化微處理器,選用精密、高穩(wěn)定元器件,高速雙通道16位A/D采樣,現(xiàn)場試驗改變分接開關(guān),波形曲線有明顯變化,對同一相重復(fù)試驗,測量重復(fù)率在99.5%以上。
儀器具有線性掃頻測量和分段掃頻測量雙測量系統(tǒng)功能,兼容當(dāng)前國內(nèi)兩種技術(shù)流派的測量模式。在測試過程中僅需要拆除變壓器的連接母線,不需要對變壓器進(jìn)行吊罩、拆裝的情況下就完成測試。測量變壓器時,接線人員可布放信號輸入輸出引線,對測量結(jié)果無影響,接線人員可停留在變壓器油箱上面,不用下來,減輕勞動強(qiáng)度。
具備多種頻率線形掃頻測量系統(tǒng)測量功能,線形掃頻測量掃描頻率高達(dá)1MHz,頻率掃描間隔可分為0.25kHz、0.5kHz和1kHz,對變壓器變形情況提供更多的分析。軟件管理功能強(qiáng)大,考慮現(xiàn)場使用的需要,自動保存環(huán)境條件參數(shù),以便作變壓器繞組變形診斷時提供依據(jù)。測量數(shù)據(jù)自動分析存盤,并生成電子文檔(Word)保存,且具有彩色打印功能,方便用戶出測試報告。
直流電阻測試儀適用于直流耐壓試驗及測量泄漏電流的儀器設(shè)備,是電力工業(yè)、生產(chǎn)、基建及科研單位對電纜、避雷器、高壓電器設(shè)備進(jìn)行絕緣檢測試驗的儀器,也可用于靜電技術(shù)應(yīng)用,實驗及其他需要直流高壓的場合。體積小、重量輕、更美觀、更可靠、操作簡便、功能齊全,是新世紀(jì)的換代產(chǎn)品。
采用工藝制造,脈沖串邏輯陣列調(diào)制,采用大功率IGBT器件,相位模糊控制,從而使輸出穩(wěn)定度更高,波汶系數(shù)更小。精度高、測量準(zhǔn)確。輸出電壓調(diào)節(jié)采用單個多圈電位器,升壓過程平穩(wěn),調(diào)節(jié)精度高,并有粗調(diào)、微調(diào)功能。儀器具有高、低壓端測量泄漏電流,高壓端采用球形屏蔽數(shù)字表顯示,不怕放電沖擊,抗干擾性能好,適合現(xiàn)場使用。
控制箱上電壓表直接顯示加在負(fù)載試品上的電壓值,使用時無需外加分壓器及限流電阻,接線簡單,操作方便。負(fù)性輸出、零啟動、連續(xù)可調(diào)、有過電壓、過電流、回零、接地保護(hù)、斷線保護(hù)等各種保護(hù)功能,自動保護(hù)功能強(qiáng)。
具有75%的功能,做氧化鋅避雷器測量帶來方便。本儀器控制箱上有75%的電壓開關(guān)功能鍵,當(dāng)電流升到1000uA時,就打開75%的按鈕,這時電壓表、電流表所顯示的值就是75%的數(shù)據(jù),做完后應(yīng)立即將升壓的旋鈕回到零位上,并且將微調(diào)電壓旋鈕回到零位上,并應(yīng)立即將75%按鈕開關(guān)打到正常的位置上,再做其它試驗。
現(xiàn)在變壓器消磁機(jī)均采用機(jī)械式的辦法進(jìn)行調(diào)制和解調(diào)產(chǎn)生超低頻信號,所以存在正弦波波形不標(biāo)準(zhǔn),測量誤差大,高壓部分有火花放電,設(shè)備笨重,而且正弦波的二,四象限還需要大功率高壓電阻進(jìn)行放電整形,所以設(shè)備的整體功耗較大。從國內(nèi)外多年的理論和實踐證明,用0.1Hz超低頻耐壓試驗替代工頻耐壓試驗,不但能有同樣的等效性,而且設(shè)備的體積大為縮小,重量大為減輕。
理論上容量約為工頻的五百分之一,且操作簡單,與工頻試驗相比優(yōu)越性更多。結(jié)合現(xiàn)代數(shù)字變頻技術(shù),采用微機(jī)控制,自動升壓、降壓、放電,運(yùn)有光電控制輸出0.1HZ正弦波,并且在自動升壓過程中能進(jìn)行人工干預(yù)。由于全電子化,所以體積小重量輕,大屏幕液晶顯示,清晰直觀,且能顯示輸出波形并帶打印輸出。
設(shè)計指標(biāo)完全符合電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),使用十分方便?,F(xiàn)在國內(nèi)外均采用機(jī)械式的辦法進(jìn)行調(diào)制和解調(diào)產(chǎn)生超低頻信號,所以存在正弦波波形不標(biāo)準(zhǔn),測量誤差大,高壓部分有火花放電,設(shè)備笨重,而且正弦波的二,四象限還需要大功率高壓電阻進(jìn)行放電整形,所以設(shè)備的整體功耗較大。超低頻高壓發(fā)生器均能克服這樣一些不足之處。
另外保護(hù)功能設(shè)計如:過壓保護(hù):當(dāng)超過所設(shè)定的試驗電壓值的百分之十時(或1.1倍),儀器將停機(jī)保護(hù),動作時間小于20毫秒。過流保護(hù):設(shè)計為高低壓雙重保護(hù),高壓側(cè)可按設(shè)定值進(jìn)行精確停機(jī)保護(hù);低壓側(cè)的電流超過額定電流時將進(jìn)行停機(jī)保護(hù),動作時間都小于20毫秒。
在直流電阻測試儀到貨之時,應(yīng)做好檢查工作,開箱前請確定設(shè)備外包裝上的箭頭標(biāo)志應(yīng)朝上。開箱時請注意不要用力敲打,以免損壞設(shè)備。開箱取出設(shè)備,并保留設(shè)備外包裝和減震物品,既方便了您今后在運(yùn)輸和貯存時使用,又起到了保護(hù)環(huán)境的作用,開箱后取出設(shè)備,依照裝箱單清點設(shè)備和配件,如發(fā)現(xiàn)缺少,請立即與廠家進(jìn)行聯(lián)系。
在日常使用中,對于直流電阻測試儀的運(yùn)輸以及儲存也是設(shè)備使用的兩大重要環(huán)節(jié),當(dāng)設(shè)備需要運(yùn)輸時,建議使用本公司儀器包裝木箱和減震物品,以免在運(yùn)輸途中造成損壞,在運(yùn)輸途中不使用木箱時,不允許堆碼排放,運(yùn)輸設(shè)備途中,儀器面板應(yīng)朝上。而在日常儲存中應(yīng)注意應(yīng)放置在干燥無塵、通風(fēng)無腐蝕性氣體的室內(nèi),在沒有木箱包裝的情況下,不允許堆碼排放。
貯存時,面板應(yīng)朝上,并在設(shè)備的底部墊防潮物品,防設(shè)備受潮。在使用之前,直流電阻測試儀應(yīng)做好充足的準(zhǔn)備工作,了解使用中應(yīng)注意的要點,其中在直流電阻測試儀使用之前應(yīng)仔細(xì)閱讀產(chǎn)品的相關(guān)說明書,并嚴(yán)格按照說明書進(jìn)行操作,以防出現(xiàn)意外。直流電阻測試儀操作人員應(yīng)具備一般電氣設(shè)備或儀器的使用常識,對于其的維修護(hù)理和調(diào)整也應(yīng)由人員進(jìn)行。
直流電阻測試儀使用時應(yīng)避免劇烈振動,同時應(yīng)避開雨淋、腐蝕氣體等場所使用。每當(dāng)直流電阻測試儀測試完畢后一定要等放電報警聲停止后再關(guān)閉電源,拆除測試線。測試過程中,禁止移動測試夾和供電線路,測量無載調(diào)壓變壓器,一定要等放電指示報警音停止后,切換檔位。
對感抗性測試對象,在沒有放完電(蜂鳴器鳴響時)情況下,不允許拆除測試線,以免遭電擊。測試過程中遇到外部AC220V突然斷電,儀器將開始自動放電,此時不允許立即拆除測試線,5分鐘后方可拆線。