、儀器概述

      HDRZ-3000變壓器繞組變形測試儀根據對變壓器內部繞組特征參數的測量，采用內部故障頻率響應分析(FRA)方法，能對變壓器內部故障作出準確判斷。

     變壓器設計制造完成后，其線圈和內部結構就確定下來，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，則每個線圈對應參數(Ci、Li)就應該是確定的。因此每個線圈的頻域特征響應也隨之確定，對應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，或在運輸過程中發(fā)生沖撞，造成線圈相對位移，以及運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發(fā)生變化。進而影響并改變變壓器原有的頻域特征，即頻率響應發(fā)生幅度變化和諧振頻點偏移等。并根據響應分析方法研制開發(fā)的變壓器繞組測試儀，就是這樣一種新穎的變壓器內部故障無損檢測設備。它適用于63kV～500kV電力變壓器的內部結構故障檢測。

     HDRZ-3000變壓器繞組變形測試儀是將變壓器內部繞組參數在不同頻域的響應變化經量化處理后，根據其變化量值的大小、頻響變化的幅度、區(qū)域和頻響變化的趨勢，來確定變壓器內部繞組的變化程度，進而可以根據測量結果判斷變壓器是否已經受到嚴重破壞、是否需要進行大修。

      對于運行中的變壓器而言，無論過去是否保存有頻域特征圖，通過比較故障變壓器線圈間特征圖譜的差異，也可以對故障程度進行判斷。當然，如果保存有一套變壓器原有的繞組特征圖，更易對變壓器的運行狀況、事故后分析和維護檢修提供更為精確有力的依據。

變壓器繞組變形測試儀由筆記本電腦及單片機構成高精度測量系統(tǒng),結構緊湊，操作簡單，具有較完備的測試分析功能，對照使用說明書或經過短期培訓即可自行操作使用。

二、 技術特點

      1、采集控制采用高速、高集成化微處理器。

      2、筆記本電腦與儀器之間通信USB接口。

      3、使用工控機與測量儀器一體化，在測量現場不需使用移動電腦。

      4、硬件機芯采用DDS數字高速掃頻技術(美國)，通過測試可以準確診斷出繞組發(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。

      5、高速雙通道16位A/D采樣(現場試驗改變分接開關，波形曲線有明變化)。

      6、信號輸出幅度軟件調節(jié)，大幅度峰值±10V。

      7、計算機將檢測結果生成電子文檔(Word)

      8、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,兼容當前國內兩種技術流派的測量模式

      9、幅頻特性符合關于幅頻特性測試儀的技術指標。橫坐標（頻率）具有線性分度及對數分度兩種，因此打印出的曲線可以是線性分度曲線也可以是對數分度曲線，用戶可根據實際需要選用。

      10、檢測數據自動分析系統(tǒng),

                 橫向比較A、B 、C三相之間進行繞組相似性比較,

                                                 其分析結果為:

                                                                       ①*性很好

                                                                       ②*性較好

                                                                       ③*性較差

                                                                       ④*性很差,

                縱向比較A-A、B-B、C-C調取原數據與當前數據同相之間進行繞組變形比較，

                                                其分析結果為: 

                                                                        ①正常繞組

                                                                        ②輕度變形

                                                                        ③中度變形

                                                                        ④嚴重變形

      11、可自動生成Word電子文檔，供保存和打印。

      12、該儀器*電力標準DL/T911－2004《電力變壓器繞組變形的頻率響應分析法》的技術條件。

三、 主要技術參數

      3.1 掃描方式： 

                        1. 1、線性掃描分布

                                          掃頻測量范圍：(10Hz)-(10MHz)40000掃頻點、分辨率為0.25kHz、0.5kHz和1kHz。

                        2. 分段掃頻測量分布

                                         掃頻測量范圍：(0.5kHz)-(1MHz)、2000掃頻點；

                                                                 (0.5kHz)-(10kHz)

                                                                 (10kHz)-(100kHz)

                                                                 (100kHz)-(500kHz)

                                                                 (500kHz)-(1000kHz)

     3.2其他技術參數

                    1. 幅度測量范圍: (-120dB)至(+20dB)

                    2. 幅度測量精度: 0.1dB

                    3. 掃描頻率精度: 0.01%

                    4. 信號輸入阻抗：1MΩ

                    5. 信號輸出阻抗：50Ω

                    6. 信號輸出幅值：±20V

                    7. 同相測試重復率：99.9%

                    8. 測量儀器尺寸(長寬高)300X340X120(mm)

                    9. 儀器鋁合金箱尺寸(長寬高)310X400X330(mm)

                    10.總體重量:10Kg

四、 使用特點

      1.變壓器繞組變形測試儀由測量部分及分析軟件部分組成，測量部分是高速單片機控制，由信號生成及信號測量組成。整個工作由儀器自身的嵌入工控機完成，無需接線和連接筆記本電腦，使用方便。當然也可使用USB接口與筆記本電腦連接。

      2.在測試過程中僅需要拆除變壓器的連接母線，不需要對變壓器進行吊罩、拆裝的情況下就完成所有測試。

      3.儀器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10MHz，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。

      4.儀器智能化程度高，使用方便，具有自動量程調節(jié)，自動采樣頻率調節(jié)等多種功能。

      5.軟件采用windows平臺，兼容Win98/2000/WinXP/Win7/Win8/Win10系統(tǒng)。為使用者提供了更加方便和易于使用的顯示界面。

      6.提供歷史曲線對比分析，可同時加載多條歷史曲線觀察，能具體選擇任意曲線進行橫向和縱向分析。配有專家智能分析診斷系統(tǒng)，可以自動診斷變壓器繞組的狀態(tài)，同時加載6條曲線，各條曲線相關參數自動計算，自動診斷繞組的變形情況，給出診斷的參考結論。

      7.軟件管理功能強大，充分考慮現場使用的需要，自動保存環(huán)境條件參數，以便作變壓器繞組變形診斷時提供依據。測量數據自動存盤、具有彩色打印功能，方便用戶出測試報告。

      8.軟件人性化特點明顯，測量的各種條件多為選擇項，變壓器詳細參數可保存用做診斷參考，并且不用在現場輸入，可以以后再添加修改信息，使用起來更加方便。

      9.軟件智能化程度高，在輸入、輸出信號連接好之后，設置好條件參數，就可以完成所有的測量工作，并且隨時能在測量中打開歷史波形曲線進行比較觀   察和停止測量。

      10.每相測量所需時間小于60秒,對一臺高、中、低繞組的電力變壓器（容量、電壓等級不限）進行繞組變形測量，總需時間不超過10分鐘。

測量變壓器時,接線人員可任意布放信號輸入輸出引線，對測量結果無影響,接線人員可停留在變壓器油箱上面,不必下來,減輕勞動強度。

到數據庫。3)振值分析：包括測點頻譜分析，測點趨勢分析，三維頻譜分析等。

故障診斷：包括時域分析和頻域分析等。其中，時域和頻域分析中，系統(tǒng)具有完善的適用于齒輪和滾動軸承故障診斷的信號分析方法，主要有:時域分析:波形及其特征數據、趨勢分析。2) 頻域分析:頻譜及其特征數據、細化譜、倒頻譜、包絡分析、瀑布圖。) 時頻分析:小波變換。4) 對比分析信號分析為故障診斷提供了重要手段。

本文研究了風電機組故障診斷技術，提出了一種分布式層次化的風電機組狀態(tài)監(jiān)測故障診斷系統(tǒng)的設計思想，研究了一種以頻譜分析為基礎的故障診斷軟件系統(tǒng)。從風力發(fā)電機組運行管理的角度來看，我們必須了解齒輪箱的狀態(tài)，以及當出現問題時能得到正確的判斷和相應的處理。我們感到只有借助儀器的測試數據并通過專門的分析軟件對數據進行分析，才能真正了解故障的原因并采取措施，避免故障的進一步擴大，并指導日后的維修。

狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷技術在風力發(fā)電領域的應用還處于探索階段。風力機故障機理的研究是風力機及其零部件結構該進、優(yōu)化設計工作中的一項重要基礎工作。本文僅對振動分析診斷技術的應用進行了探討，其實故障診斷理論在風力機中的應用還包括噪聲測試、載荷測試、鐵譜分析、診斷專家系統(tǒng)等方面的研究。計算機技術在電力系統(tǒng)的普及應用，使電力系統(tǒng)自動化技術水平有了*地發(fā)展。目前在電力系統(tǒng)中應用多為廣泛的是監(jiān)控系統(tǒng)與五防系統(tǒng)分別獨立運行模式的傳統(tǒng)微機防誤閉鎖系統(tǒng)。微機防誤閉鎖系統(tǒng)主要由三個部分組成，即防誤主機(或五防模擬屏)、電腦鑰匙及現場鎖具。其特點是防誤主機(或五防模擬屏)，將模擬預演后的正確操作步驟傳輸到電腦鑰匙，其后的操作以電腦鑰匙為主，來完成閉鎖鎖具的解鎖工作。

但是微機防誤閉鎖系統(tǒng)也有難以克服的缺占：微機防誤閉鎖系統(tǒng)基本上都是離線式系統(tǒng)，防誤主機不能實時獲得操作的執(zhí)行情況，只有在電腦鑰匙回傳后，才可以獲得相關的操作信息。閉鎖邏輯只能在事前判斷，不能反映現場變化的情況。微HDRZ-3000變壓器繞組變形分析儀電力計量用對一臺多機防誤閉鎖系統(tǒng)的鎖具及其附件類型繁多，裝設復雜，容易出現可靠性問題，增加了維護和運行的負擔。3)五防主機與電腦鑰匙的通訊是影響系統(tǒng)可靠性的重要因素。

隨著IEC61850標準在變電站的逐步應用和推廣，特別是GOOSE(面向對象的通用變電站事件)技術的實現，使得在變電站方便實現在線式的五防功能成為可能。本文介紹了一種一體化的在線式五防閉鎖系統(tǒng)，能有效消除以上獨立微機防誤閉鎖系統(tǒng)的缺點，并提出了全站的詳細設計方案，預備在廣東茂名某數字化變電站試點運行。

1.GOOSE技術GOOSE(面向對象的通用變電站HDRZ-3000變壓器繞組變形分析儀電力計量用對一臺多事件)技術是IEC61850標準應用的主要部