儀器概述

變壓器繞組變形頻率響應測試儀根據對變壓器內部繞組特征參數的測量，采用目前世界發達正在開發完善的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生匝間、相間短路，或在運輸過程中發生沖撞，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的HX021變壓器繞組頻率響應測試儀，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。

   變壓器繞組變形頻率響應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。

變壓器繞組變形頻率響應測試儀由筆記本電腦及單片機構成高精度測量系統,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、 主要技術特點

☆ 采集控制采用高速、高集成化微處理器。

☆ PC機與儀器之間USB通信接口。

☆ 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。

☆ 高分辨dB值測量，雙通道16位A/D(現場試驗改變分接開關，即有明顯輸出變化)。

☆ 信號輸出幅度可以軟件調節，大幅度峰值±10V。

☆ 計算機將檢測結果生成電子文檔(WORD)

☆ 選用精密、高穩定元器件，對同一相重復試驗，測量重復率在99.5%以上。

☆ 成品電路板,表面有特殊處理，具有抗水和有害氣體污染。

☆ 筆記本電腦和測量儀器采用隔離電源供電，排除外界干擾。

☆ 儀器具有線性掃頻測量和分段掃頻測量雙測量系統功能,兼容當前國內兩種技術流派的測量模式

☆ 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。

☆ 檢測數據自動分析系統,橫向比較A、B 、C三相之間進行繞組相似性比較,其結果為:①一致性很好②一致性較好③一致性較差④一致性很差,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，其結果為:①正常繞組②輕度變形③中度變形④嚴重變形。

☆ 自動生成Word電子文檔，供保存和打印。

☆ *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：

（儀器具備線性掃頻測量和分段掃頻測量雙測量系統）

（1）線性掃描分布

掃頻測量范圍：(1kHz)-(2MHz)、2000掃頻點、分辨率為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)、      分辨率為0.02kHz

(10kHz)-(100kHz)、      分辨率為0.2kHz

(100kHz)-(500kHz)、     分辨率為1kHz

(500kHz)-(1000kHz)、    分辨率為1kHz

3.2 其他技術參數：

◇ 幅度測量范圍: (-100dB)–(+20dB)

◇ 幅度測量精度:   0.1dB

◇ 掃描頻率精度:  小于0.01%

◇ 信號輸入阻抗： 1MΩ

◇ 信號輸出阻抗： 50Ω

◇ 同相測試重復率：99.5%

◇測量儀器尺寸(長寬高)345X250X120(mm)

◇儀器鋁合金包裝箱尺寸(長寬高)425X335X215(mm)

◇儀器附件鋁合金箱尺寸(長寬高)425X335X150(mm)

◇總體重量:10Kg

四、 使用特點

4.1  變壓器繞組變形頻率響應測試儀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，分析部分由筆記本電腦完成，測量部分由USB通用接口與筆記本電腦連接，即插即用，使用方便。

4.2  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。

1. 儀器具備線形掃頻測量和分段掃頻測量雙系統測量功能，兼容當前國內兩種技術流派的測量模式。其中線形掃頻測量掃描頻率高達2MHz，對變壓器變形情況提供更多的分析。
2. 儀器智能化程度高，使用方便，具有自動量程調節，自動采樣頻率調節等多種功能。
3. 軟件采用windows平臺，兼容windows98/2000/winXP。
4. 提供歷史曲線對比分析，可同時加載多條歷史曲線觀察，能具體選擇任意頻段放大進行橫向和縱向分析。配有專家智能分析診斷系統，可以自動診斷變壓器繞組的狀態，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。
5. 軟件管理功能強大，充分考慮現場使用的需要，自動保存環境條件參數，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。
6. 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。

4.9   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。

4.10  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。

4.11  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。

五、儀器使用方法

5.1儀器面板

◇ 儀器面板上安裝有電   源自鎖開關, 按下時電源打開,指示燈點亮,關閉時按下松開, 指示燈熄滅.

◇上方印有儀器型號和名稱.

◇下方印有儀器生產廠名

◇ 儀器背板上安裝有電源插座

◇ USB通信端口連接筆記本電腦

◇ 測量信號端口:K9插座外標顏色與測量電纜外標顏色一致,請對色連接.

5.2變壓器的幾種常用檢測接線方式

變壓器繞組變形頻率響應測試儀主要是由主測量單元和筆記本電腦構成,并行三根測量電纜以及測量夾子和接地線組成。

主測量單元系統與試品之間采用50W高頻同軸電纜聯接，掃頻信號經輸出端口(激勵)，通過連接電纜將信號夾子(橙色)向被試品注入信號;由信號測量夾子(綠色)從被試品獲取信號，經電纜傳輸到響應端口；由信號測量從被試品注入點獲取同步參考信號，經電纜傳輸到輸入參考端口。被試品外殼與測試電纜的屏蔽層必須可靠連接并接地，大型變壓器一般以鐵芯接地套管引出線與油箱的連接點，作為公共接地點，變壓器外殼點接地

六、三相Yn形測量接線

◇測量系統共一點接地，取變壓器鐵芯接地。

◇黃夾子為輸入，鉗在Yn的‘O’點、綠夾子為測量，鉗在A相上。

◇地線連接網依次由綠夾子地線孔插入接地線至黃夾子地線孔，再由一根地線轉接到鐵芯接地。將黑夾子連接至鐵芯接地，鉗在低壓側A相上。

◇接地導線為10米、5米、3米可根據變壓器的大小選用不同長度。

◇儀器的接地由測量線導入。

◇測量系統共一點接地，取變壓器鐵芯接地。

◇黃夾子為輸入，鉗在Yn的‘O’點、綠夾子為測量，鉗在B相上。

◇地線連接網依次由綠夾子地線孔插入接地線至黃夾子地線孔，再由一根地線轉接到鐵芯接地。將黑夾子連接至鐵芯接地，鉗在低壓側B相上。

◇接地導線為10米、5米、3米可根據變壓器的大小選用不同長度。

◇儀器的接地由測量線導入。

◇測量系統共一點接地，取變壓器鐵芯接地。

◇黃夾子為輸入，鉗在Yn的‘O’點、綠夾子為測量，鉗在C相上。

◇地線連接網依次由綠夾子地線孔插入接地線至黃夾子地線孔，再由一根地線轉接到鐵芯接地。將黑夾子連接至鐵芯接地，鉗在低壓側C相上。

◇接地導線為10米、5米、3米可根據變壓器的大小選用不同長度。

◇儀器的接地由測量線導入。

七、三相Y形測量接線

◇測量系統共一點接地，取變壓器鐵芯接地。

◇黃夾子為輸入，鉗在Y形的A相、綠夾子為測量，鉗在B相上。

◇地線連接網依次由綠夾子地線孔插入接地線至黃夾子地線孔，再由一根地線轉接到鐵芯接地。將黑夾子連接至鐵芯接地，鉗在低壓側A相上。

◇接地導線為10米、5米、3米可根據變壓器的大小選用不同長度。

◇儀器的接地由測量線導入。

◇測量系統共一點接地，取變壓器鐵芯接地。

◇黃夾子為輸入，鉗在Y形的B相、綠夾子為測量，鉗在C相上。

◇地線連接網依次由綠夾子地線孔插入接地線至黃夾子地線孔，再由一根地線轉接到鐵芯接地。將黑夾子連接至鐵芯接地，鉗在低壓側B相上。

◇接地導線為10米、5米、3米可根據變壓器的大小選用不同長度。

◇儀器的接地由測量線導入。

◇測量系統共一點接地，取變壓器鐵芯接地。

◇黃夾子為輸入,鉗在Y形的C相、綠夾子為測量，鉗在A相上。

◇地線連接網依次由綠夾子地線孔插入接地線至黃夾子地線孔，再由一根地線轉接到鐵芯接地。將黑夾子連接至鐵芯接地，鉗在低壓側C相上。

◇接地導線為10米、5米、3米可根據變壓器的大小選用不同長度。

◇儀器的接地由測量線導入。

八、三相△形測量接線

◇測量系統共一點接地，取變壓器鐵芯接地。

◇黃夾子為輸入，鉗在△形的A相、綠夾子為測量，鉗在B相上。

◇地線連接網依次由綠夾子地線孔插入接地線至黃夾子地線孔，再由一根地線轉接到鐵芯接地。將黑夾子連接至鐵芯接地，鉗在低壓側A相上。

◇接地導線為10米、5米、3米可根據變壓器的大小選用不同長度。

◇儀器的接地由測量線導入。

◇測量系統共一點接地，取變壓器鐵芯接地。

◇黃夾子為輸入，鉗在鉗在△形的B相、綠夾子為測量，鉗在C相上。

◇地線連接網依次由綠夾子地線孔插入接地線至黃夾子地線孔，再由一根地線轉接到鐵芯接地。將黑夾子連接至鐵芯接地，鉗在低壓側B相上。

◇接地導線為10米、5米、3米可根據變壓器的大小選用不同長度。

◇儀器的接地由測量線導入。

◇測量系統共一點接地，取變壓器鐵芯接地

◇黃夾子為輸入，鉗在鉗在△形的C相、綠夾子為測量，鉗在A相上。

◇地線連接網依次由綠夾子地線孔插入接地線至黃夾子地線孔，再由一根地線轉接到鐵芯接地。將黑夾子連接至鐵芯接地，鉗在低壓側C相上。

◇接地導線為10米、5米、3米可根據變壓器的大小選用不同長度。

◇儀器的接地由測量線導入。

九、單相X、Y、Z測量接線

◇測量系統共一點接地，取變壓器鐵芯接地。

◇黃夾子為輸入，鉗在單相x點上、綠夾子為測量，鉗在a點上。

◇地線連接網依次由綠夾子地線孔插入接地線至黃夾子地線孔，再由一根地線轉接到鐵芯接地。將黑夾子連接至鐵芯接地，鉗在低壓側A相上。

◇接地導線為10米、5米、3米可根據變壓器的大小選用不同長度。

◇儀器的接地由測量線導入。

b

◇測量系統共一點接地，取變壓器鐵芯接地。

◇黃夾子為輸入，鉗在單相y點上、綠夾子為測量，鉗在b點上。

◇地線連接網依次由綠夾子地線孔插入接地線至黃夾子地線孔，再由一根地線轉接到鐵芯接地。將黑夾子連接至鐵芯接地，鉗在低壓側B相上。

◇接地導線為10米、5米、3米可根據變壓器的大小選用不同長度。

◇儀器的接地由測量線導入。

◇測量系統共一點接地，取變壓器鐵芯接地。

◇黃夾子為輸入，鉗在z點上、綠夾子為測量，鉗在c相上。

◇地線連接網依次由綠夾子地線孔插入接地線至黃夾子地線孔，再由一根地線轉接到鐵芯接地。將黑夾子連接至鐵芯接地，鉗在低壓側C相上。

◇接地導線為10米、5米、3米可根據變壓器的大小選用不同長度。

◇儀器的接地由測量線導入。

注意事項:

    該儀器在測量之前應預熱15分鐘，如果在冬季等氣溫偏低的情況下，預熱時間應適當加長，確保儀器的正常測量。

注意嚴格按示意圖接地線，特別注意的是響應信號的接地夾子要先通過連接線與激勵信號的接地夾子連接，再由激勵信號的接地線與鐵芯接地，保證信號電流的正確流向。

十、測試軟件界面介紹

本儀器除接線外的所有操作均在計算機上完成。檢查試驗接線正確無誤后，啟動計算機電源開關，待微機進入正常運行后，再啟動主測量單元電源，其電源指示燈應正常顯示。如果只對已測量的數據進行分析工作，可不連接和啟動主測量單元，只啟動計算機就可完成;計算機啟動后，雙擊本儀器執行圖標，即進入工作程序。以下介紹軟件界面中各個區域的功能。

注意：次進入該系統或重新安裝該系統，系統將自動進行參數初始化，此時請保持所有儀器電源打開，USB接線無誤，該過程可能需要3分鐘，請耐心等待。初始化完成后，在以后的使用中將不會出現這個過程。

10.1:菜單欄

進入軟件，左上方即為菜單欄，分別有“系統”、“查看”和“設置”三個下拉菜單。下面分別介紹各個下拉菜單的具體功能。

1．系統

1．1  開始測量，開始進行變壓器測試工作，但一般在開始測試前需要設置一些參數，所以建議一般在測量區域（下面會詳細介紹）進行開始測試的過程。

1．2  波形分析報告，根據當前的測試曲線數據，顯示出詳細的測試報告，但一般在進行分析報告前需要選擇待分析的曲線和顯示方式等參數，所以建議一般在曲線分析區域（下面會詳細介紹）進行顯示分析報告的過程。

1．3  連接USB，如果運行此軟件的時候未連接USB線，可在確認USB線已連接和測試儀器已通電的情況，選擇此項目重新進行連接。建議在確認USB線已連接和測試儀器已通電之后，再運行本軟件。

1．4  自校，對本儀器進行自我校準，一般儀器出廠前已經校準完畢，所以不建議使用本項目。（此項目有密碼保護，不必擔心會誤操作。）

1．5  退出系統，使用完畢可以選擇此項目離開。

2．查看

2．1  X軸平均坐標系，此項目只在分析歷史曲線時候有效，使用后，歷史測試曲線的頻率點分布采用均勻分布情況。

2．2  X軸對數坐標系，此項目只在分析歷史曲線時候有效，使用后，歷史測試曲線的頻率點分布采用對數分布情況。

2．3  恢復到原始X軸坐標，此項目只在分析歷史曲線時候有效，歷史曲線分析的時候可以對曲線進行局部放大查看，使用此項目后，曲線會恢復到原始坐標系的狀態。

3. 設置

3．1  變壓器參數，選擇此項目后，會打開一個變壓器各項參數的對話框，設置好各個參數后，按“確認”鍵保存輸入數據，按“取消”鍵放棄輸入數據，按“寫入數據文件”鍵則將此變壓器參數寫入到已選擇的歷史曲線文件中，覆蓋掉這些文件以前的變壓器參數。（此功能是針對在變壓器現場測試時，臨時簡單設置了變壓器參數，再測試完成后重新想修改已保存的變壓器參數的情況。）

3．2  頻段設置，選擇此項目后，會打開一個掃描頻率低、中、高各個頻段的對話框，設置好各個頻段的范圍后，按“確認”鍵保存輸入數據，按“取消”鍵放棄輸入數據，按“還原”鍵則會恢復到默認頻段設置。此項目的頻段設置參數，只在打印報告中會反映出來。

3．3  設置單位名稱，選擇此項目后，會打開一個要求輸入單位名稱的對話框，按“確認”鍵保存輸入，按“取消”鍵放棄輸入，此項目設置的單位名稱，只在打印報告中會反映出來。

3.4   系統初始化，當系統次安裝使用或者重新安裝使用后，運行會自動啟動該選項，對系統的測量參數進行初始化過程，該過程可能需要3分鐘左右。一般用戶無需手動使用該項目。

10.2:瀏覽

菜單欄的下方，即為瀏覽和測量區域，選擇不同的項目，下方的區域內容也會隨之變化。在對測試完成的曲線數據文件進行查看分析的時候，選擇“瀏覽”項目。此時，下方為文件系統的樹型結構，可選擇已保存的曲線數據文件，具體操作介紹請參照軟件測試流程。

10.3:測量

準備對變壓器測試的時候，選擇“測量”項目。此時下方為測量變壓器的時候，需要填入的一些參數，“變壓器參數”鍵同菜單中的變壓器參數，“開始測量”鍵即進行測試，在測試過程中可以隨時選擇“停止測量”中止測試。（注意：如果測試過程中停止測量了，將無法繼續當前測量進度，數據也無法保存。）

10.4:曲線坐標系

居中的坐標系為曲線坐標系，X軸為頻率，Y軸為分貝，歷史曲線和測量曲線都在此坐標系中顯示，具體可操作功能介紹見軟件測試流程。

10.5:數據顯示窗口

在曲線坐標系的右上為數據顯示窗口，分別顯示頻率，分貝和相關系數。具體介紹見軟件測試流程。

10.6:曲線數據文件分析管理窗口

以上介紹后的其他窗口都屬于曲線數據文件分析管理窗口，具體操作功能介紹見軟件測試流程。

十一、測試軟件使用流程

11.1:驅動安裝

    在連接好USB連接線，并打開儀器電源后，會出現發現新硬件，安裝驅動軟件的提示，選擇“從列表或位置安裝”，再選擇“瀏覽”，選擇安裝光盤的盤符，就完成了安裝USB驅動。

11.2:測量

進入軟件后，點擊“測量”,被試變壓器情況登記窗，先點擊“變壓器參數”，按屏幕提示選擇或者新填入被試變壓器的各項參數，確認后再將被試變壓器的繞組類型、信號注入端、信號測量端、高低分接開關、油溫和環境溫度的情況輸入計算機。輸入完畢后，按“開始測量”即可進行測量。由于存盤文件名和上述輸入信息有關，故請認真填寫有關信息。如未選擇變壓器參數，系統拒絕開始測量。

在三相測量中，如出現已測試過的相位，系統將會自動提醒，防止測量點選擇參數在測試后未及時修改。在測量過程中，可以在數據文件分析管理窗口中選擇歷史數據曲線，這樣可以橫向或縱向對測試中的曲線進行對比，以便發現可能出現的接線錯誤等情況，及時停止測量糾正。在測量中，數據顯示窗口會跟蹤顯示相關的數據，也可隨時中斷測量。測量結束后，將出現數據已保存窗口，同時數據曲線進入數據文件分析管理窗口顯示出來，此時可接著進行下一次測量。

11.3 調入數據文件

選取“瀏覽”,會出現一個數據文件系統樹性結構?？梢噪p擊文件名稱將所需數據文件加入到文件列舉窗口，（軟件界面的左下方）。當列舉窗口的文件被選中后，其所包含的曲線數據會顯示在曲線坐標系，曲線測量數據會顯示到數據文件列表中。（軟件界面的下方）。軟件界面的右下方的“清除所有數據”和“清除所選數據”用來清除掉文件列舉窗口中的文件（軟件界面的左下方）。選擇“分析測試報告”將會對已選擇顯示的曲線數據文件中的前三條曲線顯示測試報告，并可進行打印。

11.4 分析數據報告

選擇“分析測試報告”,會出現一個數據文件報告。上方顯示的是加入的曲線的文件名稱和測量時間，中間是對曲線的相關系數顯示，分為低頻段、中頻段、高頻段和總體結論。如果選擇的是對數坐標系，所有相關系數是參考數字，范圍0到10之間，數字越大表示相似性越好。如果選擇的是平均坐標系，各個頻段的相關系數為參考數字，范圍0到10之間，數字越大表示相似性越好。總的結論將根據選擇曲線的相位關系出現不同的結果。如果是不同相的兩條曲線，將根據相關系數的大小得出“一致性很好”、 “一致性較好”、 “一致性較差”、 “一致性很差”等結果，如果是同相的兩條曲線，將根據相關系數的大小得出“正常繞組”、 “輕微變形”、 “明顯變形”、 “嚴重變形”等結果。選擇“打印測試報告”將直接打印生成曲線測試報告，選擇“輸出Word報告”將會生成一個Word文檔的測試報告，可進行查看和打印等等。

11.5 分析數據曲線:

調入數據文件后，可用線性坐標或對數坐標顯示波形，并可將曲線任意縮放。軟件提供了多種分析方法，可顯示當前曲線頻率值、分貝值和顯示當前頻率范圍內曲線的相關系數。；要改變當前分析的曲線和比較不同曲線的相關系數，在曲線分析窗口（軟件界面的右方）中進行選擇。選中曲線后，在主窗口中按右鍵點擊任何一點都可以顯示該點的頻率和幅值，按住右鍵不放,左右移動可顯示各點的數值。在主窗口中按住左鍵不放,向左或右移動鼠標至合適位置,放開鼠標左鍵,可放大所選頻率范圍內的圖形。要恢復原來的曲線坐標，選擇菜單中的“查看”的“恢復到原始X軸坐標”。

11.6 其它操作:

    選擇“設置”中的“頻段設置”，可設置高中低頻段的范圍，將影響報告中的相關系數和均方差顯示。

十二、試驗程序及注意事項

 12.1 首先檢查變壓器接地狀況是否良好，套管引線應全部解開。

 12.2 詳細記錄被試品的銘牌數據及原始工況有否異常，以及被試品變壓器當前測試狀況下的分接開關位置，并仔細輸入被試品情況登記窗。

12.3 根據被試品的情況建立被試品數據文件的子目錄；測試完成后應將測量的數據備份至該目錄下，并注意進行整理工作。

12.4 數據存放格式：文件是以ASCII碼的形式存放，用戶可用各種文字編輯軟件進行閱讀和修改。

12.5 對剛退出運行的變壓器進行測量，測量前應盡量讓其散熱降溫；但在整個測量過程中應停止對其所施的降溫手段，保持溫度，以免測量過程中溫度變化過大而影響測量結果的一致性。

12.6 現場測試時，為防止出現意外損壞儀器，請使用所配的電源隔離變壓器。

十三、變壓器繞組變形試驗作業指導書

1. 范圍

本作業指導書適用于電力生產、基建、試驗研究等單位和部門。本作業指導書規定了交接驗收、預防性試驗、檢修過程中的變壓器繞組變形試驗（頻率響應法）的試驗項目的引用標準、儀器設備要求、試驗人員資質要求和職責、作業程序、試驗結果判斷方法和試驗注意事項等。制定本指導書的目的是規范操作、保證試驗結果的準確性，為設備運行、監督、檢修提供依據；指導設備管理人員和現場工作人員應用變壓器繞組變形測試技術對電力變壓器進行檢測和診斷，為變壓器設備運行檢修提供依據，提高變壓器設備運行的可靠率。

變壓器繞組變形測試技術是根據測得的變壓器各繞組頻率響應特性的一致性，結合設備結構、運行情況及其它試驗項目進行全面的、歷史的、綜合的分析比較，以判斷變壓器繞組變形程度。本指導書提出的判斷方法和注意值僅適用于使用差值判斷變壓器繞組變形的方法。

1. 規范性引用文件

下列文件中的條款通過本作業指導書的引用而成為本作業指導書的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修改單或修訂版均不適用于本作業指導書，然而，鼓勵根據本標準達成協議的各方研究是否可使用這些文件的版本。凡是不注日期的引用文件，其版本適用于本作業指導書。

GB1094.1    電力變壓器   部分   總則

GB1094.2    電力變壓器   第二部分   溫升

GB1094.3    電力變壓器   第三部分   絕緣水平和絕緣試驗

1. 定義

本作業指導書采用下列定義

3.1 變壓器繞組變形

變壓器在運行中不可避免地要遭受出口短路或近區短路故障沖擊，在運輸安裝過程中也可能受到碰撞沖擊。在這些沖擊力（包括電動力和機械力）作用下，變壓器繞組就可能發生軸向、徑向尺寸變化、位移、扭曲、鼓包等變形。

3.2 變形程度正常

指變壓器處于原始狀態或不存在明顯變形，可以繼續運行，繞組不需要整修。

3.3 一般變形

指變壓器存在明顯變形需要加強監督，應在適當時機安排檢修，再次短路或其它沖擊將有很大可能造成變壓器損壞，需要整修或更換繞組 ；

3.4 嚴重變形

指變壓器因變形而不能繼續運行必須馬上處理；

3.5 頻率響應法

在一定的頻率范圍內，對變壓器某一繞組的一端施加一系列特定頻率的信號，測量其兩端的響應信號，即可得出該變壓器繞組頻率響應特性。

3.6 兩條頻率響應特性曲線（1和2）差值

E12--兩條頻響曲線的差值（均方根值）；

D1i—1條頻響曲線i點幅值dB；

D2i—2條頻響曲線i點幅值dB

N--離散點總數（ 高壓側計算頻率范圍是10-515kHz，中壓、低壓側計算頻率范圍是10-700kHz。）

1. 安全措施

負責人制定安全措施，作業參加人在負責人的監督下進行試驗工作。本試驗要注意為了保護測試儀，測量前應對試驗前應將被試變壓器線端對地放電，以防靜電或感應電損壞儀器。

1. 工作程序
   1. 試驗人員

本項作業需要2人，一名工作負責人應為工程師及以上，一名作業承擔者應為技術員及以上。

1. 測量儀器及要求
   1. 設備清單

繞組變形測試儀一臺、用于控制測試儀采集數據的筆記本電腦一臺、試驗線三根。

1. 測量儀器宜滿足下列技術要求：

1. 試驗頻率范圍一般應在1kHz-1MHZ
2. 采樣點應大于2000點
3. 采樣頻率應達到20MHz
4. 數據文件應以文本文件格式存儲以利交流
5. 應能明確判斷變壓器繞組是否變形，并能判定變形的程度
   1. 作業程序
      1. 變壓器繞組變形測試方法

   對變壓器每一繞組的一端每施加一系列特定頻率的信號，測量其兩端的響應信號，即可得出頻率響應特性F(f=1kHz-1MHZ)=20lg(v2/v1)。對于有中性點引出的繞組依次測量OA、OB、OC的頻率響應特性，對于角接的繞組依次測量AB、AC、BC的頻率響應特性。

1. 變壓器繞組變形測試接線圖

測試接線見圖1。

1. 試驗步驟
2. 通過三根測試線將被試驗變壓器的被試繞組引出端與測試儀的三個端口（OUT、INPUT1、INPUT2）有效連接。
3. 打開筆記本電腦輸入被試變壓器銘牌；打開測試儀電源開關，用USB口線將測試儀與筆記本電腦連接，開始試驗。
4. 采集完畢，關閉筆記本電腦及測試儀的電源。
5. 變壓器繞組變形的判斷方法
   1. 變壓器繞組變形判據：

變壓器繞組的頻率響應特性中、低頻部分（10--500 kHz）的頻響曲線具有較豐富的諧振點，這些諧振點的變化靈敏地反應了變壓器繞組斷股、鼓包、扭曲、餅間錯位等變形情況，而高頻部分（500 kHz以上）能反應出變壓器繞組的位移。對變壓器110kV及以上繞組頻響曲線的高頻部分，由于影響因素較多，有時很難保證該部分曲線較好地重合。在進行判斷時，應重點注意中、低頻部分，高頻部分作為必要時的參考。

1. 1.6MVA以上變壓器繞組無變形診斷步驟：

1. 如果三相繞組相間差值大于3.5dB，應引起注意，應將測試結果與該變壓器的原始測試結果相比較，如有明顯變大（大于3.5dB），則可判定為發生了繞組變形；
2. 如果沒有原始測試結果，則可與同廠同型同期變壓器的測試結果進行比較，如有明顯變大（大于3.5dB），則可判定為發生了繞組變形；
3. 如果仍無法比較，則需請制造廠說明三相繞組不一致的原因，并結合短路和過流情況作出判斷；
4. 如果三相繞組相間差值小于3.5dB，但與該變壓器的原始測試結果相比差值大于3.5dB時，則變壓器繞組的共用部分發生變形，或者發生了三相一致的變形；
   1. 變形程度診斷：

變壓器繞組發生變形后，還需要知道變形程度。  變形程度按前述定義劃分為正常、中度變形、嚴重變形三種。診斷的注意值見下表1

1. 變形程度診斷的注意值

1. 注意事項
   1. 測試方法的注意事項：

    可靠的測試結果是變壓器繞組變形判斷的基礎，測試時應注意以下事項：

1. 試驗前儀器應可靠接地；
2. 試驗前應將被試變壓器線端對地放電，以防靜電或感應電損壞儀器；
3. 試驗電纜放好后，先將電纜短接，檢驗儀器及電纜是否完好，檢驗曲線應近似一條0dB直線（末端允許有+/-1dB）；
4. 輸入被試變壓器銘牌以及分接位置，注明試驗是在末屏或變壓器外部直接接線；
5. 應注意電纜與儀器及被試變壓器接觸良好；
6. 應盡量在大分接位置試驗；
7. 應盡量保持變壓器外部接線一致；
8. 對110kV及以上變壓器繞組，試驗引線與套管間雜散電容可能會影響其頻響曲線高頻部分的一致性，應盡量在前后試驗或三相試驗時保持一致：
9. 試驗中如果變壓器三相頻響特性不一致，應檢查設備后重做，直至同一相兩次試驗結果一致；
10. 試驗完成后，檢查數據文件是否存妥，然后退出測試系統并依次關機。
    1. 判斷方法的注意事項：

a)  變壓器繞組發生變形的必要條件是出口短路、近區短路或多次過流動作、運輸中發生沖撞；

1. 在低頻部分（幾十kHz）頻響曲線一般能夠較好地重合，否則應首先懷疑測試接線接觸不良；
2. 一般來說35kV及以下變壓器（包括廠變）頻響特性一致性可能較差，應在交接時留原始數據待比較；
3. 測得的頻響曲線一般在+20~-80dB之間，如果超出應檢查試驗回路是否接觸不良或斷線；
4. 角接繞組分開試驗時三相頻響特性可能不一致；
5. 平衡繞組可能引起三相頻響特性不一致；
6. 繞組嚴重變形會影響臨近繞組的頻響特性；
7. 有些小廠及現場檢修的變壓器，由于工藝較差可能導致變壓器繞組頻響特性不一致；
8. 有資料表明溫度對頻響特性有影響；
9. 糾結式繞組有換位導線時可能導致變壓器繞組頻響特性不一致；

1. 對原始記錄與正式報告的要求

1. 原始記錄的填寫要字跡清晰、完整、準確，不得隨意涂改，不得留有空白，并在原始記錄上注明使用的儀器設備名稱及編號。
2. 當記錄表格出現某些“表格”確無數據記錄時，可用“/”表示此格無數據。
3. 若確屬筆誤，出現記錄錯誤時，允許用“單線劃改”，并要求更改者在更改旁邊簽名。
4. 原始記錄應由紀錄人員和審核人員二級審核簽字；試驗報告應由擬稿人員、審核人員、批準人員三級審核簽字。
5. 原始記錄的記錄人與審核人不得是同一人，正式報告的擬稿人與審核/批準人不得是同一人。
6. 原始記錄及試驗報告應按規定存檔。