電力市場需求“變壓器繞組變形綜合測試儀”現(xiàn)場使用很便捷

在河北省衡水市棗強縣，跨雄商高鐵唯依一條1000千伏特高壓輸電線路順利完成遷改。至此，河北省境內(nèi)對雄商高鐵建設(shè)構(gòu)成影響的電力路障全部遷改完成。

中鐵一局集團電務(wù)工程有限公司雄商高鐵三電遷改項目總工程師介紹說，此次遷改的電力線路為臺泉Ⅰ、Ⅱ線特高壓輸電線路，是雄商高鐵全線唯依一條1000千伏特高壓輸電線路。該線路在河北省衡水市棗強縣境內(nèi)交叉跨越在建的雄商高鐵，距離軌面垂直高度僅有20.6米，不能滿足高鐵下穿的安全距離要求。

遷改過程中，施工團隊采用新建五基高塔并拆除四基舊塔的方式，為臺泉Ⅰ、Ⅱ線特高壓輸電線路實施“增高術(shù)"，將導線原地抬升13米，確保雄商高鐵建成通車后高鐵列車在特高壓線路下安全通行。其中兩座新建基塔高達117米，單塔重達200噸，相較傳統(tǒng)角鋼鐵塔，其塔材組件重、高空拼裝多、組立周期長。

“為此，我們把新塔組立、舊塔拆除、導線展放、附件安裝調(diào)整等各工序以‘天’為單元，按‘小時’為單位卡控，細分進度，確保施工任務(wù)的完成。"

雄商高鐵北起京雄城際鐵路雄安站，南至商合杭高鐵商丘站，正線全長552公里，設(shè)計時速350公里，是中國“八縱八橫"高鐵網(wǎng)京港(臺)通道的重要組成部分。

一、系統(tǒng)簡介（RZBX-FR電力市場需求“變壓器繞組變形綜合測試儀"現(xiàn)場使用很便捷）

變壓器繞組變形測試儀用于測試6kV及以上電壓等級電力變壓器及其它特殊用途的變壓器，電力變壓器在運行或者運輸過程中不可避免地要遭受各種故障短路電流的沖擊或者物理撞擊，在短路電流產(chǎn)生的強大電動力作用下，變壓器繞組可能失去穩(wěn)定性，導致局部扭曲、鼓包或移位等長久變形現(xiàn)象，這將嚴重影響變壓器的安全運行。按國家電力行業(yè)標準DL/T911－2004采用頻率響應分析法測量變壓器的繞組變形，是通過檢測變壓器各個繞組的幅頻響應特性，并對檢測結(jié)果進行縱向或橫向比較，根據(jù)幅頻響應特性的變化程度，判斷變壓器繞組可能發(fā)生的變形情況。

1、主要技術(shù)特點

采用掃頻法對變壓器繞組特性進行測量，不對變壓器吊罩、拆裝的情況下，通過檢測各繞組的幅頻響應特性，對6kV及以上變壓器，準確測量繞組的扭曲、鼓包或移位等變形情況。

測量速度快，對單個繞組測量時間3分鐘以內(nèi)。

頻率精度非常高，精度高于0.001% 。

數(shù)字化頻率合成，頻率穩(wěn)定性更高。

5000V電壓隔離、充分保護測試電腦安全。

可同時加載9條曲線，各條曲線相關(guān)參數(shù)自動計算，自動診斷繞組的變形情況，給出診斷的參考結(jié)論。

分析軟件功能強大，軟件、硬件指標滿足國標DL/T911-2004。

軟件管理人性化、智能化程度高，設(shè)置好參數(shù)后，只需按一個鍵便可完成所有測量工作。

軟件界面簡潔直觀，分析、存儲、報告導出、打印等菜單一目了然。

現(xiàn)場接線簡單、使用方便。

內(nèi)置工控機，操作及攜帶更便捷。

12英寸大屏，圖譜曲線更清晰。

設(shè)有兩個USB接口。

二、主要技術(shù)指標（RZBX-FR電力市場需求“變壓器繞組變形綜合測試儀"現(xiàn)場使用很便捷）

測量速度：單相繞組1分鐘-3分鐘

輸出電壓：Vpp-25V

輸入阻抗：1MΩ （響應通道內(nèi)置50Ω匹配電阻）

掃頻范圍：100Hz－2MHz

頻率精度： 0.001%

掃頻方式：線性或?qū)?shù)，掃頻間隔和點數(shù)可任意設(shè)置

曲線顯示：幅頻曲線

測量動態(tài)范圍寬：－120dB～20dB

兩個采集通道，一個采集激勵信號，一個采集響應信號，用于計算傳遞函數(shù)

采集通道量化精度：14位

采集通道*大靜態(tài)偏差：0.5%

每通道*大存儲容量：64K樣點

采集通道輸入阻抗：1MΩ

供電電壓：AC220V±10%

主機重量：4 kg

工控機雙核CPU， 內(nèi)存2G

固態(tài)硬盤（SSD）：32G

Win7操作系統(tǒng)

顯示屏：12.1英寸工業(yè)級顯示屏，帶觸摸。

3、測試分析軟件主要特色

采用windows平臺，兼容Window 2000/Window XP/Windows7/windows8。

采用數(shù)據(jù)庫保存測試數(shù)據(jù)，對測試數(shù)據(jù)的管理簡潔方便。

可以同時加載 9 條曲線，各條曲線相關(guān)參數(shù)自動計算，自動診斷繞組的變形情況，給出診斷的參考結(jié)論。

軟件管理功能強大，充分考慮現(xiàn)場使用的需要，測量數(shù)據(jù)自動存盤、自動導出生成Word版測試報告（需安裝相應的Office軟件）或JPG圖片報告，方便用戶出測試報告。

軟件人性化特點明顯，測量的各種條件多為選擇項，不用在現(xiàn)場做很多的輸入，使用更加方便。

軟件智能化程度高，在輸入、輸出信號連接好之后，只需要按一個鍵就可以完成所有的測量工作。

軟件界面簡潔、直觀、實用。

系統(tǒng)簡明操作流程

采集器接地

采集器與變壓器繞組接線

采集器與計算機接線

計算機開機

采集器上電

登錄軟件

錄入信息

選擇終止頻率，調(diào)整測試參數(shù)

選擇繞組

開始測試

更換測試繞組

選擇繞組

開始測試

重復以上過程，直至完成所有繞組測試

保存數(shù)據(jù)

數(shù)據(jù)分析

報告導出

關(guān)閉軟件

關(guān)閉采集器電源

拆開采集器與計算機的接線

拆開變壓器接線

測試完成。

二 準備工作

注：使用說明書中涉及計算機及Windows操作系統(tǒng)的基本操作不在本使用說明書中，請參考相關(guān)的計算機書籍。

注：使用說明書中關(guān)于Windows操作系統(tǒng)的基本操作以Windows7操作系統(tǒng)為基礎(chǔ)，其他Windows系統(tǒng)的操作與Windows 7操作的差別不在本使用說明書之內(nèi)，請參考相關(guān)的計算機書籍。

三、試驗接線（RZBX-FR電力市場需求“變壓器繞組變形綜合測試儀"現(xiàn)場使用很便捷）

3.1面板介紹

變壓器繞組變形測試儀的面板如圖1所示。

圖1變壓器繞組變形測試儀面板圖

進行變壓器繞組變形測試時的外部接線示意圖如圖2所示。儀器的 激勵端 通過輸入電阻（內(nèi)阻）將掃頻電壓信號輸入被試變壓器繞組的首端，首端的電壓信號輸入儀器的 輸入端 ，被試變壓器繞組末端的電壓信號輸入到儀器 響應端 。變壓器繞組變形測試儀的“接地"、“被試變壓器"的外殼和鐵芯一起接地。                  

3.2繞組的接線方式

圖2變壓器繞組變形測試的外部接線示意圖

繞組變形頻率響應測試的掃頻信號建議從繞組的末端注入，首端輸出，非被試繞組懸空。根據(jù)變壓器的不同接線組別，繞組變形測試的接線方式也不同。

YN接線

掃頻信號輸入阻抗接于中性點O，掃頻信號輸出阻抗分別接在A、B、C上。這種測量方法，可以將非測量相上接收到的干擾信號由信號發(fā)生器上的低阻抗來吸收。如圖3所示。

圖3  YN接線

Y接線

由于中性點未引出，應按以下方式接線，如圖4所示。

輸入阻抗接于A，輸出阻抗接在B測試。

輸入阻抗接于B，輸出阻抗接在C測試。                       

輸入阻抗接于C，輸出阻抗接在A測試。

圖4  Y接線

內(nèi)連接△接線

內(nèi)連接Δ接線繞組的接線方式如圖5所示。

輸入阻抗接于c，輸出阻抗接在a相，代表a相。

輸入阻抗接于a，輸出阻抗接在b相，代表b相。

輸入阻抗接于b，輸出阻抗接在c相，代表c相。

圖5  內(nèi)連接Δ接線

由于內(nèi)連接Δ接線非測量的兩個繞組串聯(lián)后并聯(lián)在回路中，理論上說對測試過程是有影響的。如果衰減超過10dB后，則可以認為非測量線圈的影響可以忽略。

外連接Δ接線

如果繞組解開測量的接線方式如圖6所示。如果不解開連接，可以看作內(nèi)連接Δ接線，接線方式如圖7所示。

輸入阻抗接于x，輸出阻抗接在a相，代表a相。

輸入阻抗接于y，輸出阻抗接在b相，代表b相。

輸入阻抗接于z，輸出阻抗接在c相，代表c相。

圖6外連接Δ接線

有平衡繞組的變壓器

對于有平衡繞組的變壓器，測試時必須解開接地。如圖7所示。

圖7  平衡繞組接線

四、系統(tǒng)測試（RZBX-FR電力市場需求“變壓器繞組變形綜合測試儀"現(xiàn)場使用很便捷）

4.1啟動“繞組變形測試系統(tǒng)"程序

雙擊桌面上的“變壓器繞組變形測試儀"圖標，啟動“變壓器繞組變形測試系統(tǒng)"程序。

啟動過程完成后，進入標題為“變壓器繞組變形測試儀"的主程序界面。（雙擊屏幕左上角的小圖標，便可切換至桌面。測試過程中請不要點擊。）

軟件主界面分為7個組成部分：

（A）測試曲線顯示區(qū)

該區(qū)域顯示測試曲線，橫坐標為頻率，縱坐標為dB值（幅頻測試）或角度值（相頻測試）。下方標簽包括:

曲線類型標簽:用于標識當前所顯示的內(nèi)容是“幅頻曲線"還是“相頻曲線"。 點擊該標簽，可以在兩種類型間進行切換（需硬件支持）。

掃描模式標簽：用于顯示當前掃描模式是線性掃描還是對數(shù)掃描，點擊該標簽，可以在兩種模式間切換。

起始頻率標簽：用于顯示當前的掃描起始頻率，點擊該標簽，可以在不同的起始頻率間切換。

終止頻率標簽：用于顯示當前的掃描終止頻率。

掃描點數(shù)標簽：用于顯示當前掃描的總點數(shù)，點擊該標簽，可以在不同的點數(shù)間切換。

（B）狀態(tài)顯示區(qū)

狀態(tài)顯示區(qū)顯示當前設(shè)備的工作狀態(tài)。

（C）操作區(qū)

操作區(qū)有開始和終止兩個按鈕，該按鈕在測試中會根據(jù)使用狀態(tài)輪流顯示，停止狀態(tài)時顯示“start開始"，開始狀態(tài)時顯示“stop停止"。

在按鈕下方有當前狀態(tài)顯示標簽，用于顯示設(shè)備當前的狀態(tài)：

“脫機狀態(tài)"：計算機工作與脫機狀態(tài)，只能進行數(shù)據(jù)讀取和打印等功能。

“設(shè)備連接"：計算機與設(shè)備已經(jīng)連接，可以進行測試。

“設(shè)備斷開"：計算機與設(shè)備斷開，無法進行測試，一般需重新連接并重啟軟件。

（D）測試參數(shù)設(shè)置區(qū)

D區(qū)顯示參數(shù)設(shè)置窗口，該窗口用于設(shè)置測試參數(shù)，分別可以設(shè)置繞組接法、待測繞組類別與編號、掃描終止頻率等參數(shù)。

（E）曲線描述區(qū)

E區(qū)顯示當前曲線的描述信息，所有標簽的顏色代表了與之顏色對應的曲線的描述信息。

（F）數(shù)據(jù)選擇區(qū)

右上角（F）為數(shù)據(jù)選擇區(qū)，測試數(shù)據(jù)采用分級管理，**級為變電站名稱，第二級為變壓器名稱，第三級為變壓器的繞組類別和編號，*后一層為已經(jīng)存在數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)名稱采用“數(shù)據(jù)類型@測試時間"的方式顯示。該部分顯示的數(shù)據(jù)與（A）區(qū)所對應的標簽內(nèi)容相配合，當顯示為“幅頻曲線"時，數(shù)據(jù)選擇區(qū)顯示幅頻曲線的測試結(jié)果，當顯示為“相頻曲線"時，數(shù)據(jù)選擇區(qū)顯示相頻曲線的測試結(jié)果。

當顯示為“幅頻曲線"或“相頻曲線"時，點擊相應的數(shù)據(jù)，則測試結(jié)果顯示在A區(qū)中。

（G）功能按鈕區(qū)

功能按鈕區(qū)（G）按鈕會根據(jù)使用功能自動切換，動態(tài)顯示。

“保存"：用于保存當前的測試結(jié)果，“DSA分析"：用于進行相關(guān)性分析。

退出系統(tǒng)。

4.2頻響法測試

環(huán)境與接線確認

系統(tǒng)接線全部按照3.2繞組的接線方式的要求進行

變壓器分接位置調(diào)至阻抗*大檔(**分接)

周圍環(huán)境無強電磁和造影干擾

登錄軟件

雙擊桌面上的“變壓器繞組變形測試儀"按鈕，系統(tǒng)閃過歡迎界面后，系統(tǒng)進入測試界面，此時，如果設(shè)備未連接，系統(tǒng)會提示如下對話框：

當出現(xiàn)以上對話框時，一般是由于設(shè)備未連接所致，此時應先檢查設(shè)備是否已經(jīng)連接到計算機的USB接口上，檢查設(shè)備電源是否已經(jīng)打開。

錄入信息

如果設(shè)備已經(jīng)連接，則可以進入變壓器信息錄入界面（如下圖），在對應的文本框中輸入或選擇相應的信息，點擊保存按鈕，系統(tǒng)進入測試界面。

信息錄入時請參照變壓器銘牌認真輸入，所有的信息將自動與測試結(jié)果保存到一起，如果輸入錯誤，可能會對報告內(nèi)容造成影響。

掃描模式確認與修改

1、選擇掃描模式

點擊“終止頻率"選擇測試的終止頻率，系統(tǒng)按照已經(jīng)設(shè)定的掃描參數(shù)，自動將參數(shù)設(shè)置為設(shè)定的參數(shù)，參數(shù)主要包括起始頻率、掃描模式、掃描點數(shù)，如需進行調(diào)整，可以在A區(qū)相應的參數(shù)標簽上進行點擊，則自動進行切換（當鼠標指針移動到可以變化的標簽上時，標簽自動變?yōu)榫G色）。

2、更改默認信息

如希望重新調(diào)整默認設(shè)置信息，用鼠標右鍵點擊“終止頻率"按鈕，彈出功能菜單，選擇“模式設(shè)置"，彈出信息設(shè)置窗口（如下圖），可以對默認掃描信息進行調(diào)整，調(diào)整完畢后，重新啟動軟件，按照調(diào)整后的默認信息進行測試。

以上調(diào)整用于設(shè)置默認信息，信息以“終止頻率"的值區(qū)分。在實際應用中，**次使用時按照相關(guān)規(guī)定進行調(diào)整，以后如果沒有法規(guī)或特殊要求，一般不進行調(diào)整。

3、更改掃描參數(shù)

掃描參數(shù)的更改用于試驗需要比較復雜的參數(shù)組合時，系統(tǒng)不帶記憶功能，軟件退出后自動恢復。

在開始掃描前，點擊曲線顯示區(qū)域(A)中的參數(shù)標簽，可以對除終止頻率以外的信息進行更改，更改采用循環(huán)調(diào)整方式進行。

掃描參數(shù)更改適用于單次對測量結(jié)果有要求或進行研究時，一般不需要進行調(diào)整。

測試

設(shè)置好基本的測試信息后，即可進行頻響法的數(shù)據(jù)測量，點擊“START開始" 按鈕，系統(tǒng)自動完成頻率掃描。在測試過程中，按鈕變成“STOP停止"按鈕，點擊該按鈕，則停止當前掃描，在測試過程中，在信號曲線顯示區(qū)“單擊"鼠標，則測試過程暫停，再次點擊繼續(xù)進行。

測試完成一項后，改變接線方式，同時改變軟件上的設(shè)置信息，再次點擊按鈕，進行下一相的測量，重復以上的操作，直至完成所有的測量項目。

在試驗過程中，鼠標在測試曲線顯示區(qū)（A）雙擊，可以打開測試波形顯示區(qū)，該區(qū)域包括波形顯示以及輸入電壓峰峰值（紅色）、響應電壓峰峰值（黃色）以及放大倍率和橫軸時間信息，該信息主要用于信號研究。

4．3相關(guān)性分析

在E區(qū)中的曲線自動分為三組，1-3為一組，4-6為一組，7-9為一組，每組曲線在組內(nèi)進行相關(guān)性分析。點擊“分析"，系統(tǒng)會在左側(cè)彈出報告顯示窗口，該窗口顯示目前的測試報告內(nèi)容，操作者可再次對信息進行確認和錄入，點擊報告顯示窗上的“導出"，彈出保存對話框，可以對文件名、文件類型和保存路徑進行設(shè)置。默認結(jié)果保存在D盤的“變壓器繞組變形測試報告"中，文件名以“打印報告"+“打印時間"的形式存儲。

4.4數(shù)據(jù)回顯

本系統(tǒng)可以對已經(jīng)存盤的數(shù)據(jù)進行回顯，在F區(qū)依次選擇電站名稱、變壓器名稱、試驗類別與時間、繞組類型與時間，即可將已經(jīng)完成的測試結(jié)果調(diào)出。默認顯示在**條曲線的位置，隨選擇結(jié)果的遞增，數(shù)據(jù)依次向下顯示。當曲線數(shù)量到達*大時（9條曲線）時，不再遞增，此時，可以選擇需要替換的曲線，繼續(xù)進行遞增替換。如發(fā)現(xiàn)某條曲線不需要進行分析時，可以在曲線描述信息（E）上點擊鼠標右鍵，點擊“清空曲線"，則該條曲線自動從分析列表中剔除。

E區(qū)中的曲線共分為三組，1-3為一組，4-6為一組，7-9為一組，每組曲線在組內(nèi)進行相關(guān)性分析。因此，需要保證用于分析的曲線在同一組別內(nèi)，否則無法得到正確的分析結(jié)果。

選擇好曲線后，點擊“分析"，系統(tǒng)會在左側(cè)彈出報告顯示窗口，其余與4.3描述操作一致。

4.5數(shù)據(jù)保存位置

數(shù)據(jù)保存到D盤文件夾下，文件夾層級為D:\頻響測試結(jié)果\電站名稱\變壓器編號\試驗類型與測試時間\相位信息與測試時間.TXT.

文件采用純文本保存，文件格式為

第1行：變壓器信息

第2行：試驗信息

第3行：保留

第4行：保留

第5行以后為測試數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)格式為分貝數(shù)α相位角@頻率....

4.6報告保存位置

報告保存到D盤文件夾下，文件夾層級為D:\ 變壓器繞組變形測試報告\測試報告+打印時間.doc或測試報告+打印時間.jpg。

報告可能是WORD文檔或者JPG圖片，依據(jù)在保存時的選項而定。

在距離新疆烏魯木齊市烏拉泊10公里處，新疆送變電公司運維人員在750千伏亞達一線054號塔，使用“無人機+X射線探傷檢測機器人"對超特高壓開展耐張線夾監(jiān)測。這是新疆超特高壓輸電線路第1次實現(xiàn)無人機帶電X射線探傷檢測。這一技術(shù)突破，標志著新疆主網(wǎng)輸電線路運維向全數(shù)字化管理邁出了重要一步。

750千伏亞達一線起于750千伏亞中變電站，止于750千伏達坂城變電站，全線處于戈壁荒原地區(qū)，是新疆烏魯木齊、昌吉都市圈雙環(huán)網(wǎng)工程的重要組成部分。以往，運維人員無法直接判斷耐張線夾內(nèi)部故障，每次檢查時，需在線路停電時，地面作業(yè)人員要先將探傷裝置吊至作業(yè)位置后，高空作業(yè)人員將裝置安裝在檢測位置，并返回橫擔處，檢測工作才能開始，步驟多、難度大、耗時長。

使用無人機帶電x射線探傷檢測裝置，無需作業(yè)人員登塔，單基耐張塔檢測時間節(jié)省了4倍，有效地杜絕了作業(yè)人員高空作業(yè)風險，大幅提升檢測效率。此外，在檢測期間，超特高壓線路全程帶電運行，不會造成運行影響，從而保障了疆電主網(wǎng)線路的安全可靠。

“該裝置實現(xiàn)了X射線裝置小型化、采集圖像清晰化和線夾全面拍攝等多種新功能，將原先需要在線路停電前提下，4名作業(yè)人員約60分鐘的檢測效率，提升至無需停電，僅需2人15分鐘即可完成，不僅大幅提升了工作效率，也避免了人工登塔帶來的安全風險。"

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