中试控股技术研究院鲁工为您讲解：大变压器扫频响应仪

ZSBX-9000变压器绕组变形测试仪

双电源供电:市电AC220V士10%，内电源6V5AH蓄电池，双通道16位AD采样,8寸彩色触摸屏，USB2.0接口,支持数据上传和联机测试
中英文切换，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：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；

6种不同的扫描方式,精度：0.01%，无线连接电脑，3D立体图形显示，现场测试无需电源；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。

变压器绕组变形测试仪用于测试各种等级电力变压器(6kV~750kV)及其它特殊用途的变压器，电力变压器在运行或者运输过程中不可避免地要遭受各种故障短路电流的冲击或者物理撞击；

在短路电产生的强大电动力作用下，变压器绕组可能失去稳定性，导致局部扭曲、鼓包或移位等变形现象，这样将严重影响变压器的安全运行。

变压器绕组变形测试仪采用扫频法及低电压阻抗法对变压器的绕组进行综合测试，按国家电力行业标准DL/T911-2004采用频率响应分析法测量变压器的绕组变形，是通过检测变压器各个绕组的幅频响应特性；

并对检测结果进行纵向或横向比较，根据幅频响应特性的变化程度，判断变压器绕组可能发生的变形情况。

阻抗法国家电力行业标准DL/T1093-2008对绕组的阻抗值进行测试，通过与标准的阻抗值比对判断绕组的变形状况。

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%；  
频率响应图谱的特征
1、差异是的
从微观的角度看，变压器由于型号、容量、电压等级、线圈绕法、绕组结构、位臵和引线等的不同，不同绕组的频谱谱图肯定不同，且有的存在较大的差异，就算是同一厂家生产的也一样。这一方面说明
频响法的灵敏度高，另一方面，使得频谱特征归类不容易。国产和进口变压器，由于结构设计上有一定的差异，频谱有较明显的差别。
2、具有相对的一致性
从宏观的角度看，对于制造工艺良好的同一台变压器，其同一侧三相绕组的结构基本是一致的，测得的频响特性曲线通常具有一定的可比性，特别是对没有分接开关的低压绕组。这是进行变形诊断的基础。
3、低压绕组的一致性较好
低压线圈多为连续式绕组，匝数少，结构简单，阻抗小，无分接绕组，因此工艺上三相易做到一致，频响曲线干扰毛刺少，三相频谱曲线一致性较好。
高、中压绕组则多为饼式或纠结式，匝数多，阻抗大，大多带有分接绕组，结构复杂，反映在频谱曲线上，响应较小，毛刺多，相与相之间的一致性较差。
4、厂用变压器的一致性较差
厂用变压器(包括厂变和备变)由于多采用双分裂结构，相与相之间的一致性普遍都比主变的差，且厂用变压器遭受短路故障的几率较高，累积效应造成一致性较差。
5、三相变压器的一致性较好
三相变压器特征图谱上相与相之间的一致性比单相变压器好。另外，从绕组的特征图谱上谐振峰的分布情况，可以判断变压器绕组的防陡波特性，为改善变压器绕组的绝缘设计提供依据。

从整体上看，如果一个绕组的频谱曲线上谐振峰少，比较平坦，则说明一旦陡波(如雷电波，操作波)侵入绕组后，绕组内部发生谐振的可能性小。

因此，危害绕组绝缘的电位分布发生的可能性小，说明设计合理。另一方面，如果谐振峰上升很快，说明绕组的阻抗函数存在高阶极点，绕组对陡波的响应快，易损坏。
综上所诉，做变压器绕组变形试验很有必要，对维护电力系统的安全至关重要。
电力企业在选择采购变压器绕组变形测试仪时应该做出准确的判断，选择那些实力雄厚的公司生产的设备，这样精度和准确性才能得到保证，才能保证变压器在出现故障时能够及时的发现，从而保证设备安全。

武汉中试电力作为一家专业的电力设备生产厂家所生产的变压器绕组变形测试仪，就能够满足国内输变电企业输送电流的精确性能，准确性方面的要求。而且有专业的调试工程师为您公司的工作人员进行培训，保证设备的正常使用以及技术问题的处理，从而可以保证您的变压器能够高效稳定的运行。

ZSBX-9000变压器绕组变形测试仪变压器绕组变形测试仪采用先进的DDS扫频技术;

ZSBX-9000变压器绕组变形测试仪USB2.0接口,支持数据上传；可WIFI联机测试

下面中试控股为大家介绍三种测量变压器绕组直流电阻的方法，方便广大进行变压器直流电阻测试的朋友更好的进行该项试验。

一电流电压表法

电流电压表法又称电压降法。电压降法的测量原理是在被测绕组中通以直流电流，因而在绕组的电阻上产生电压降，测量出通过绕组的电流及绕组上的电压降，根据欧姆定律，即可算出绕组的直流电阻，测量接线如图1所示。

测量时，应先接通电流回路，待测量回路的电流稳定后再合开关S2，接入电压表。

当测量结束，切断电源之前，应先断S2，后断S1，以免感应电动势损坏电压表，测量用仪表准确度应不低于0.5级，电流表应选用内阻小的电压表应尽量选内阻大的4位高精度数字万用表。当试验采用恒流源，数字式万用表内阻又很大时，一般来讲，都可使用图1（b）的接线测量。根据欧姆定律，由下式可计算出被测电阻的直流电阻。

Rx=U/I

式中，Rx——被测电阻（Ω）；

U——被测电阻两端电压降（V）；

I——通过被测电阻的电流（A）。

电流表的导线应有足够的截面，并应尽量地短，且接触良好，以减小引线和接触电阻带来的测量误差，当测量电感量大的电阻时，要有足够的充电时间。

 

 

二平衡电桥法

 

应用电桥平衡的原理来测量绕组直流电阻的方法称为电桥法。常用的直流电桥有单臂电桥及双臂电桥两种。

1、单臂电桥

单臂电桥测量原理接线如图2所示，当R1上的电压降等于R3上的电压降时，则A、B两点间没有电位差，即检流计中没有电流，此时It流经R1和R2，l2流经R3和R 4，电桥达到平衡。

当电桥平衡时

若将R1换成被测电阻Rx．并将R2和R4作成一定比例的可调电阻，R3为平滑的可调电阻，调节R3可使电桥达到平衡，则Rx=R2/R4R3=mR3（m=R2/R4）。由图2可见，Rx (R1)包括引线电阻RL在内，故实际电阻等于Rx减去引线电阻。当被测电阻越小，则引线电阻造成的测量误差越大。因此，应尽量减小引线电阻的影响。单臂电桥常用于测量1Ω以上的电阻。

2、双臂电桥

双臂电桥测量原理接线如图3所示。

图3：双臂电桥接线原理图

P—检流计；RX—被测电阻；R3、R4及R'3、R4—桥臂电阻；

RN—标准电阻；C1、C2—被测电阻的电流接头；

P1、P2—被测电阻的电压接头

当检流计中没有电流通过时，C、D两点的电位相等。即

RxIx+R’3I’=R3I （式2）

R’4+RNIX=IR4（式3）

因为

RAB（Ix-I’）=(R’3+R’4I’

所以

RABIX=（R’3+R’4=RAB）I’ （式4）

由式2和式3中消去I得

（RXIX+R’3i’）R4=(R’4I’+RNIX)R3

(RXR4-RNR3)IX=(R’4R3-R’3R4)I’ （式5）

将式5除以式4得

由于双臂电桥能满足R3≈R’3，R4=R’4，因此式7可化为

Rx=RNR3/R4  （式7）

式7中R3及R’3包含了被测电阻的电压引线电阻，R4及R’4包括标准电阻的电压引线电阻。要满足R’4R3=R’3R4，必须使被测电阻的引线和标准电阻引线的电阻相等（即采用四根截面相同、长度相等的相同导线）否则，会引起一定的测量误差。

从式7还可看出，误差的大小是由R’4R3和R’3R4的差值与电阻RAB共同决定的，所以RAB也应尽量减小．即RX和RN的电流引线要堪量短。可见，双臂电桥能够消除引线和接触电阻带来的测量误差，适宜测量准确度要求高的小电阻。

双臂电桥的测量步骤如下：

测量前，首先调节电桥检流计机械零位旋钮，置检流计指针干零垃。接通测量仪器电源，中试控股具有放大器的检流计应操作调节电桥电气零位旋钮，置检流计指针于零位。  接入被测电阻时，双臂电桥电压端子P1、P2所引出的接线应比由电流端子C1、C2所引出的接线更靠近被测电阻。

测量前首先估计被测电阻的数值，并按估计的电阻值选择电桥的标准电阻RN和适当的倍率进行测量，使“比较臂”可调电阻各档充分被利用，以提高读数的精度。测量时，先接通电流回路，待电流达到稳定值时，接通检流计。调节读数臂阻值使检流计指零，被测电阻按式8计算

被测电阻=倍率×读数臂指示   （式8）

如果需要外接电源，则电源应根据电桥要求选取，一般电压为2-4V，接线不仅要注意极性正确，而且要接牢靠，以免脱落致使电桥不平衡而损坏检流计。

测量结束时，应先断开检流计按钮，再断开电源，以免在测量具有电感的直流电阻时其自感电动势损坏检流计。

选样标准电阻时，应尽量使其阻值与被测电阻在同一数量级，好满足下列关系式

1/10RX<RN<10RX    (式9)

 

 

三微机辅助测量法

 

计算机辅助测量（数字式直流电阻测量仪）用于直流电阻测量，尤其是测量带有电感的线圈电阻，整个测试过程由单片机控制，自动完成自检、过渡过程判断、数据采集及分析，它与传统的电桥测试方法比较，具有操作简便、测试速度快、消除人为测量误差等优点。触机辅助测量原理如图4所示，回路电流与时间变化关系曲线如图5所示。

 

如图4中，台上S1，稳压电源EN向被测试绕组充电，充电过程如图5中曲线i1所示。

 

当电流达到恒流源电流值IN时．S2合上，S1断开，回路转入稳流状态，见图5i3曲线所示，中试控股回路电流由恒流电源IN强制供给。当测试回路过渡过程结束后，变压器绕组和回路串联的标准电阻都通过同一电流IN，在变压器绕组两端产生的电压降Ux= RxIN；

在标准电阻两端产生的压降为UN= INRN，则绕组电阻

Rx为Rx= UX/UNRN      (式 10) 

通过高精度放大器和A/D转换器测出绕组和标准电阻两端电压，即可换算得到绕组的电阻值RX。

使用的数字式直流电阻测量仪必须满足以下技术要求，才能得到真实可靠的测量值：

(1)恒流源的纹波系数要小于0.1%（电阻负载下测量）；

(2)测量数据要在回路达到稳态时候读取，测量电阻值应在5min内测值变化不大于5‰；

(3)测量软件要求为近期数据均方根处理，不能用全事件平均处理。