MD-3006頻響法變壓器繞組變形測試裝置
一、系統簡(jiǎn)介
變壓器繞組變形測試儀（頻響法）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(guò)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(dòng)力作用下，變壓器繞組可能失去穩定性，導致局部扭曲、鼓包或移位等變形現象，這樣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(guò)檢測變壓器各個(gè)繞組的幅頻響應特性，并對檢測結果進(jìn)行縱向或橫向比較，根據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。
變壓器繞組變形測試儀（頻響法）由測量部分及分析軟件部分組成，測量部分是由信號生成及信號測量組成的黑匣子，分析部分由筆記本電腦完成，測量部分通過(guò)USB或網(wǎng)絡(luò )與筆記本電腦連接。
變壓器繞組變形測試系統的主要技術(shù)特色：
不對變壓器進(jìn)行吊罩、拆裝的情況下就可以進(jìn)行測試。
使用目前為流行的掃頻法進(jìn)行測量。
本儀器可以對6kV以上的變壓器進(jìn)行測量。
采用分體式結構，測試主機與主控計算機之間采用USB連接，即插即用。
現場(chǎng)接線(xiàn)簡(jiǎn)單、使用方便。
測量動(dòng)態(tài)范圍寬：－100dB～20dB。
分析軟件功能強大，軟件、硬件指標滿(mǎn)足國標DL/T911-2004。
變壓器繞組變形測試儀（頻響法）的主要技術(shù)指標：
測試主機與PC接口：USB。
信號源：儀器自帶一個(gè)通道信號輸出作為掃頻的激勵信號；信號輸出為標準正弦波，信號輸出幅度可以軟件調節，大幅度±10V，信號輸出阻抗為50Ω。
兩個(gè)采集通道，一個(gè)采集激勵信號，一個(gè)采集響應信號，用于計算傳遞函數。
采集通道量化精度：14位。
每通道大存儲容量：64K樣點(diǎn)。
每通道高采樣率：25Msps。
采集通道輸入阻抗：1MΩ。
掃頻測量范圍：500Hz－2000kHz。
掃描方式：采用線(xiàn)形分布的掃頻測量方式。
掃描頻率精度：信號源輸出正弦信號的頻率精度不大于0.01%。
掃頻測量頻點(diǎn)：固定模式或用戶(hù)自定義。
符合國家電力行業(yè)標準：DL/T911-2004。
測試分析軟件主要特色：
采用windows平臺，兼容Window 2000/Window XP。
可以同時(shí)加載2條曲線(xiàn)，各條曲線(xiàn)相關(guān)參數自動(dòng)計算，自動(dòng)診斷繞組的變形情況，給出診斷的參考結論。
軟件管理功能強大，充分考慮現場(chǎng)使用的需要，自動(dòng)保存環(huán)境條件參數，以便作變壓器繞組變形診斷時(shí)提供依據。測量數據自動(dòng)存盤(pán)、具有彩色打印功能，方便用戶(hù)出測試報告。
軟件人性化特點(diǎn)明顯，測量的各種條件多為選擇項，不用在現場(chǎng)作很多的輸入，使用人員更加的方便。
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(gè)鍵就可以完成所有的測量工作。
軟件界面簡(jiǎn)潔直觀(guān)。
二、MD-3006頻響法變壓器繞組變形測試裝置安全工作準則
在使用變壓器繞組測試儀器前，請你仔細閱讀本章。以便熟知重要的安全要點(diǎn)和警告。
請遵循本手冊的說(shuō)明使用本測試儀，否則測試儀所提供的保護可能會(huì )受到損壞。
本手冊中：
[警告]是指對使用者或采集儀器構成危險的情況或操作。
[小心]是指對測試儀或被試變壓器可能造成損壞的情況或操作。
[注意]是指對測試結果可能造成誤差的情況或操作。
為了避免人身傷害，同時(shí)為避免測試儀或被試變壓器受到損壞，請遵循以下準則進(jìn)行操作：
[警告]變壓器鐵心必須與外殼可靠接地。測試儀外殼、測量阻抗外殼必須與變壓器外殼可靠接地。
[警告]測試儀的“接地”沒(méi)有連接正確前，請不要開(kāi)始繞組變形測試。
[警告]試驗前應將被試變壓器線(xiàn)端充分放電。
[注意]使用前，請先檢查測試儀的外觀(guān)，檢查電源開(kāi)關(guān)位置是否在“關(guān)”的位置、各接線(xiàn)端子是否正常。
[注意]繞組變形測試應在解開(kāi)變壓器所有引線(xiàn)(包括架空線(xiàn)、封閉母線(xiàn)和電纜)的前提下進(jìn)行，并使這些引線(xiàn)盡可能的遠離變壓器套管(周?chē)拥伢w和金屬懸浮物需離開(kāi)變壓器套20cm以上)，尤其是與封閉母線(xiàn)連接的變壓器。
[注意]測試時(shí)必須正確記錄分接開(kāi)關(guān)的位置。應盡可能將被試變壓器的分接開(kāi)關(guān)放置在第1分接，特別對有載調壓變壓器，以獲取較全面的繞組信息。對于無(wú)載調壓變壓器，應保證每次測量在同一分接位置，便于比較。
[注意]應保證測量阻抗的接線(xiàn)鉗與套管線(xiàn)夾緊密接觸。如果套管線(xiàn)夾上有導電膏或銹跡，必須使用砂布或干燥的棉布擦拭干凈。
三、準備工作
注：使用說(shuō)明書(shū)中涉及計算機及Windows操作系統的基本操作不在本使用說(shuō)明書(shū)中，請參考相關(guān)的計算機書(shū)籍。
注：使用說(shuō)明書(shū)中關(guān)于Windows操作系統的基本操作以Windows XP操作系統為基礎，Windows 2000的操作與Windows XP操作的差別不在本使用說(shuō)明書(shū)之內，請參考相關(guān)的計算機書(shū)籍。

 
采集儀器USB驅動(dòng)安裝
驅動(dòng)程序安裝
將硬件電路與計算機連接后，如果是*次相連，則計算機會(huì )提示找到新的設備，將驅動(dòng)程序光盤(pán)插入計算機，進(jìn)行驅動(dòng)程序的安裝工作。當硬件電路與計算機開(kāi)始相連后，此時(shí)卡上單片機內還沒(méi)有程序，它的缺省的ID號是：VID:0x04B4；PID:0x8613。計算機通過(guò)這個(gè)ID號，找到了wdgtldr.sys 文件，wdgtldr.sys文件中包含了單片機程序，它將單片機的程序通過(guò)某種方式傳給了采集卡上的單片機，并讓程序運行。之后，單片機有了新的ID 號，通過(guò)這個(gè)ID號，計算機找到了ezusb.sys 文件，ezusb.sys是Cypress公司提供的，它提供了對USB數據傳送的支持，在應用軟件中，就通過(guò)它進(jìn)行數據傳輸和控制。由于在系統設計中，采用了在線(xiàn)加載技術(shù)，因此會(huì )出現找到2次新硬件，按提示操作即可。
連接數據線(xiàn)，如果通訊正常，采集卡上的通訊（V2）和模式(V3)指示燈變亮。并且在計算機的硬件資源中可以看到該硬件設備，如下圖所示：

先將WDGTLDR.sys和ezusb.sys兩個(gè)文件分別手工拷貝到winnt\sySGem32\drivers目錄下，然后連接USB采集卡，按照提示進(jìn)行驅動(dòng)程序的安裝。
控件注冊
1、定位安裝方法；
2、系統安裝方法
采集程序
或運行setup文件
如重新安裝系統請廠(chǎng)家，修改配置文件，否則會(huì )影響機器精度。
必須仔細閱讀第2部分《安全工作準則》中的相關(guān)規定。
試驗接線(xiàn)
變壓器繞組變形測試儀（頻響法）的前、后面板如圖4.1所示。

圖4.1 變壓器繞組變形測試儀（頻響法）前、后面板圖
進(jìn)行變壓器繞組變形測試時(shí)的外部接線(xiàn)示意圖如圖4.2所示。變壓器繞組變形測試儀（頻響法）的“信號”和“輸入”端通過(guò)“輸入測量阻抗”將掃頻電壓信號輸入“被試變壓器”繞組的末端，“被試變壓器”繞組首端的電壓信號通過(guò)“輸出測量阻抗”輸入的測試儀“輸出”端。變形儀的“接地”、“被試變壓器”的外殼和鐵心一起接地。筆記本電腦通過(guò)USB通訊線(xiàn)或則網(wǎng)絡(luò )與測試儀的“通訊”口連接，實(shí)現對采集儀器的控制。

圖4.2 變壓器繞組變形測試的外部接線(xiàn)示意圖
繞組的接線(xiàn)方式
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。根據變壓器的不同接線(xiàn)組別，繞組變形測試的接線(xiàn)方式也不同。
4.1.1 YN接線(xiàn)
掃頻信號輸入阻抗接于中性點(diǎn)O，掃頻信號輸出阻抗分別接在A(yíng)、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(lái)吸收。如圖4.1.1所示。

4.1.2 Y接線(xiàn)
由于中性點(diǎn)未引出，應按以下方式接線(xiàn)，如圖4.1.2所示。
輸入阻抗接于A(yíng)，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(yíng)測試。

內連接Δ接線(xiàn)繞組的接線(xiàn)方式如圖4.1.3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。

由于內連接Δ接線(xiàn)非測量的兩個(gè)繞組串聯(lián)后并聯(lián)在回路中，理論上說(shuō)對測試過(guò)程是有影響的。如果衰減超過(guò)10dB后，則可以認為非測量線(xiàn)圈的影響可以忽略。
4.1.4 外連接Δ接線(xiàn) 
如果繞組解開(kāi)測量的接線(xiàn)方式如圖4.1.4所示。如果不解開(kāi)連接，可以看作內連接Δ接線(xiàn)，接線(xiàn)方式如圖4.5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。

4.1.5 有平衡繞組的變壓器
對于有平衡繞組的變壓器，測試時(shí)必須解開(kāi)接地。如圖4.1.5所示。

試驗的注意事項
必須在*連接好接線(xiàn)后再開(kāi)始儀器電源。
儀器的接地線(xiàn)必須和被試變壓器的鐵心和外殼連接在一起。
五、應用程序軟件界面
隨著(zhù)CPU處理速度與內存讀寫(xiě)速度的大幅度提高，為充分利用微機資源，降低成本，考慮通過(guò)軟件上的數據抽取、坐標查表映射、控件顯示和多線(xiàn)程等技術(shù)來(lái)實(shí)現采集數據的實(shí)時(shí)顯示。
用戶(hù)程序主要完成采集參數設置和采集數據的實(shí)時(shí)顯示?？梢栽跁r(shí)域坐標下觀(guān)察采集的響應通道輸出信號，同時(shí)將采集的數據以二進(jìn)制格式保存在計算機硬盤(pán)上。通過(guò)對采集到的幅頻文件的數據分析，可以同時(shí)畫(huà)出兩組幅頻曲線(xiàn)，并實(shí)時(shí)計算兩組曲線(xiàn)的相關(guān)系數，自動(dòng)診斷繞組的變形情況，給出診斷的參考結論。

功能詳解：
DDS參數設置

輸入相應數值，如峰峰值電壓，系統默認值為20V，如修改此值可能會(huì )降低動(dòng)態(tài)范圍。 一般為默認值。
起始頻率為低0.5KHZ，終止頻率高為2MHZ。(做相關(guān)系數分析請選1－1000KHZ)
步進(jìn)頻率自動(dòng)生成。
完成后 點(diǎn)擊“設置”鍵
采集參數設置


點(diǎn)擊“寫(xiě)路徑”輸入繞組名稱(chēng)文件。當掃頻結束后，此文件為這繞組的幅頻曲線(xiàn)。當“觸發(fā)計數”滿(mǎn)1000后可以點(diǎn)擊“停止采集”此1000點(diǎn)的幅頻曲線(xiàn)己完成。
當做第二條曲線(xiàn)同上方法(注意：更換文件名)。
數據分析

調入，幅頻文件一，幅頻文件二,幅頻文件三。點(diǎn)開(kāi)始分析，后生成和文件名同名的三個(gè)TXT文件。并顯示幅頻曲線(xiàn)。（必須是同頻段的曲線(xiàn)才能顯示正常）
R12為*條和第二條曲線(xiàn)的相關(guān)系數。
R13為*條和第三條曲線(xiàn)的相關(guān)系數。
R23為第二條和第三條曲線(xiàn)的相關(guān)系數。
相關(guān)系數分析的兩條曲線(xiàn)必須是1－1000KHZ的頻段。
顯示繞組變形程度如下

六、設備維護
本節提供基本的維護資料，請盡量不要嘗試去拆裝、更改和維修變壓器繞組變形測試儀（頻響法）。
6.1基本維護
定期用干凈的布擦拭測試儀及其附件的表面。
測試儀應放置在干凈、濕度較低的位置，并防止臟污的灰塵進(jìn)入測試儀內部。
此說(shuō)明書(shū)僅供參考，如有修改不另行通知