一、仪器概述

变压器绕组变形频率响应测试仪根据对变压器内部绕组特征参数的测量，采用目前世界发达国家正在开发完善的内部故障频率响应分析(FRA)方法，能对变压器内部故障作出准确判断。

变压器设计制造完成后，其线圈和内部结构就确定下来，因此对一台多绕组的变压器线圈而言，如果电压等级相同、绕制方法相同，则每个线圈对应参数(Ci、Li)就应该是确定的。因此每个线圈的频域特征响应也随之确定，对应的三相线圈之间其频率图谱具有一定可比性。

变压器在试验过程中发生匝间、相间短路，或在运输过程中发生冲撞，造成线圈相对位移，以及运行过程中在短路和故障状态下因电磁拉力造成线圈变形，就会使变压器绕组的分布参数发生变化。进而影响并改变变压器原有的频域特征，即频率响应发生幅度变化和谐振频点偏移等。并根据响应分析方法研制开发的HX021变压器绕组频率响应测试仪，就是这样一种新颖的变压器内部故障无损检测设备。它适用于63kV～500kV电力变压器的内部结构故障检测。

变压器绕组变形频率响应测试仪是将变压器内部绕组参数在不同频域的响应变化经量化处理后，根据其变化量值的大小、频响变化的幅度、区域和频响变化的趋势，来确定变压器内部绕组的变化程度，进而可以根据测量结果判断变压器是否已经受到严重破坏、是否需要进行大修。

对于运行中的变压器而言，无论过去是否保存有频域特征图，通过比较故障变压器线圈间特征图谱的差异，也可以对故障程度进行判断。当然，如果保存有一套变压器原有的绕组特征图，更易对变压器的运行状况、事故后分析和维护检修提供更为精确有力的依据。

变压器绕组变形频率响应测试仪由笔记本电脑及单片机构成高精度测量系统,结构紧凑，操作简单，具有较完备的测试分析功能，对照使用说明书或经过短期培训即可自行操作使用。

二、 主要技术特点

☆ 采集控制采用高速、高集成化微处理器。

☆PC机与仪器之间USB通信接口。

☆ 硬件机芯采用DDS专用数字高速扫频技术(美国)，通过测试可以准确诊断出绕组发生扭曲、鼓包、移位、倾斜、匝间短路变形及相间接触短路等故障。

☆ 高分辨dB值测量，双通道16位A/D(现场试验改变分接开关，即有明显输出变化)。

☆ 信号输出幅度可以软件调节，最大幅度峰值±10V。

☆ 计算机将检测结果生成电子文档(WORD)

☆选用精密、高稳定元器件，对同一相重复试验，测量重复率在99.5%以上。

☆成品电路板,表面有特殊处理，具有抗水和有害气体污染。

☆ 笔记本电脑和测量仪器采用隔离电源供电，排除外界干扰。

☆仪器具有线性扫频测量和分段扫频测量双测量系统功能,兼容当前国内两种技术流派的测量模式

☆ 幅频特性符合国家关于幅频特性测试仪的技术指标。横坐标（频率）具有线性分度及对数分度两种，因此打印出的曲线可以是线性分度曲线也可以是对数分度曲线，用户可根据实际需要选用。

☆ 检测数据自动分析系统,横向比较A、B、C三相之间进行绕组相似性比较,其结果为:①一致性很好②一致性较好③一致性较差④一致性很差,纵向比较A-A、B-B、C-C调取原数据与当前数据同相之间进行绕组变形比较，其结果为:①正常绕组②轻度变形③中度变形④严重变形。

☆ 自动生成Word电子文档，供保存和打印。

☆ *电力标准DL/T911－2004《电力变压器绕组变形的频率响应分析法》的技术条件。

三、 主要技术参数

3.1扫描方式：

（仪器具备线性扫频测量和分段扫频测量双测量系统）

（1）线性扫描分布

扫频测量范围：(1kHz)-(2MHz)、2000扫频点、分辨率为1kHz

（2）分段扫频测量分布

扫频测量范围：(0.5kHz)-(1MHz)、2000扫频点；

(0.5kHz)-(10kHz)、分辨率为0.02kHz

(10kHz)-(100kHz)、分辨率为0.2kHz

(100kHz)-(500kHz)、分辨率为1kHz

(500kHz)-(1000kHz)、分辨率为1kHz

3.2其他技术参数：

◇ 幅度测量范围: (-100dB)–(+20dB)

◇ 幅度测量精度:0.1dB

◇ 扫描频率精度:小于0.01%

◇ 信号输入阻抗：1MΩ

◇信号输出阻抗：50Ω

◇ 同相测试重复率：99.5%

◇测量仪器尺寸(长宽高)345X250X120(mm)

◇仪器铝合金包装箱尺寸(长宽高)425X335X215(mm)

◇仪器附件铝合金箱尺寸(长宽高)425X335X150(mm)

◇总体重量:10Kg

四、 使用特点

4.1变压器绕组变形频率响应测试仪仪由测量部分及分析软件部分组成，测量部分是高速单片机控制，由信号生成及信号测量组成，分析部分由笔记本电脑完成，测量部分由USB通用接口与笔记本电脑连接，即插即用，使用方便。

4.2在测试过程中仅需要拆除变压器的连接母线，不需要对变压器进行吊罩、拆装的情况下就完成所有测试。

4.3仪器具备线形扫频测量和分段扫频测量双系统测量功能，兼容当前国内两种技术流派的测量模式。其中线形扫频测量扫描频率高达2MHz，对变压器变形情况提供更多的分析。

4.4仪器智能化程度高，使用方便，具有自动量程调节，自动采样频率调节等多种功能。

4.5软件采用windows平台，兼容windows98/2000/winXP。

4.6提供历史曲线对比分析，可同时加载多条历史曲线观察，能具体选择任意频段放大进行横向和纵向分析。配有专家智能分析诊断系统，可以自动诊断变压器绕组的状态，同时加载6条曲线，各条曲线相关参数自动计算，自动诊断绕组的变形情况，给出诊断的参考结论。

4.7软件管理功能强大，充分考虑现场使用的需要，自动保存环境条件参数，以便作变压器绕组变形诊断时提供依据。测量数据自动存盘、具有彩色打印功能，方便用户出测试报告。

4.8软件人性化特点明显，测量的各种条件多为选择项，变压器详细参数可保存用做诊断参考，并且不用在现场输入，可以以后再添加修改信息，使用起来更加方便。

4.9软件智能化程度高，在输入、输出信号连接好之后，设置好条件参数，就可以完成所有的测量工作，并且随时能在测量中打开历史波形曲线进行比较观察和停止测量。

4.10每相测量所需时间小于60秒,对一台高、中、低绕组的电力变压器（容量、电压等级不限）进行绕组变形测量，总需时间不超过10分钟。

4.11测量变压器时,接线人员可任意布放信号输入输出引线,对测量结果无影响,接线人员可停留在变压器油箱上面,不必下来,减轻劳动强度。

五、仪器使用方法

5.1仪器面板

◇ 仪器面板上安装有电源自锁开关,按下时电源打开,指示灯点亮,关闭时按下松开,指示灯熄灭.

◇上方印有仪器型号和名称.

◇下方印有仪器生产厂名

◇ 仪器背板上安装有电源插座

◇USB通信端口连接笔记本电脑

◇ 测量信号端口:K9插座外标颜色与测量电缆外标颜色一致,请对色连接.

5.2变压器的几种常用检测接线方式

变压器绕组变形频率响应测试仪主要是由主测量单元和笔记本电脑构成,并行三根专用测量电缆以及测量夹子和接地线组成。

主测量单元系统与试品之间采用50W高频同轴电缆联接，扫频信号经输出端口(激励)，通过连接电缆将信号夹子(橙色)向被试品注入信号;由信号测量夹子(绿色)从被试品获取信号，经电缆传输到响应端口；由信号测量从被试品注入点获取同步参考信号，经电缆传输到输入参考端口。被试品外壳与测试电缆的屏蔽层必须可靠连接并接地，大型变压器一般以铁芯接地套管引出线与油箱的连接点，作为公共接地点，变压器外壳点接地

六、三相Yn形测量接线

◇测量系统共一点接地，取变压器铁芯接地。

◇黄夹子为输入，钳在Yn的‘O’点、绿夹子为测量，钳在A相上。

◇地线连接网依次由绿夹子地线孔插入接地线至黄夹子地线孔，再由一根地线转接到铁芯接地。将黑夹子连接至铁芯接地，钳在低压侧A相上。

◇接地导线为10米、5米、3米可根据变压器的大小选用不同长度。

◇仪器的接地由测量线导入。

◇测量系统共一点接地，取变压器铁芯接地。

◇黄夹子为输入，钳在Yn的‘O’点、绿夹子为测量，钳在B相上。

◇地线连接网依次由绿夹子地线孔插入接地线至黄夹子地线孔，再由一根地线转接到铁芯接地。将黑夹子连接至铁芯接地，钳在低压侧B相上。

◇接地导线为10米、5米、3米可根据变压器的大小选用不同长度。

◇仪器的接地由测量线导入。