電力建設(shè)新產(chǎn)品“一體式變壓器繞組變形測試儀”特點描述

作為限制短路電流、濾除電網(wǎng)諧波、補償無功功率的重要設(shè)備，干式空心電抗器的安全運行直接關(guān)系電網(wǎng)穩(wěn)定性。然而，電抗器發(fā)生匝間短路故障早期電氣參數(shù)變化不夠明顯，現(xiàn)有的電抗器保護在應(yīng)對此類特殊故障時動作延時較長，可能影響故障及時切除，導(dǎo)致設(shè)備內(nèi)部承受故障電流時間長，引起設(shè)備著火事故時有發(fā)生。

“電抗器就像電網(wǎng)的‘穩(wěn)壓器’，保護裝置就是它的‘聽診器’。"袁亮在第一次項目會上比喻道。針對這一技術(shù)痛點，本次試運行的新裝置采用基于電感值變化率的新原理匝間保護，具備匝間短路告警及匝間短路動作跳閘功能，較傳統(tǒng)干式空心電抗器保護顯著提升動作性能，現(xiàn)場案例回放試驗結(jié)果表明保護動作速度提升約10倍，可大幅縮短設(shè)備內(nèi)部故障承受故障電流時間，顯著降低設(shè)備著火事故的風險，且在各種區(qū)外故障及系統(tǒng)擾動時可靠不誤動。“但實驗室數(shù)據(jù)再漂亮，也得經(jīng)得起現(xiàn)場考驗。"袁亮深知，從圖紙到實戰(zhàn)，還有無數(shù)細節(jié)需要打磨。

一、概述（LYRZB-3000電力建設(shè)新產(chǎn)品“一體式變壓器繞組變形測試儀"特點描述）

變壓器設(shè)計制造完成后，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)和各項參數(shù)（Ci，Li, Ri）都固定了，因此每個線圈的頻域響應(yīng)也隨之確定，正常繞組的變壓器，其三相頻域響應(yīng)曲線應(yīng)該相差不大；

當變壓器在試驗過程中出現(xiàn)匝間、相間短路，在運行中出現(xiàn)短路或其他故障因電磁拉力造成線圈移位，在運輸過程中發(fā)送碰撞造成線圈相對移位，這些因素都會使變壓器分布參數(shù)發(fā)生變化，其頻域響應(yīng)也發(fā)生變化，根據(jù)頻域響應(yīng)曲線即可判斷變壓器的變形程度；

基于以上思想和先進的測量技術(shù)，本公司設(shè)計了變壓器繞組變形測試儀，該儀器能準確繪制各相頻域響應(yīng)曲線，通過測量曲線的橫向、縱向?qū)Ρ?，可以非常準確的判斷變壓器的變形程度。

4， 本儀器符合DL/T911 2004《電力變壓器繞組變形的頻率響應(yīng)分析法》標準。

二、技術(shù)特點（LYRZB-3000電力建設(shè)新產(chǎn)品“一體式變壓器繞組變形測試儀"特點描述）

采用先進的DDS掃頻技術(shù)；

采用高速，高集成化微處理器設(shè)計；

雙通道16位AD采樣；

自帶高亮度7寸彩色觸摸屏，亮度可調(diào)；

自帶熱敏打印機，可隨時打印數(shù)據(jù)，打印濃度可調(diào)；

可以保存120組測量數(shù)據(jù)，可隨時查閱數(shù)據(jù)或上傳至PC機；

有強大的上位機軟件，支持上傳數(shù)據(jù)、聯(lián)機測試、分析、打印和生成word文檔；

采用USB2.0接口；

主機尺寸：31cmX15cmX15cm；

主機重量： 4.0KG。

工作電源：AC220V±10%，(50±1)HZ ;

工作環(huán)境：-10℃～50℃  濕度<90％ 無結(jié)露。

三、技術(shù)參數(shù)（LYRZB-3000電力建設(shè)新產(chǎn)品“一體式變壓器繞組變形測試儀"特點描述）

設(shè)置兩種不同的掃描方式： 線性掃描，分段掃描；

線性掃描：0.5KHZ-1MHZ       分辨率0.5KHZ   2000掃描點

分段掃描：50HZ-100HZ          分辨率 2HZ      25 點 

100HZ-1KHZ          分辨率 20HZ     45 點

1KHZ -10KHZ         分辨率 50HZ     180點

10KHZ-100KHZ        分辨率 0.2KHZ   450點

100KHZ – 500KHZ      分辨率 0.5KHZ   800點

500KHZ – 1000KHZ     分辨率 1KHZ     500點

幅值測量范圍：(-100dB） - （+20dB）

幅值測量精度：0.1dB；

掃描頻率精度：小于0.01%；

信號輸入阻抗：大于1M Ω；

信號輸出阻抗：50 Ω；

同相測試重復(fù)率：99.5%；

四、儀器接口、界面介紹（LYRZB-3000電力建設(shè)新產(chǎn)品“一體式變壓器繞組變形測試儀"特點描述）

1.下圖為儀器俯視圖，左側(cè)為打印機，右側(cè)為觸摸顯示屏，打印濃度和亮度可以在“儀器設(shè)置"里面調(diào)節(jié)。

2.圖2為儀器左側(cè)面示意圖，接線方式見附錄I；USB2.0用于連接PC機，使用USB2.0需要安裝硬件驅(qū)動，安裝驅(qū)動的方法參見附錄I。圖3為交流220V電源插座和電源開關(guān)。

3.開機約2秒后進入圖4所示主界面。 點擊該頁面中的任一按鈕，將會跳轉(zhuǎn)到相應(yīng)的頁面。

“試    驗"-----------圖8

“歷史數(shù)據(jù)"-----------圖13

“PC通訊"-------------圖16

“格式化存儲器"----圖7

“儀器設(shè)置"----------圖5

其中“儀器校驗"按鈕對用戶無效，該按鈕是生產(chǎn)廠家為了方便對儀器進行校驗而設(shè)的，儀器出廠時已經(jīng)由廠家校驗完成。

4.儀器設(shè)置界面：如圖5所示：

ID號不可更改，每臺儀器的ID號不同；

點擊時間顯示框彈出時間鍵盤，如圖6所示，點擊鍵盤上的數(shù)字將更改光標閃爍對應(yīng)的時間位，若對光標前面的某一位進行了錯誤修改，可以點擊回刪鍵返回修改，修改完成后點擊回車鍵返回到儀器設(shè)置頁面；

點擊語言顯示框，使中文界面和英文界面相互切換；

點擊亮度顯示框左側(cè)降低顯示亮度，點擊右側(cè)增加顯示亮度；

點擊濃度顯示框左側(cè)降低打印濃度，點擊右側(cè)增加打印濃度；

以上各項設(shè)置完成后必須點擊“確定"按鈕， 否則這些設(shè)置不會保存。

5.鍵盤界面，如圖6所示：

1鍵------回刪鍵  點擊該鍵刪除多于的字符；

2鍵------空格鍵  點擊該鍵輸入一個空格；

3鍵------回車鍵  點擊該鍵返回上一頁面；

4鍵------字符鍵  點擊該鍵輸入一個字符；

該鍵盤只能輸入小寫字符和數(shù)字。

6.格式化存儲器界面，如圖7所示：

 本儀器能保存100組測量數(shù)據(jù)；

 已用空間：當前已經(jīng)存儲的數(shù)據(jù)組數(shù)；

 未用空間：空閑的存儲空間；

 在顯示框中輸入字符“ok"即可格式化存儲器；

 格式化存儲器后，存儲器里面的數(shù)據(jù)將清空，因此，格式化之前必須將數(shù)據(jù)上傳至PC機，便于以后使用。

7.試驗設(shè)置界面，如圖8所示：

繞組接線方式選擇，常見的有4種，具體的繞組接法參見（附錄I）；

高/低壓側(cè)選擇，表明當前是測量變壓器的高壓側(cè)還是低壓側(cè)；

掃描方式：有線性掃描和分段掃描兩種，其中線性掃描的掃描間隔固定為0.5KHZ，分段掃描在不同的段掃描間隔不同，參見技術(shù)指標；

變壓器編號設(shè)置：請輸入變壓器上標注的變壓器編號；

已選參數(shù)：顯示當前所設(shè)置的測試參數(shù)或默認參數(shù)；

8.測試界面，如圖9所示：

該頁面只有三個按鍵：“啟動"，“停止"，“返回"

連接好測試連后點擊“啟動"等待測試完成，在測試過程中點擊“停止"將立即停止當前測試，若已有測試數(shù)據(jù)，則跳轉(zhuǎn)到測試結(jié)果界面，如圖10所示，若沒有測試數(shù)據(jù)，則跳轉(zhuǎn)到參數(shù)設(shè)置界面。可以測量3條曲線，對應(yīng)變壓器的3相。

9.測試結(jié)果界面，如圖10所示：

該界面顯示了測量曲線的條數(shù)，白色復(fù)選框中的曲線顏色與顯示曲線的顏色對應(yīng)；

曲線有兩種顯示方法：線性、對數(shù)，“線性"顯示是指x軸上頻率坐標均勻分布，這種顯示方法，可以比較清晰的查看1KHZ以上的頻率曲線；“對數(shù)"顯示是指x軸上頻率坐標取對數(shù)后乘以20，這種顯示方法可以清楚的查看低頻段的曲線；

若存儲器還有可用空間，點擊“保存"即可保存當前測試數(shù)據(jù)，若沒有可用空間，將無法保存數(shù)據(jù)，因此，在測試之前，先進入格式化數(shù)據(jù)界面中查看是否還有可用存儲空間，若沒有可用空間，首先上傳保存的數(shù)據(jù)，然后格式化存儲器或進入歷史數(shù)據(jù)界面刪除某一組數(shù)據(jù)；

點擊“分析"即可橫向分析當前測試數(shù)據(jù)，以判斷變壓器的變形程度，注意，必須測量3條曲線才能顯示分析結(jié)果；

點擊“打印"即可打印當前測量曲線和分析結(jié)果，若在分析之前打印，將不會打印分析結(jié)果；

點擊“數(shù)據(jù)"即可查看各測量頻率點對應(yīng)的分貝值；

點擊“返回"返回主界面。

10.數(shù)據(jù)分析界面，如圖11所示：

其中相關(guān)系數(shù)R(AB,BC)是指，A點注入B點測量的數(shù)據(jù) 與 B點注入C點測量的數(shù)據(jù)之間的相關(guān)系數(shù)。其他相關(guān)系數(shù)依次類推。根據(jù)各頻段的相關(guān)系數(shù)判斷變壓器的變形程度，變形程度分4個等級：正常繞組、

輕度變形、明顯變形、嚴重變形，判斷方法見（附錄II）。

11.查看曲線各頻率點分貝值：如圖12所示：

共有40頁數(shù)據(jù)，當前頁碼顯示于頁碼框中；

點擊“<<"回到首頁；

點擊“>>"回到尾頁即第40頁；

點擊“<"顯示前一頁；

點擊“>"顯示后一頁；

點擊頁碼框可以輸入要顯示的頁碼；

點擊“<="返回上一頁。

12.歷史數(shù)據(jù)顯示界面，如圖13所示：

點擊“打開"然后選擇需要打開的數(shù)據(jù)即可，其他按鈕操作與前面介紹一致。

13.數(shù)據(jù)目錄界面，如圖14所示：

所有保存的數(shù)據(jù)都通過該目錄瀏覽并打開，點擊單選按鈕，每次只能打開一組數(shù)據(jù)，每頁顯示10組數(shù)據(jù);

點擊“上頁"、“下頁"可向前向后瀏覽保存的數(shù)據(jù)；

點擊“刪除"將彈出詢問對話框，如圖15所示，如果點擊“是"則刪除當前選中的數(shù)據(jù)，點擊否則不會刪除選擇的數(shù)據(jù)。

點擊“確定"打開選擇的數(shù)據(jù)。

14.PC通訊界面，如圖16所示：

只有進入該頁面后才能進行數(shù)據(jù)上傳和聯(lián)機操作，

若點擊“返回"將結(jié)束與PC機的通訊，如果想正常通訊，請不要點擊該按鈕。

經(jīng)過72小時的連續(xù)奮戰(zhàn)，新裝置終于安裝并調(diào)試完成。但是袁亮并沒有放松心情，因為他知道裝置還沒有正式投運，團隊的任務(wù)還沒有結(jié)束。晚上10時，隨著調(diào)控中心的一聲令下，裝置正式投入試運行，現(xiàn)場工作成員都長舒了一口氣。但袁亮卻依然緊盯著屏幕上的各項參數(shù)，直到確認所有數(shù)據(jù)信號都正常，他緊繃的臉上才終于露出笑容。

“這只是開始，"他在當天的工作日志中寫道，“真正的考驗是未來365天的不間斷運行。我們要用最嚴謹?shù)膽B(tài)度，守護好這項技術(shù)創(chuàng)新，每度電背后都是千家萬戶的燈火，我們的認真，就是對‘雙碳’承諾很好的踐行。"

當霸州變電站的燈光在華北平原的夜色中靜靜閃爍，這套凝聚著中國電力人智慧的高靈敏保護裝置，正以每秒數(shù)千次的運算頻率守護著電網(wǎng)安全。這不僅是一次技術(shù)突破的終點，更是中國電力裝備邁向智能化、綠色化的新起點。從實驗室到變電站，從圖紙設(shè)計到實戰(zhàn)應(yīng)用，袁亮和他的團隊用72小時的極限攻堅，詮釋了新時代電力人的責任與擔當。正如袁亮所說："每一次技術(shù)突破都是為了讓光明更可靠，讓能源更綠色。"在"雙碳"目標的帶領(lǐng)下，這項創(chuàng)新技術(shù)必將如星星之火，點亮中國電力高質(zhì)量發(fā)展的新征程，為構(gòu)建新型電力系統(tǒng)注入強勁動能，讓科技創(chuàng)新的綠色希冀，照亮更多家庭的溫暖燈火。

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