變壓器是電力系統(tǒng)中重要的也是昂貴的關(guān)鍵設(shè)備，它承擔(dān)著電壓變換，電能分配和轉(zhuǎn)移的重任，變壓器的正常運(yùn)行是電力系統(tǒng)安全、可靠地經(jīng)濟(jì)運(yùn)行和供用電的重要保證，因此，必須最大限度地防止和減少變壓囂故障或事故的發(fā)生。但由于變壓器在長(zhǎng)期運(yùn)行中，故障和事故是不可能完全避免的。引發(fā)變壓器故障和事故的原因繁多，如外部的破壞和影響，不可抗拒的自然災(zāi)害，安裝、檢修、維護(hù)中存在的問題和制造過(guò)程中留下的設(shè)備缺陷等事故隱患，特別是電力變壓器長(zhǎng)期運(yùn)行后造成的絕緣老化、材質(zhì)劣化等等，已成為故障發(fā)生的主要因素。
變壓器狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)構(gòu)架
正因?yàn)樽儔浩鞴收系牟豢赏耆苊猓?i>對(duì)故障的正確診斷和及早預(yù)測(cè)，就具有更迫切的實(shí)用性和重要性，重要用電單位對(duì)變壓器的狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)正在逐漸推廣普及。
變壓器監(jiān)測(cè)裝置
變壓器主要監(jiān)測(cè)參數(shù)如下表所示：
變壓器油中溶解氣體組分和水分感知
新型無(wú)載氣免維護(hù)型油中溶解氣體在線感知裝置
新型變壓器油色譜在線感知系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)定量循環(huán)清洗、進(jìn)油、油氣分離、樣品分析，數(shù)據(jù)處理，實(shí)時(shí)報(bào)警；快速地在線感知變壓器等油浸式電力高壓設(shè)備的油中溶解故障氣體的 含量及其增長(zhǎng)率，并通過(guò)故障診斷專家系統(tǒng)早期預(yù)報(bào)設(shè)備故障隱患信息，避免設(shè)備事故，減 少重大損失，提高設(shè)備運(yùn)行的可靠性。
變壓器鐵芯接地泄漏電流感知
主變壓器加裝鐵芯接地泄漏電流監(jiān)測(cè)裝置，該裝置采用嵌入式結(jié)構(gòu)、就地測(cè)量、數(shù)字傳輸，針對(duì)變壓器鐵芯接地和變壓器油溫實(shí)施在線感知及診斷，能及時(shí)發(fā)現(xiàn)內(nèi)部絕緣受潮或受損、鐵芯多點(diǎn)接地、箱體內(nèi)異物、油箱油泥沉積等故障。當(dāng)變壓器鐵芯泄漏電流達(dá)到報(bào)警限值時(shí)，自動(dòng)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，對(duì)事故做到早預(yù)防早處理，為此類設(shè)備的狀態(tài)檢修提供可靠技術(shù)依據(jù)。
變壓器振動(dòng)與噪聲感知
變壓器綜合振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置采集主機(jī)電力變壓器繞組、鐵芯及附件諸如油泵、風(fēng)機(jī)的振動(dòng)引起了整體的振動(dòng)。當(dāng)繞組的壓緊力下降時(shí)，變壓器整體的振動(dòng)特性也將發(fā)生變化。因此可以從箱體的整體振動(dòng)信號(hào)的分析得出變壓器整體振動(dòng)及繞組緊固情況。
電力變壓器振動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采用在線式測(cè)振儀進(jìn)行電力變壓器振動(dòng)信號(hào)的現(xiàn)場(chǎng)采集，隨即 存儲(chǔ)于測(cè)振儀，隨后可通過(guò) USB 接口導(dǎo)入安裝有專用分析、診斷軟件的用戶計(jì)算機(jī)做進(jìn)一步分析。
變壓器局部放電感知
電力變壓器局部放電信號(hào)高速采集裝置采用高速信號(hào)采集技(ADC+FPGA+ARM)， 兼容高頻脈沖電流、超聲波、暫態(tài)對(duì)地過(guò)電壓及超高頻局部放電傳感器，能準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)設(shè)備內(nèi)可能產(chǎn)生的局部放電信號(hào)，并具有良好的抗干擾能力，可滿足現(xiàn)場(chǎng)相對(duì)復(fù)雜的電磁環(huán)境和高頻信號(hào)干擾的要求。
電力變壓器局部放電信號(hào)高速采集裝置采集單元單通道采樣率最高可達(dá)100M/S，具有極強(qiáng)的信號(hào)捕捉能力?？瑟?dú)立安裝在被監(jiān)測(cè)變壓器附近，周期性地對(duì)被監(jiān)測(cè)電力設(shè)備進(jìn)行掃描，捕捉變壓器中發(fā)生的各類放電的原始信號(hào)。針對(duì)電力設(shè)備內(nèi)局部放電頻譜寬的特性，采用多通道同時(shí)采集方式，并兼容不同類型局部放電傳感器。通過(guò)多路通道信號(hào)的采集、濾波、 比對(duì)，確保檢測(cè)數(shù)據(jù)的真實(shí)、完整、可靠，最大限度地減少和消除干擾信號(hào)。
變壓器聲電聯(lián)合局部放電現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)示意圖如下：
接觸式超聲傳感器
將傳感器貼在變壓器油箱外殼表面，適用于固體及充油設(shè)備的局部放電信號(hào)源探測(cè)，能有效檢出油浸式設(shè)備內(nèi)部絕緣缺陷。
變壓器繞組溫度監(jiān)測(cè)
變壓器油溫關(guān)系到變壓器的絕緣材料的壽命，當(dāng)變壓器內(nèi)有機(jī)絕緣材料老化時(shí)，其機(jī)械 強(qiáng)度降低，無(wú)法承受正常工作的外力。最終導(dǎo)致變壓器發(fā)生電氣故障，無(wú)法工作。對(duì)于按照 GB1094設(shè)計(jì)的變壓器，在熱點(diǎn)溫度 98℃下相對(duì)熱老化率為 1。此熱點(diǎn)溫度與“在環(huán)境溫 度為 20℃和熱點(diǎn)溫升為 78K 下運(yùn)行”相對(duì)應(yīng)。相對(duì)老化率定義為：
此函數(shù)表示相對(duì)老化率隨熱點(diǎn)溫度變化規(guī)律，從公式中可以看出溫度每增加 6 度，相對(duì)老化率增加一倍。變壓器油溫監(jiān)測(cè)示意圖
在線電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)
認(rèn)證級(jí)在線電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)裝置具有強(qiáng)大的電能質(zhì)量分析、高端 RTU（含 PLC 控制功能）、故障錄波、諧波分析功能。監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)電能質(zhì)量的連續(xù)在線監(jiān)測(cè)，精度高、多種通信路徑、通訊傳輸符合 TCP/IP 協(xié)議；高精度測(cè)量電力系統(tǒng)各參變量，如電壓、電流、有功功率、無(wú)功功率、視在 功率、功率因數(shù)、線損、變壓器損耗等。
紅外、紫外與可見光圖像融合感知
主流的紅外熱成像技術(shù)是利用物體發(fā)出的不可見紅外能量轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢姷臒釄D像，并通過(guò) 熱圖像的溫度分布找出絕緣子的異常發(fā)熱點(diǎn)。針對(duì)設(shè)備放電的情況，如很容易就可以觀察到過(guò)熱點(diǎn)的紅外圖像時(shí)，電氣設(shè)備的絕緣狀態(tài)已經(jīng)極度惡化。因此，為診斷絕緣子的早期故障， 及時(shí)預(yù)報(bào)該局部放電的發(fā)展趨勢(shì)和預(yù)測(cè)相關(guān)設(shè)備的絕緣劣化程度，采用紫外成像技術(shù)能很好的解決這一問題；另外，為靈敏地檢測(cè)設(shè)備的中后期問題，仍需利用紅外熱成像監(jiān)測(cè)技術(shù)的 優(yōu)勢(shì)；再利用原始的可見光成像能直觀找出故障位置的優(yōu)點(diǎn)，采用這三種成像技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)， 統(tǒng)一的監(jiān)測(cè)電氣設(shè)備，能保障線路與設(shè)備的正常運(yùn)行，有效避免事故發(fā)生。
變壓器在線監(jiān)測(cè)平臺(tái)目標(biāo)
變壓器在線監(jiān)測(cè)平臺(tái)需要具備聯(lián)網(wǎng)及通信能力，建設(shè)過(guò)程如下：
變壓器數(shù)據(jù)感知設(shè)備如下：
變壓器容量測(cè)試儀是專門用于在低電壓、小電流情況下測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)配電電力變壓器容量的儀器。該儀器體積小、重量輕，采用一體化設(shè)計(jì)，便于攜帶和野外作業(yè)。隨著儀器被廣泛使用，逐漸成為用電稽查人員真正的好助手。
變壓器容量測(cè)試儀特點(diǎn)：
1．適應(yīng)能力強(qiáng)：儀器內(nèi)部配備了高效能鋰電池，在現(xiàn)場(chǎng)不需要外接交流工作電源也可長(zhǎng)時(shí)間工作，非常適合現(xiàn)場(chǎng)停電無(wú)源的情況。
2．測(cè)試簡(jiǎn)便：儀器自帶三相高精度交流測(cè)試電源（三相標(biāo)準(zhǔn)正弦波信號(hào)，絕非簡(jiǎn)單的交流逆變電源，保證測(cè)試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確可靠），在測(cè)試變壓器容量時(shí)不用外接測(cè)試電源，大大簡(jiǎn)化了測(cè)試的復(fù)雜性，只用儀器本身及少量測(cè)試線即可完成對(duì)變壓器容量的測(cè)試。
3．體積小、重量輕：體積最小，只有320mm×240mm×130mm（比同類產(chǎn)品小一半以上）、重量較輕，僅3公斤（同類產(chǎn)品較輕也要10公斤）。
4．儀器帶有電池剩余電量指示功能，可將剩余電量的百分比在液晶顯示出來(lái)（絕非簡(jiǎn)單的虧電報(bào)警），方便用戶得知儀器工作持續(xù)能力，避免現(xiàn)場(chǎng)虧電造成無(wú)法測(cè)試或測(cè)試數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。
5．變壓器容量測(cè)試儀可對(duì)10KV和35KV等級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)和非標(biāo)準(zhǔn)的配電變壓器進(jìn)行容量測(cè)試，容量測(cè)試范圍為10~80000KVA。其中非標(biāo)變壓器包括：電爐變壓器、中頻變壓器、整流變壓器等。
6．功能強(qiáng)大：一機(jī)多能，一臺(tái)設(shè)備實(shí)現(xiàn)多種設(shè)備的功能。
作為變壓器容量測(cè)試儀可測(cè)量變壓器的容量，通過(guò)儀器內(nèi)部的高精度三相測(cè)試功率源及特殊的計(jì)算方法實(shí)現(xiàn)對(duì)容量的精準(zhǔn)測(cè)量。
作為變壓器損耗參數(shù)測(cè)試儀可進(jìn)行各種變壓器的空載試驗(yàn)和負(fù)載試驗(yàn)；測(cè)試數(shù)據(jù)包括：空載電流百分比、空載損耗、阻抗電壓、負(fù)載損耗等。
作為電參量測(cè)試儀可對(duì)電力系統(tǒng)各種電參量進(jìn)行精密測(cè)量，包括：三相交流電壓、三相交流電流、三相功率等。
7．操作簡(jiǎn)便，易學(xué)易懂；大屏幕、高亮度圖形液晶顯示，漢字菜單及漢字操作提示信息實(shí)現(xiàn)友好的人機(jī)對(duì)話；用戶可保存測(cè)試數(shù)據(jù)并隨時(shí)查閱；內(nèi)部自帶時(shí)鐘，可顯示當(dāng)前日期和時(shí)間；測(cè)試結(jié)果可通過(guò)微型高速打印機(jī)打印出來(lái)，讓用戶現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)簽字，作為有效的處理依據(jù)。
變壓器容量測(cè)試儀功能特點(diǎn)：
①液晶顯示屏：用于漢字顯示，指導(dǎo)操作，直觀讀數(shù)。
②保險(xiǎn)盒：保護(hù)儀器正常工作。
③接地柱：與大地連接，保證人身安全。
④面板式打印機(jī)：打印測(cè)量結(jié)果。
⑤測(cè)量變壓器容量和有源負(fù)載接線端子。
⑥測(cè)量變壓器空載負(fù)載損耗接線端子。
⑦外部220VAC電源插座，充電時(shí)及使用外部電源時(shí)使用。
⑧充電開關(guān)。
變壓器容量測(cè)試儀使用特點(diǎn)：
變壓器容量特性測(cè)試儀自帶高效能充電電池，不用外接電源即可工作，充電一次可連續(xù)測(cè)量幾十至上百臺(tái)次；同時(shí)，內(nèi)部數(shù)字合成三相標(biāo)準(zhǔn)正弦波信號(hào)（絕非簡(jiǎn)單的逆變交流輸出，保證了非額定條件下各測(cè)試項(xiàng)目測(cè)試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性），經(jīng)功率放大器可提供三相精密交流測(cè)試源；在測(cè)量變壓器容量和變壓器的短路損耗時(shí)不需要外接三相測(cè)試電源及調(diào)壓器、升流等輔助設(shè)備，簡(jiǎn)化了接線，大大提高了工作效率；容量測(cè)試結(jié)果準(zhǔn)確率達(dá)100%。它一種設(shè)備相當(dāng)于二種設(shè)備：有源變壓器容量測(cè)試儀+變壓器損耗參數(shù)測(cè)試儀。它可對(duì)各種變壓器的容量、空載電流、空載損耗、短路損耗、阻抗電壓等一系列工頻參數(shù)可進(jìn)行精密的測(cè)量。變壓器容量特性測(cè)試儀具有體積小、重量輕、測(cè)量準(zhǔn)確度高、穩(wěn)定性好、操作簡(jiǎn)便易學(xué)等優(yōu)點(diǎn),完全可取代以往利用多表法測(cè)量變壓器損耗和容量的方法，接線簡(jiǎn)單，測(cè)試、記錄方便，大大提高了工作效率。變壓器容量特性測(cè)試儀以大屏幕圖形式液晶作為顯示窗口，圖形式菜單操作并配有漢字提示，集多參量于一屏的顯示界面，人機(jī)對(duì)話界面友好，使用簡(jiǎn)便、快捷，是各級(jí)電力用戶的產(chǎn)品。
變壓器綜合測(cè)試儀用于測(cè)試開關(guān)觸點(diǎn)、斷路器接點(diǎn)、母線、接點(diǎn)、SF6開關(guān)、各種連接、熔斷器及鐵路的連接的直流電阻。
工作原理：
M400利用一個(gè)可控硅整流電路進(jìn)行調(diào)整測(cè)試電流預(yù)定值，此電流經(jīng)過(guò)整流、濾波后被施加在被測(cè)樣品，直接測(cè)出阻值。
在這個(gè)電流中，電壓施加在未知的被測(cè)電路和已知阻值的電路后進(jìn)行比較，讀數(shù)顯示在數(shù)字安培計(jì)上。
測(cè)式原理采用四端測(cè)試方式，四端連接的方式被用于被測(cè)的未知電阻及其并聯(lián)的電路上，測(cè)試電路及其選擇開關(guān)決定測(cè)試范圍。
變壓器綜合測(cè)試儀的主要特點(diǎn)
檢測(cè)項(xiàng)目全：
1、變壓器空載特性測(cè)試（空載損耗、空載電流百分比）；
2、變壓器負(fù)載特性測(cè)試（負(fù)載損耗、阻抗電壓百分比）；
3、變壓器變比、組別、變比誤差測(cè)試；
4、變壓器直流電阻測(cè)試；
5、變壓器絕緣電阻測(cè)試；
6、變壓器工頻耐壓測(cè)試；
7、變壓器倍頻耐壓測(cè)試；
8、環(huán)境溫度測(cè)試；
測(cè)試臺(tái)相冊(cè)
技術(shù)參數(shù)
變壓器綜合試驗(yàn)儀由三大部分組成
1、計(jì)算機(jī)及數(shù)據(jù)處理軟件系統(tǒng)；
2、各測(cè)試單元數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)；
3、強(qiáng)電控制及儀表監(jiān)視綜合系統(tǒng)；
變壓器綜合試驗(yàn)儀軟件介紹
1、軟件安裝條件能在Windows 98 、Windows 2000、Windows XP 等軟件下正常工作；
2、軟件的基本功能：
① 變壓器綜合試驗(yàn)臺(tái)軟件可操作控制變壓器變比測(cè)試儀、變壓器繞組直流電阻測(cè)試儀、變壓器特性測(cè)試儀；
② 變壓器綜合試驗(yàn)臺(tái)軟件可按試驗(yàn)編號(hào)、容量、試驗(yàn)日期查詢；
3、變壓器綜合試驗(yàn)臺(tái)軟件的具體要求：
① 軟件人機(jī)界面友好，操作直觀簡(jiǎn)單；
② 軟件工作既可自動(dòng)接收下傳數(shù)據(jù)、亦可人工錄入數(shù)據(jù)。
那些特性
變壓器測(cè)試儀集試驗(yàn)一次接線顯示，數(shù)據(jù)采集，分析處理，測(cè)量控制，存貯，打印，保護(hù)于一體，試驗(yàn)全過(guò)程全部自動(dòng)完成，具有高效率、高精度的突出優(yōu)點(diǎn)
變壓器測(cè)試儀帶液晶背光顯示屏，同時(shí)顯示三相電壓電流等18個(gè)參量；以數(shù)字儀表取代指針式儀表，全部試驗(yàn)數(shù)據(jù)均在屏幕上實(shí)時(shí)（鎖定）顯示，避免了試驗(yàn)過(guò)程中因視差、換算、計(jì)算等諸多因素造成的誤差。使測(cè)試精度更高。特別是徹底解決操作人員同時(shí)讀看多塊表計(jì)，同時(shí)記錄多組數(shù)據(jù)的困難，保證試驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確可靠
數(shù)據(jù)處理采用自動(dòng)存儲(chǔ)和微機(jī)打印方式，數(shù)據(jù)表格美觀、規(guī)范，字跡工整，清晰。試驗(yàn)數(shù)據(jù)全部實(shí)時(shí)填入相應(yīng)表格，避免人工轉(zhuǎn)抄記錄過(guò)程，保證了數(shù)據(jù)的真實(shí)、可靠。用戶還根據(jù)需要自行設(shè)置打印格式。
具有體積小，重量輕，精度高，測(cè)試簡(jiǎn)便，是電力部門更新?lián)Q代ude理想產(chǎn)品。
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