TFRC-IIA+电力变压器绕组频率响应测试仪

TFRC-IIA+使用说明--6/26/2014版

Vo/Vi=Ro*Io/Vi=Ro/Zf

一个链式分布的网络，在不同的频率电压激励下，沿链式分布的方向应该有不同的电压分布。在不同的频率下，用高频电位探针探测线圈各饼的对地电位时，在达到各个谐振峰时，有谐振频率f1,f2,f3??，在达到各谐振点时电位探针测得的各饼的电位如下图：

测准这种谐振频率对分析变形面积是很有帮助的，因为变压器线圈设计基本上是均匀的，电感量发生一点改变后，均匀性破坏了，则谐振频率也将发生改变。如果从低频段开始的第1个峰的谐振频率点发生改变，就意味着线圈整体高度H、线圈等效直径Dcp等主要结构尺寸发生了改变，也有可能出现断股的可能。

通过测量揩振点的频率及其改变以及改变所发生的第几个谐振峰点，就可以分析变形面积和变形量及变形种类。

变压器是一个电感性的设备，其重点部分应在低频部分；低频部分参数不同，会危及安全，必须认真处理；而代表电容的高频方面出现差别一般不会影响运行。

由于变压器油的介电常数与油温有一定的关系，所以用三相绕组之间在同一油温下图谱的比较，更容易判断，以免由于温度改变而产生判

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断上的失误。

二、测试仪器的基本技术要求：

其主要技术参数如下:

1.测试频率范围：0.5kHz-500kHz 2.分辨率：

频率分辨率：最小为0.05kHz 幅度显示分辨 80dB 3.输出电压幅度：≮10Vp-p 4.测试电缆阻抗：50Ω 5.测试头匹配阻抗：50Ω 6．数据可记录 参数选择的理由：

①仪器最低工作频率的选择

变压器在设计时不会使其谐振点低于50Hz，因为参数太低变压器无法工作。所以测试仪器的最低工作频率可不低于500Hz。根据试验实测，但最低频率不可高于3kHz，因为一般第一个谐振峰都出现在5-10kHz附近。

②仪器最高工作频率的选择

因为我们的测试工作大部分是现场或室外进行，所以仪器工作频率要避开现场的种类干扰。

我国无线电中波广播频率范围535kHz-1.6MHz，测量时，短波广播2-20MHz，测量时，其它浮空的绕组的引出端头将会像天线一样接收空间电磁波信号，在谐振条件下，会干扰测量试过程。

试验证明，当扫频频率在500kHz以上时，被测线圈的对地电容的不同将相当敏感。而变压器上的的各接地体对三个套管的距离不同，在高频下的影响也不同。试验接线人员在变压器上距套管的位置不同也会

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在高频条件下影响测试结果的重复性。

③频率粗细度的要求

从分析角度来说，频率精细度越细越好，但测量过程不允许，如果太粗，又会丢失信息，我们知道变压器绕组的第一谐振峰在5-10kHz以内，要发现2%以下的变化，最低频率分辨率应小于100Hz。

④幅度分辨要求有80dB范围

测量数据中，高压绕组线圈的最大阻抗可能超过50kΩ（高频阻抗）。如果幅度分辨率不足60db，则线圈阻抗大于50kΩ部分的频响曲线都将是一条平线。因为我们所测量的线圈阻抗的频响，所以末端必须匹配，如不匹配，信号在电缆中的折射将会使测量出现很大的误差。

三、测试接线方式

变压器变形测试是一个很细致的工作，所以要求试验过程必须认真。 除了外壳的接地线，要求变压器所有外部结线要解开，以免因引线的长短对测试结果有影响。

在交接试验时，带有分接开关的分接位置应放于无分接位置，事故后检测时，分接开关应置于事故分接位置。

对于Yo接线的绕组

输出信号应从该变压器绕组中性点0注入，测量点分别在出线端A、B、C上。这种测量接线方法，可以将非测量相上接收到的干扰由信号发生器上的低阻抗来吸收。

对于Y接线

由于中性点未引出，测量就按以下方法接线 信号输出接于B，测量分别接在A、C 信号输出接于C，测量分别接在A、B 对于△11接线

如果有可能将线圈解开测量；采用“头进尾出”的接线原则，如无

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法解开则应以下方法接线。

信号输出接于A，测量接于C，代表A相 信号输出接于B，测量接于A，代表B相 信号输出接于C，测量接于B，代表C相

自耦线圈较低电压等级的绕组采用中性点0注入，中间电位输出引线Am、Bm、Cm分别测量。测量高电压等级绕组时，应由引线端Am、Bm、Cm分别注入信号，由高压出线端A、B、C对应分别测量。

测量过程中，其它非测量绕组应有确定的电位，必须采用最近一点接地的措施。

铁芯应接地，确保电容值稳定。

测量接地

测量过程中接地非常重要，它除了接地保护之外，主要是使高频电流的流向正确，否则测量结果将无法一致。

变压器外壳接地。测量接地线应用尽量短的线，从输出、输入端头接于变压器外壳上。

仪器侧应浮空。

测量匹配

尽管频响测量在测量过程中不是采用脉冲行波，但是在测量时必需按行波进行考虑。因为信号频率较高，其波长已经可以和电缆的长度相比较了。在未匹配时，输入电压波会在电缆端头产生折射，在和原电压波叠加后使信号变形，影响测量。测试电缆的长度超过15米时，也会产生折射的影响，严重时会影响输出的波形。

四、线圈变形种类以及变形在等值电路中的等效改变

我们知道线圈变形的原因主要有两种。一是运输途中剧烈的碰撞，

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