一、儀器概述

變壓器繞組變形測試儀根據(jù)對變壓器內(nèi)部繞組特征參數(shù)的測量，采用目前世界

發(fā)達國家正在開發(fā)完善的內(nèi)部故障頻率響應(yīng)分析(FRA)方法，能對變壓器內(nèi)部故障

作出準確判斷。

變壓器設(shè)計制造完成后，其線圈和內(nèi)部結(jié)構(gòu)就確定下來，因此對一臺多繞組的

變壓器線圈而言，如果電壓等級相同、繞制方法相同，則每個線圈對應(yīng)參數(shù)(Ci、

Li)就應(yīng)該是確定的。因此每個線圈的頻域特征響應(yīng)也隨之確定，對應(yīng)的三相線圈

之間其頻率圖譜具有一定可比性。

變壓器在試驗過程中發(fā)生匝間、相間短路，或在運輸過程中發(fā)生沖撞，造成線

圈相對位移，以及運行過程中在短路和故障狀態(tài)下因電磁拉力造成線圈變形，就會

使變壓器繞組的分布參數(shù)發(fā)生變化。進而影響并改變變壓器原有的頻域特征，即頻

率響應(yīng)發(fā)生幅度變化和諧振頻點偏移等。并根據(jù)響應(yīng)分析方法研制開發(fā)的變壓器繞

組測試儀，就是這樣一種新穎的變壓器內(nèi)部故障無損檢測設(shè)備。它適用于 63kV～

500kV 電力變壓器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)故障檢測。

變壓器繞組變形測試儀是將變壓器內(nèi)部繞組參數(shù)在不同頻域的響應(yīng)變化經(jīng)量

化處理后，根據(jù)其變化量值的大小、頻響變化的幅度、區(qū)域和頻響變化的趨勢，來

確定變壓器內(nèi)部繞組的變化程度，進而可以根據(jù)測量結(jié)果判斷變壓器是否已經(jīng)受到

嚴重破壞、是否需要進行大修。

對于運行中的變壓器而言，無論過去是否保存有頻域特征圖，通過比較故障變

壓器線圈間特征圖譜的差異，也可以對故障程度進行判斷。當然，如果保存有一套

變壓器原有的繞組特征圖，更易對變壓器的運行狀況、事故后分析和維護檢修提供

更為精確有力的依據(jù)。

國家電力公司頒發(fā)的[2000] 589 號文件《防止電力生產(chǎn)重大事故的二十五項

重點要求》中 15.2 條明確規(guī)定：“110KV 及以上電壓等級變壓器在出廠和投產(chǎn)前應(yīng)

做低電壓短路阻抗測試或用頻響法測試繞組變形以保留原始記錄。”15.6 中規(guī)定：

“變壓器在遭受近區(qū)突發(fā)短路后，應(yīng)做低電壓短路阻抗測試或用頻響法測試繞組變

形，并與原始記錄比較，判斷變壓器*后，方可投運。”低電壓阻抗測試能準

確反映變壓器在繞組變形前后阻抗值的變化。

３４

2005 年 6 月國家電網(wǎng)公司在《十八項電網(wǎng)重大反事故措施》的 9.2.3 和 9.7.2

中再次要求：110kV 及以上電壓等級變壓器在出廠和投產(chǎn)前，應(yīng)做低電壓短路阻抗

測試，以留原始記錄。110kV 及以上電壓等級變壓器在遭受出口短路、近區(qū)多次短

路后，應(yīng)做低電壓短路阻抗測試，并與原始記錄進行比較，同時應(yīng)結(jié)合短路事故沖

擊后的其他電氣試驗項目進行綜合分析。判斷變壓器*后，方可投運。正常運

行的變壓器應(yīng)至少每 6 年測一次。

國家標準《GB1094.5－2003 電力變壓器 第五部分 承受短路的能力》將短

路電抗值作為診斷變壓器是否承受住了短路電流沖擊的規(guī)定項目。并特別強調(diào)：

“觀察測量電抗的變化是特別重要的”。

2008 年 11 月 1 日實施的《DL/T1093-2008 電力變壓器繞組變形的電抗法檢測

判斷導則》規(guī)定：現(xiàn)場可采用低電壓試驗電源實測電力變壓器繞組和鐵芯的動穩(wěn)定

狀態(tài)參數(shù)，用以判斷變壓器繞組有無變形或位移。確定變壓器繞組及鐵心的動穩(wěn)定

狀態(tài)。導則對檢測時機 、檢測參數(shù)、檢測方法、測試儀器、判斷原理、判斷的定

量界限都作了規(guī)定或提示。

2008 年 11 月 1 日實施的《DL/T1093-2008 電力變壓器繞組變形的電抗法檢測

判斷導則》將使得電抗法測試有法可依，有明確的判據(jù)可用。

變壓器繞組變形測試儀由筆記本電腦及單片機構(gòu)成高精度測量系統(tǒng),結(jié)構(gòu)緊，

操作簡單，具有較完備的測試分析功能，對照使用說明書或經(jīng)過短期培訓即可自行

操作使用。一、 頻響法主要技術(shù)特點

1. 采集控制采用高速、高集成化微處理器。

2. 筆記本電腦與儀器之間通信 USB 接口。

3. 硬件機芯采用 DDS 數(shù)字高速掃頻技術(shù)(美國)，通過測試可以準確診斷出繞

組發(fā)生扭曲、鼓包、移位、傾斜、匝間短路變形及相間接觸短路等故障。

4. 高速雙通道 16 位 A/D 采樣(現(xiàn)場試驗改變分接開關(guān)，波形曲線有明變化)。

5. 信號輸出幅度軟件調(diào)節(jié)，大幅度峰值±10V。

6. 計算機將檢測結(jié)果自動分析和生成電子文檔(Word)。

7. 儀器具有線性掃頻測量和分段掃頻測量雙測量系統(tǒng)功能,兼容當前國內(nèi)兩種技

術(shù)流派的測量模式。

8. 幅頻特性符合國家關(guān)于幅頻特性測試儀的技術(shù)指標。橫坐標（頻率）具有線性

分度及對數(shù)分度兩種，因此打印出的曲線可以是線性分度曲線也可以是對數(shù)分

度曲線，用戶可根據(jù)實際需要選用。

9. 檢測數(shù)據(jù)自動分析系統(tǒng)

橫向比較 A、B 、C 三相之間進行繞組相似性比較

其分析結(jié)果為:

①*性很好

②*性較好

③*性較差

④*性很差,

縱向比較 A-A、B-B、C-C 調(diào)取原數(shù)據(jù)與當前數(shù)據(jù)同相之間進行繞組變形比較

其分析結(jié)果為:

①正常繞組

②輕度變形

③中度變形

④嚴重變形

10. 可自動生成 Word 電子文檔，供保存和打印。

11. 該儀器*電力標準 DL/T911－2004《電力變壓器繞組變形的頻率響應(yīng)分

５析法》的技術(shù)條件。

二、 變壓器繞組變形測試儀FRZ-1800A頻響法主要技術(shù)參數(shù)

3.1 掃描方式

1. 線性掃描分布

掃頻測量范圍：(10Hz)-(10MHz)40000 掃頻點、分辨率為 0.25kHz、0.5kHz 和

1kHz。

2. 分段掃頻測量分布

掃頻測量范圍：(0.5kHz)-(1MHz)、2000 掃頻點；

(0.5kHz)-(10kHz)

(10kHz)-(100kHz)

(100kHz)-(500kHz)

(500kHz)-(1000kHz)

3.2 其他技術(shù)參數(shù)

1. 幅度測量范圍: (-120dB)至(+20dB)

2. 幅度測量精度: 0.1dB

3. 掃描頻率精度: 0.005%

4. 信號輸入阻抗：1MΩ

5. 信號輸出阻抗：50Ω

6. 信號輸出幅值：±20V

7. 同相測試重復率：99.9%

8. 測量儀器尺寸(長寬高)340X240X210(mm)

9. 儀器鋁合金箱尺寸(長寬高)380X280X270(mm)

10. 總體重量:10Kg

11. 操作溫度： -10℃至+40℃

存儲溫度： -20℃至+70℃

相對濕度： <90%，不凝結(jié)

６三、 頻響法使用特點

1. 變壓器繞組變形測試儀由測量部分及分析軟件部分組成，測量部分是高速單

片機控制，由信號生成及信號測量組成。測量部分使用 USB 接口與平板電腦

或者筆記本電腦連接。

2. 在測試過程中僅需要拆除變壓器的連接母線，不需要對變壓器進行吊罩、拆

裝的情況下就完成所有測試。

3. 儀器具備多種頻率線形掃頻測量系統(tǒng)測量功能，線形掃頻測量掃描頻率高達

10MHz，頻率掃描間隔可分為 0.25kHz、0.5kHz 和 1kHz,對變壓器變形情況提

供更多的分析。

4. 儀器智能化程度高，使用方便，具有自動量程調(diào)節(jié)，自動采樣頻率調(diào)節(jié)等多

種功能。

5. 軟件采用 windows 平臺，兼容 windows98/2000/winXP/Windows7 系統(tǒng)。為使

用者提供了更加方便和易于使用的顯示界面。

6. 提供歷史曲線對比分析，可同時加載多條歷史曲線觀察，能具體選擇任意曲

線進行橫向和縱向分析。配有專家智能分析診斷系統(tǒng)，可以自動診斷變壓器

繞組的狀態(tài)，同時加載 6 條曲線，各條曲線相關(guān)參數(shù)自動計算，自動診斷繞

組的變形情況，給出診斷的參考結(jié)論。

7. 軟件管理功能強大，充分考慮現(xiàn)場使用的需要，自動保存環(huán)境條件參數(shù)，以

便作變壓器繞組變形診斷時提供依據(jù)。測量數(shù)據(jù)自動存盤、具有彩色打印功

能，方便用戶出測試報告。

8. 軟件人性化特點明顯，測量的各種條件多為選擇項，變壓器詳細參數(shù)可保存

用做診斷參考，并且不用在現(xiàn)場輸入，可以以后再添加修改信息，使用起來

更加方便。

9. 軟件智能化程度高，在輸入、輸出信號連接好之后，設(shè)置好條件參數(shù)，就可

以完成所有的測量工作，并且隨時能在測量中打開歷史波形曲線進行比較觀

察和停止測量。

10. 每相測量所需時間小于 60 秒,對一臺高、中、低繞組的電力變壓器（容量、

電壓等級不限）進行繞組變形測量，總需時間不超過 10 分鐘。

７11. 測量變壓器時,接線人員可任意布放信號輸入輸出引線,對測量結(jié)果無影響,

接線人員可停留在變壓器油箱上面,不必下來,減輕勞動強度。

 阻抗法主要技術(shù)特點

1. 采集控制采用高速、高集成化微處理器。

2. 筆記本電腦與儀器之間通信 USB 接口。

3. 高速雙通道 16 位 A/D 采樣。

4. 采用三相接線單相測量方式，只需低壓側(cè)短接，高壓側(cè)一次性接好三相，一次

性自動測量即可計算出每相的短路阻抗。

5. 該儀器可同步測量電壓、電流、頻率，有功功率，無功功率，短路阻抗，短路

電抗、漏電感和介損角。

6. 計算機將檢測結(jié)果自動分析和生成電子文檔(Word)。

7. 檢測數(shù)據(jù)自動分析系統(tǒng)

a) 橫向比較 A、B 、C 三相之間進行短路阻抗、短路電抗抗相似性比較。

b) 縱向比較 A-A、B-B、C-C 調(diào)取原數(shù)據(jù)與當前數(shù)據(jù)同相之間進行短路阻抗、短

路電抗比較。

c) 還可以與銘牌上的短路阻抗（阻抗電壓）進行比較。

8. 可自動生成 Word 電子文檔，供保存和打印。

9. 該儀器*電力標準 DL/T1093-2008《電力變壓器繞組變形的電抗法檢測

判斷導則》的技術(shù)條件。

阻抗法主要技術(shù)參數(shù)

1. 測量精度：電壓：0.1 級 電流：0.1 級

功率：0.1 級 阻抗：0.1%

2. 電壓測量范圍：AC 5V～30V

3. 電流測量范圍：AC 0.5A～10A

4. 工作濕度：0～80%

5. 同相測試重復率：99.9%

6. 測量儀器尺寸(長寬高)300X340X120(mm)

7. 儀器鋁合金箱尺寸(長寬高)310X400X330(mm)8. 總體重量:10Kg

變壓器繞組變形測試儀FRZ-1800A阻抗法使用特點

1. 變壓器繞組變形測試儀由測量部分及分析軟件部分組成，測量部分是高速單

片機控制，由信號生成及信號測量組成。測量部分由 USB 接口與筆記本電腦

連接，使用方便。

2. 在測試過程中僅需要拆除變壓器的連接母線，不需要對變壓器進行吊罩、拆

裝的情況下就完成所有測試。

3. 儀器智能化程度高，使用方便，具有自動量程調(diào)節(jié)，自動采樣調(diào)節(jié)等多種功

能。

4. 軟件采用 windows 平臺，兼容 windows98/2000/winXP/Windows7 系統(tǒng)。為使

用者提供了更加方便和易于使用的顯示界面。

a) 提供歷史數(shù)據(jù)對比分析，對所有數(shù)據(jù)進行橫向和縱向分析。配有專家智能

分析診斷系統(tǒng)，可以自動診斷變壓器繞組的狀態(tài)，自動診斷繞組的變形情

況，給出診斷的參考結(jié)論。

b) 軟件管理功能強大，充分考慮現(xiàn)場使用的需要，自動保存環(huán)境條件參數(shù)，

以便作變壓器繞組變形診斷時提供依據(jù)。測量數(shù)據(jù)自動存盤、具有彩色打

印功能，方便用戶出測試報告。

c) 軟件人性化特點明顯，測量的各種條件多為選擇項，變壓器詳細參數(shù)可保

存用做診斷參考，并且不用在現(xiàn)場輸入，可以以后再添加修改信息，使用

起來更加方便。

5. 軟件智能化程度高，在輸入、輸出信號連接好之后，設(shè)置好條件參數(shù)，就可

以完成所有的測量工作。

6. 每相測量所需時間小于 15 秒,對一臺電力變壓器（容量、電壓等級不限）進

行繞組變形測量，總需時間不超過 1 分鐘。

7. 測量變壓器時,接線人員可任意布放信號輸入輸出引線,對測量結(jié)果無影響,

接線人員可停留在變壓器油箱上面,不必下來,減輕勞動強度。