電力建設(shè)新產(chǎn)品“一體式變壓器繞組變形測試儀”特點(diǎn)描述

作為限制短路電流、濾除電網(wǎng)諧波、補(bǔ)償無功功率的重要設(shè)備，干式空心電抗器的安全運(yùn)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(hù)在應(yīng)對此類特殊故障時(shí)動(dòng)作延時(shí)較長，可能影響故障及時(shí)切除，導(dǎo)致設(shè)備內(nèi)部承受故障電流時(shí)間長，引起設(shè)備著火事故時(shí)有發(fā)生。

“電抗器就像電網(wǎng)的‘穩(wěn)壓器’，保護(hù)裝置就是它的‘聽診器’。"袁亮在第一次項(xiàng)目會(huì)上比喻道。針對這一技術(shù)痛點(diǎn)，本次試運(yùn)行的新裝置采用基于電感值變化率的新原理匝間保護(hù)，具備匝間短路告警及匝間短路動(dòng)作跳閘功能，較傳統(tǒng)干式空心電抗器保護(hù)顯著提升動(dòng)作性能，現(xiàn)場案例回放試驗(yàn)結(jié)果表明保護(hù)動(dòng)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(shí)間，顯著降低設(shè)備著火事故的風(fēng)險(xiǎn)，且在各種區(qū)外故障及系統(tǒng)擾動(dòng)時(shí)可靠不誤動(dòng)。“但實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)再漂亮，也得經(jīng)得起現(xiàn)場考驗(yàn)。"袁亮深知，從圖紙到實(shí)戰(zhàn)，還有無數(shù)細(xì)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(diǎn)描述）

變壓器設(shè)計(jì)制造完成后，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)和各項(xiàng)參數(shù)（Ci，Li, Ri）都固定了，因此每個(gè)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(dāng)變壓器在試驗(yàn)過程中出現(xiàn)匝間、相間短路，在運(yùn)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(yùn)輸過程中發(fā)送碰撞造成線圈相對移位，這些因素都會(huì)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(jìn)的測量技術(shù)，本公司設(shè)計(jì)了變壓器繞組變形測試儀，該儀器能準(zhǔn)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龋梢苑浅?zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)。

二、技術(shù)特點(diǎn)（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(diǎn)描述）

采用先進(jìn)的DDS掃頻技術(shù)；

采用高速，高集成化微處理器設(shè)計(jì)；

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(jī)，可隨時(shí)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(shí)查閱數(shù)據(jù)或上傳至PC機(jī)；

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

采用USB2.0接口；

主機(jī)尺寸：31cmX15cmX15cm；

主機(jī)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(diǎn)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(diǎn)

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

100HZ-1KHZ          分辨率 20HZ     45 點(diǎn)

1KHZ -10KHZ         分辨率 50HZ     180點(diǎn)

10KHZ-100KHZ        分辨率 0.2KHZ   450點(diǎn)

100KHZ – 500KHZ      分辨率 0.5KHZ   800點(diǎn)

500KHZ – 1000KHZ     分辨率 1KHZ     500點(diǎn)

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(hào)輸入阻抗：大于1M Ω；

信號(hào)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(diǎn)描述）

1.下圖為儀器俯視圖，左側(cè)為打印機(jī)，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(jī)，使用USB2.0需要安裝硬件驅(qū)動(dòng)，安裝驅(qū)動(dòng)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(jī)約2秒后進(jìn)入圖4所示主界面。 點(diǎn)擊該頁面中的任一按鈕，將會(huì)跳轉(zhuǎn)到相應(yīng)的頁面。

“試    驗(yàn)"-----------圖8

“歷史數(shù)據(jù)"-----------圖13

“PC通訊"-------------圖16

“格式化存儲(chǔ)器"----圖7

“儀器設(shè)置"----------圖5

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

4.儀器設(shè)置界面：如圖5所示：

ID號(hào)不可更改，每臺(tái)儀器的ID號(hào)不同；

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

點(diǎn)擊語言顯示框，使中文界面和英文界面相互切換；

點(diǎn)擊亮度顯示框左側(cè)降低顯示亮度，點(diǎn)擊右側(cè)增加顯示亮度；

點(diǎn)擊濃度顯示框左側(cè)降低打印濃度，點(diǎn)擊右側(cè)增加打印濃度；

以上各項(xiàng)設(shè)置完成后必須點(diǎn)擊“確定"按鈕， 否則這些設(shè)置不會(huì)保存。

5.鍵盤界面，如圖6所示：

1鍵------回刪鍵  點(diǎn)擊該鍵刪除多于的字符；

2鍵------空格鍵  點(diǎn)擊該鍵輸入一個(gè)空格；

3鍵------回車鍵  點(diǎn)擊該鍵返回上一頁面；

4鍵------字符鍵  點(diǎn)擊該鍵輸入一個(gè)字符；

該鍵盤只能輸入小寫字符和數(shù)字。

6.格式化存儲(chǔ)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(dāng)前已經(jīng)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)組數(shù)；

 未用空間：空閑的存儲(chǔ)空間；

 在顯示框中輸入字符“ok"即可格式化存儲(chǔ)器；

 格式化存儲(chǔ)器后，存儲(chǔ)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(jī)，便于以后使用。

7.試驗(yàn)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(dāng)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(biāo)；

變壓器編號(hào)設(shè)置：請輸入變壓器上標(biāo)注的變壓器編號(hào)；

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

8.測試界面，如圖9所示：

該頁面只有三個(gè)按鍵：“啟動(dòng)"，“停止"，“返回"

連接好測試連后點(diǎn)擊“啟動(dòng)"等待測試完成，在測試過程中點(diǎn)擊“停止"將立即停止當(dāng)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?？梢詼y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(biāo)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(biāo)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(chǔ)器還有可用空間，點(diǎn)擊“保存"即可保存當(dāng)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(jìn)入格式化數(shù)據(jù)界面中查看是否還有可用存儲(chǔ)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(chǔ)器或進(jìn)入歷史數(shù)據(jù)界面刪除某一組數(shù)據(jù)；

點(diǎn)擊“分析"即可橫向分析當(dāng)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(diǎn)擊“打印"即可打印當(dāng)前測量曲線和分析結(jié)果，若在分析之前打印，將不會(huì)打印分析結(jié)果；

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

點(diǎn)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(diǎn)注入B點(diǎn)測量的數(shù)據(jù) 與 B點(diǎn)注入C點(diǎn)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(gè)等級(jí)：正常繞組、

輕度變形、明顯變形、嚴(yán)重變形，判斷方法見（附錄II）。

11.查看曲線各頻率點(diǎn)分貝值：如圖12所示：

共有40頁數(shù)據(jù)，當(dāng)前頁碼顯示于頁碼框中；

點(diǎn)擊“<<"回到首頁；

點(diǎn)擊“>>"回到尾頁即第40頁；

點(diǎn)擊“<"顯示前一頁；

點(diǎn)擊“>"顯示后一頁；

點(diǎn)擊頁碼框可以輸入要顯示的頁碼；

點(diǎn)擊“<="返回上一頁。

12.歷史數(shù)據(jù)顯示界面，如圖13所示：

點(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)擊“上頁"、“下頁"可向前向后瀏覽保存的數(shù)據(jù)；

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

點(diǎn)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(jìn)入該頁面后才能進(jìn)行數(shù)據(jù)上傳和聯(lián)機(jī)操作，

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

經(jīng)過72小時(shí)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?yàn)樗姥b置還沒有正式投運(yùn)，團(tuán)隊(duì)的任務(wù)還沒有結(jié)束。晚上10時(shí)，隨著調(diào)控中心的一聲令下，裝置正式投入試運(yùn)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(xiàng)參數(shù)，直到確認(rèn)所有數(shù)據(jù)信號(hào)都正常，他緊繃的臉上才終于露出笑容。

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

當(dāng)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(hù)裝置，正以每秒數(shù)千次的運(yùn)算頻率守護(hù)著電網(wǎng)安全。這不僅是一次技術(shù)突破的終點(diǎn)，更是中國電力裝備邁向智能化、綠色化的新起點(diǎn)。從實(shí)驗(yàn)室到變電站，從圖紙?jiān)O(shè)計(jì)到實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用，袁亮和他的團(tuán)隊(duì)用72小時(shí)的極限攻堅(jiān)，詮釋了新時(shí)代電力人的責(zé)任與擔(dān)當(dāng)。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(biāo)的帶領(lǐng)下，這項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)必將如星星之火，點(diǎn)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(qiáng)勁動(dòng)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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