技術(shù)天地
SFKC-3000變壓器有載分接開關(guān)測試儀（≥0.5A）
發(fā)布日期：2020-06-03 點擊：24236次
一．功能特點
變壓器有載開關(guān)測試儀，是用于測量和分析電力系統(tǒng)中電力變壓器及特種變壓器有載分接開關(guān)電氣性能指標的綜合測量儀器。它采用計算機控制，通過特殊設計的測量電路，可實現(xiàn)對有載分接開關(guān)的過渡時間、過渡波形、過渡電阻、三相同期性、等參數(shù)的測量。用戶可根據(jù)需要和現(xiàn)場條件，直接由分接開關(guān)引線進行測量，也可由變壓器三相套管及中性點直接接線測量。
該儀器具有對所測數(shù)據(jù)進行分析、存貯、打印等功能。解決了目前電力變壓器有載分接開關(guān)測量方法落后，沒有專用測試手段的問題?？稍陔娏υO備預防性試驗及變壓器大修中及時診斷出有載分接開關(guān)的潛在故障，對提高電力系統(tǒng)運行的可靠性具有重要意義.
變壓器有載分接開關(guān)測試儀有以下幾種優(yōu)點：
--光線示波器功能
儀器分三通道可同時記錄A、B、C三相，儀器可自動捕捉和顯示過渡過程中過渡電阻及時間跳變的過程。不受天氣影響，功能遠比光線示波器優(yōu)越。
--較強的綜合能力
在一臺儀器內(nèi)可實現(xiàn)對有載分接開關(guān)各種參數(shù)的測量。如開關(guān)選擇、切換全過程中有無開斷點、過渡波形、過渡時間、過渡電阻、三相同期性等。配合各功能按鍵，可分析波形中的各時間段的時間及阻值。
--打印輸出。儀器配有一臺面板式前換紙型高速打印機。
--具有良好的抗干擾性能。
全鋁合金機箱和儀器內(nèi)配有電源噪音濾波器及抗干擾電路，可在電源質(zhì)量較差, 且有強電磁場干擾的現(xiàn)場進行可靠測量。
--數(shù)據(jù)保持，數(shù)據(jù)通訊。
使用者所測量的數(shù)據(jù)及波形，可保存在儀器內(nèi)。所存貯的波形多達128組，不會因斷電而丟失，現(xiàn)場存貯的試驗結(jié)果可通過專用數(shù)據(jù)線經(jīng)串口傳送到計算機里保存。（本公司送專用軟件）
二、結(jié)構(gòu)及面板說明
整個儀器由測量本體和標準行式打印機組成。其中測量本體采用獨立機箱結(jié)構(gòu)，具有抗震、防電磁干擾特性。儀器的操作面板如圖1所示
1 2 3
1．打印機：本儀器采面版式前換紙SP-H4015PK型微型高速打印機，保證輸出波形的精細平滑和測試結(jié)果的清晰。
2．顯示器：本儀器配有240×128點大屏幕點陣式液晶顯示器，控制器為T6963C，通過專用并行口與單片機相連，用于顯示儀器的功能菜單、測量結(jié)果、參數(shù)設置、故障指示、波形曲線等。
3．鍵盤:儀器設功能鍵9個，即打印、測試、處理、設置、確認、上移、下移、退出、相序選擇。還有四組光標移動鍵。
三、操作指南
（一）接線
帶變壓器線圈測量
如圖所示為一典型帶有載分接開關(guān)的電力變壓器原理圖
帶線圈測量接線圖 吊芯測量接線圖
將儀器內(nèi)附的4根（紅、綠、黃、黑）大線夾取出來，用大線夾夾住變壓器高壓端子的A、B、C和中性點O端，將線的另一接線端子分別插入儀器面板上的A、B、C、O插孔。用小夾子將變壓器低壓側(cè)的A、B、C、O端子短路接地即可。
2、吊芯測量有載分接開關(guān)
在變壓器大修時，有載分接開關(guān)吊出沒有線圈如圖所示。先把每一相中開關(guān)連接的觸點短路，用儀器附帶的4根（紅、綠、黃、黑）小線夾分別夾住ABC相的短路點和中性點。另一接線端子分別插入儀器即可。
（二）測試
1、檢查接線無誤后，打開儀器電源開關(guān)。開機畫面為設置菜單如圖2所示，并在右上方顯示出當前時間。此時可修改當前測量開關(guān)的名稱，檔位，查找方式等，祥情請見后面高級設置一節(jié)。
2、按“測試”鍵儀器顯示“充電。?！薄ⅰ?/span>7->8”見圖3。這時可按“上、下”鍵設置檔位,按上鍵變?yōu)椤?/span>7->9”檔，按下鍵變?yōu)椤?/span>6->7”檔。所設檔位要和待測檔位一致。同時可見到屏幕顯示正在刷新的ABC三項波形線。待顯示波形呈直線狀態(tài)且三項數(shù)值相對穩(wěn)定時（注：這是一個充電過程），再按“確認”鍵屏幕畫面如圖4所示: 此時，表示儀器正在測量開關(guān)從7檔到8檔的開關(guān)切換過程。（不改設置就顯示07-08）
3、啟動有載開關(guān)，當聽到有載開關(guān)動作對觸頭進行切換的聲音時阻值隨之發(fā)生變化。儀器將自動搜索到過渡波形，并顯示在屏幕上。用四組光標移動鍵調(diào)整光標位置到波形串聯(lián).并聯(lián).串聯(lián)的明顯轉(zhuǎn)折處。按“相序選擇”鍵選擇調(diào)整A.B.C三項，光標調(diào)節(jié)好后顯示屏上將直接顯示出波形時間和電阻值。各段參數(shù)的意義如圖5所示，R1和R2是過渡電阻值, T0是三相同期,T2是橋接時間,T4是過渡時間。處理好三項的參數(shù)后，就可按“打印”鍵進行打印。這時打印的圖紙包括波形和處理的參數(shù)值。
（三）存儲及查閱
1、打印完后按“退出” 鍵進入圖6所示的“處理菜單”，移動光標到“波形存儲”處，按“確認”鍵則菜單中將出現(xiàn)一個“■2”項。這個數(shù)字代表當前儲存的位置，用“↑”、“↓”鍵可改變“■2”的數(shù)值即改變儲存的位置。選擇存儲位置后，按“確認”鍵儀器自動刪改“■2”的內(nèi)容，“■2”變?yōu)椤?/span>OK”字樣后則存儲完畢。
2、在處理菜單中。選擇“波形查閱”后，按“確認”鍵進入“查閱菜單”則顯示屏出現(xiàn)如圖7所示畫面，可用“↑”、“↓”鍵改變閃爍光標的位置即要查閱波形的位置，再按“確認”鍵則顯示屏顯示出要查閱的波形。這時按“打印”鍵即可打印出所查閱的波形。
圖6 圖7
（四）數(shù)據(jù)通訊
1、連接數(shù)據(jù)線，在不帶電情況下將數(shù)據(jù)線的5芯航插，插到儀器上，將9芯DB頭接到電腦的串1口。
2、打開儀器進處理欄見圖9，打開電腦通信軟件。先進入儀器的數(shù)據(jù)通訊菜單，移動手形光標按“確認”鍵選定即可。再用電腦鼠標按通信軟件上的通信鍵等待顯示完成任務。
四、高級設置
按“設置”鍵儀器顯示如圖8所示開機畫面，每項設置功能均用“↓”或“↑”鍵移動手形光標指定，再按“確認”鍵選定，具體每項功能如下：
名稱檔位-按“確認”鍵選定菜單可設定當前測量開關(guān)的名稱和檔位。逐位修改，“確認”鍵移動光標，“↓”“↑”鍵調(diào)整數(shù)值，“退出”鍵修改完畢。（字母變化順序為： ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ，-./0123456789:;<=>?@）設定好名稱后按退出鍵進行檔位設定。“xx→ xx”按“↑”鍵上調(diào)，例如“07→08”,按“↑”則變?yōu)椤?/span>08→09”,按“↓”則變?yōu)椤?/span>08→07”，按“確認”鍵修改完畢。
查找方式-設置波形的查找方式。按“確認”鍵進入菜單，按上鍵選擇手動方式或自動方式，按“確認”鍵表示選中。開機默認為自動方式。手動方式和自動方式的區(qū)別是按“測量”鍵后儀器始終循環(huán)采集，直到按任一鍵才停止測量，波形要人工查找放大。上面所講述槽作指南中的測試是自動方式的測試過程，下面簡單介紹一下手動方式的測試過程。設置為手動方式后，按“測試”鍵儀器顯示“正在充電”，同時可見到屏幕顯示正在刷新的三條波形線，待顯示波形呈直線狀態(tài)且數(shù)值相對穩(wěn)定時（注：這是一個充電過程）。啟動有載開關(guān)，當聽到有載開關(guān)動作對觸頭進行切換的聲音時,阻值隨之發(fā)生變化，采集的波形也發(fā)生小跳變。這時請按任一鍵結(jié)束測量,否則屏幕顯示的測量結(jié)果就會因被刷新而找不到。結(jié)束測試后顯示的畫面就是所測開關(guān)一次調(diào)壓的全部動作過程。此時可通過按“↑”“↓”鍵把小跳變的波形移動到顯示屏上部，按“確認”鍵把波形長度放大到比例適中即可。按“退出”鍵改變幅度比例適中即可，這樣可人工尋找出開關(guān)切換波形。找到波形后，按“處理”鍵移動光標到“參數(shù)查閱”處按“確認”鍵則儀器將顯示經(jīng)平滑處理后的波形。用四組光標移動鍵調(diào)整光標位置到波形串聯(lián).并聯(lián).串聯(lián)的明顯轉(zhuǎn)折處。按“相序選擇”鍵選擇調(diào)整A.B.C三項，光標調(diào)節(jié)好后顯示屏上將直接顯示出波形時間和電阻值。各段參數(shù)的意義如圖5所示，處理好三項的參數(shù)后，就可按“打印”鍵進行打印。這時打印的圖紙包括波形和處理的參數(shù)值。
濾波參數(shù)-當選擇“濾波參數(shù)”時，則顯示“02：1”表示當前波的濾波常數(shù)，該項功能是為了在處理時對波形進行濾波?？捎谩啊薄啊?/span> ”鍵改變其數(shù)值，在“00：1”設定狀態(tài)下為原始波形，當數(shù)值越大時波形越平滑。進行設置可改變波形的顯示和打印效果。
系統(tǒng)時鐘--年、月、日及時間的設置。用“↑”“↓”鍵移動光標到“時間設置”處，按“確認”鍵則時間處出現(xiàn)一閃爍光標，用“↑”“↓”鍵改變其數(shù)值，用“確認”鍵改變其位置。再按“退出”鍵則“時間”變成“年、月、日”，同理設置年月日。設置好后按“退出”鍵結(jié)束。
五.測試儀記錄波形判讀說明
（一）測量記錄過程的理想直流波形及測試規(guī)范
從有載開關(guān)動作過程來看，有幾個參數(shù)尤為重要，其一即開關(guān)觸頭變換程序，具體須測量出整個切換過程的動作時間t4切換過程的波形變化，從波形圖上應能看出三相是否同步等；其二是各觸頭聯(lián)接的過度電阻，其中阻值還包括引線部分。如下表所示列出了長征電氣一廠有載開關(guān)的參考指標（廠家不同指標有所不同）和測量參考值。
切換開關(guān)觸頭變換程序：(單位:ms)
直流示波圖
測量值 單 雙 雙 單
t1 T2 t3
T4 相數(shù) t1 T2 t3 T4 t1 T2 t3 T4
A 20 6 18 44 20 5 18 43
B 20 5 18 43 21 5 17 43
C 22 6 18 46 22 4 18 44
T2=2～7
t1≥15
t3≈20ms T4=35～50
三相不同步 ?
△t=3 ?R=10%
（二）、直流電流示波圖形的判讀說明
根據(jù)吊芯和不吊芯情況，系統(tǒng)測量的結(jié)果略有差異。如下圖所示為一有載開關(guān)吊芯后測量的波形圖。
圖中所示波形縱坐標刻度表示電阻值，我們可以看出該開關(guān)動作前測試線等引起的零點電阻為0.8歐姆左右，而開關(guān)動作A相接入R1的電阻值為2.5歐，接入R2的電阻約為2.5歐左右。
波形的橫坐標為時間刻度，我們從圖上清楚地判讀出開關(guān)觸頭變換的時間，如A相t1≈16.8ms t2≈7.2ms t3≈20ms 其整個切換時間在44ms左右。
波形的三項同期性由T0的參數(shù)所決定.ＢＣ項以Ａ項為參照,值有正負之分見等號處,等號為正、負號為負.注意：吊芯后測量的波形將非常平滑，勿須再作平滑處理。對于不吊芯測試（一般現(xiàn)廠均采用這種方式）。其測量波形圖如下所示。
我們比較發(fā)現(xiàn)，該波形與吊芯后測量的波形（即傳統(tǒng)方法測量）相比，在觸頭變換過程中可看到明顯的毛刺，這主要是開關(guān)變換過程中觸頭彈跳時、變壓器線圈中電流引起反電勢造成的，這進一步真實地反映出開關(guān)在變壓器實際運行過程中的狀態(tài)。這對觸頭的好壞提供了一個定性的判斷，特別是出現(xiàn)明顯的斷開情況，即波形中某一段阻值大于40歐以上并保持一段時間（如2ms以上），則應視為開關(guān)有問題。
為了便于觀察開關(guān)帶變壓器線圈后的觸頭變換波形。我們可從“處理”菜單進入“濾波參數(shù)”一欄，加大濾波比例后，再進入“參數(shù)查閱”屏幕將顯示平滑后的波形。
如下圖所示，其平滑程度可由“處理”菜單中的“濾波參數(shù)”決定，比例越大則越光滑。
（三）、根據(jù)標準分析測試波形，判斷開關(guān)有何故障
1 號：圖中的波形無斷開點，過度總時間T4=46在標準的35～50ms之內(nèi)。開關(guān)動作前測試線等引起的電阻T0=01Ω左右，開關(guān)動作接入的電阻值R1=5Ω，R2= 5Ω左右，且兩個電阻橋接的過程很清楚。說明開關(guān)正常。
2號：圖中的波形有明顯斷開點，過度總時間在標準之內(nèi)。但開關(guān)動作接入的電阻值R1=45Ω以經(jīng)斷開，本儀器測量有效值為42Ω超過就視為斷開，而且斷開時間達20ms，嚴重超過標準中偶而斷開時間2ms以內(nèi)的規(guī)定。開關(guān)以經(jīng)損壞要檢修，如不檢修帶電操作將造成嚴重后果。
3號：圖中的波形有明顯斷開點，過度總時間在標準之內(nèi)。開關(guān)動作接入的電阻值正常，但兩個電阻橋接的過程有5ms的斷開時間?？梢钥隙ㄩ_關(guān)有開路性故障，一定要檢修后才能投入使用。
4 號：圖中的波形有斷開點，過度總時間T4=46在標準的35～50ms之內(nèi)。開關(guān)動作前后接入的電阻值正常，且兩個電阻橋接的過程很清楚。但從R2往線包過渡橋接時有斷開，這時要通過坐標的時間刻度，看斷開點有沒有超過標準中偶爾斷開時間2ms以內(nèi)的規(guī)定。如果沒有超過2ms或電阻最大值沒有超過本儀器測量有效值42Ω。就可以繼續(xù)使用。超過了就重復測試幾次看是不是都超過標準，如果都超標準說明有問題。
六、主要技術(shù)指標及安全操作注意事項
為確保操作者和儀器的安全，生產(chǎn)廠提醒用戶注意！
1 在使用儀器前一定要認真閱讀本說明書；
2 儀器的操作者應具備一般電氣設備或儀器的使用常識；
3 本儀器在環(huán)境溫度-5℃～40℃，相對濕度≤80%范圍內(nèi)都能正常工作，但戶外使用時應避免淋雨、陽光直射液晶顯示屏；
4 電源插座上設有保護地線，請將插頭插入帶地線三眼插孔內(nèi)。
5 儀器輸出最高電壓24V，現(xiàn)場測試時先接好所有引線，再打開儀器電源；
6 儀器換線夾時必須關(guān)閉電源，儀器可帶線圈進行測量，但嚴禁帶電測量；
7 不能將兩組以上的線連在一起作為一路測量，不用的線要開路；
8 測試結(jié)束后，先關(guān)閉儀器再拆除所有接線；
主要技術(shù)指標：
1 三路獨立測試電源，最大輸出電流0.5A;
2 儀器設置采樣率10～20KHZ;
3 單次波形最大存儲時間6.4秒。
4 過渡電阻測量范圍：Y/0型變壓器1-40?，Y型變壓器1-20?。
5 測量精度：1-5?，Δ≤±10%.5-40?，Δ≤±5% 時間誤差：Δ≤±1%。
6 顯示器：240?128T、T6963C控制器;
7 處理部分：高速8位微處理器，數(shù)據(jù)存儲器512K字節(jié)，所存貯的波形多達128組;
8 高速A/D轉(zhuǎn)換器，最高采樣率可達400KHZ;
9 電源 220V ?10% 功率?200W。
10 尺寸 410mm?320mm ?200mm。
11 重量 ?20kg
七、附錄
1 接線圖
下列圖形中介紹了三種接線方法。
2 阻值算法
第一種接線方法測量時得到的過渡電阻值為R1=R2=R
第二種接線方法測量時得到的過渡電阻值為R1/3≈R2/3≈R
第三種接線方法測量時得到的過渡電阻值為R1/2≈R2/2≈R
測試儀打印的數(shù)據(jù)中T4為過渡時間,T2為橋接時間,T0為三相同期性。
裝 箱 清 單
序號 名 稱 數(shù) 量 單 位
1 主機 1 臺
2 電源線 1 根
3 測試夾帶10米測試線 4 根
4 鱷魚夾帶1米測試線 4 根
5 SD存儲卡 1 個
6 讀卡器 1 個
7 光盤 1 張
8 打印紙 2 卷
9 說明書 1 本
10 出廠報告 1 份
11 合格證 1 張
