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(diǎn)擊：24378次
一．功能特點(diǎn)
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(biāo)的綜合測量儀器。它采用計(jì)算機(jī)控制，通過特殊設(shè)計(jì)的測量電路，可實(shí)現(xiàn)對有載分接開關(guān)的過渡時(shí)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(jìn)行測量，也可由變壓器三相套管及中性點(diǎn)直接接線測量。
該儀器具有對所測數(shù)據(jù)進(jìn)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(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)及變壓器大修中及時(shí)診斷出有載分接開關(guān)的潛在故障，對提高電力系統(tǒng)運(yùn)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(diǎn)：
--光線示波器功能
儀器分三通道可同時(shí)記錄A、B、C三相，儀器可自動(dòng)捕捉和顯示過渡過程中過渡電阻及時(shí)間跳變的過程。不受天氣影響，功能遠(yuǎn)比光線示波器優(yōu)越。
--較強(qiáng)的綜合能力
在一臺儀器內(nèi)可實(shí)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(diǎn)、過渡波形、過渡時(shí)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(shí)間段的時(shí)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(jī)。
--具有良好的抗干擾性能。
全鋁合金機(jī)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(qiáng)電磁場干擾的現(xiàn)場進(jìn)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(dá)128組，不會因斷電而丟失，現(xiàn)場存貯的試驗(yàn)結(jié)果可通過專用數(shù)據(jù)線經(jīng)串口傳送到計(jì)算機(jī)里保存。（本公司送專用軟件）
二、結(jié)構(gòu)及面板說明
整個(gè)儀器由測量本體和標(biāo)準(zhǔn)行式打印機(jī)組成。其中測量本體采用獨(dú)立機(jī)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(jī)：本儀器采面版式前換紙SP-H4015PK型微型高速打印機(jī)，保證輸出波形的精細(xì)平滑和測試結(jié)果的清晰。
2．顯示器：本儀器配有240×128點(diǎn)大屏幕點(diǎn)陣式液晶顯示器，控制器為T6963C，通過專用并行口與單片機(jī)相連，用于顯示儀器的功能菜單、測量結(jié)果、參數(shù)設(shè)置、故障指示、波形曲線等。
3．鍵盤:儀器設(shè)功能鍵9個(gè)，即打印、測試、處理、設(shè)置、確認(rèn)、上移、下移、退出、相序選擇。還有四組光標(biāo)移動(dòng)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(diǎn)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(shí)，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(diǎn)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(diǎn)和中性點(diǎn)。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(jī)畫面為設(shè)置菜單如圖2所示，并在右上方顯示出當(dāng)前時(shí)間。此時(shí)可修改當(dāng)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(shè)置一節(jié)。
2、按“測試”鍵儀器顯示“充電。?！?、“7->8”見圖3。這時(shí)可按“上、下”鍵設(shè)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(shè)檔位要和待測檔位一致。同時(shí)可見到屏幕顯示正在刷新的ABC三項(xiàng)波形線。待顯示波形呈直線狀態(tài)且三項(xiàng)數(shù)值相對穩(wěn)定時(shí)（注：這是一個(gè)充電過程），再按“確認(rèn)”鍵屏幕畫面如圖4所示: 此時(shí)，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(shè)置就顯示07-08）
3、啟動(dòng)有載開關(guān)，當(dāng)聽到有載開關(guān)動(dòng)作對觸頭進(jìn)行切換的聲音時(shí)阻值隨之發(fā)生變化。儀器將自動(dòng)搜索到過渡波形，并顯示在屏幕上。用四組光標(biāo)移動(dòng)鍵調(diào)整光標(biāo)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(xiàng)，光標(biāo)調(diào)節(jié)好后顯示屏上將直接顯示出波形時(shí)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(shí)間,T4是過渡時(shí)間。處理好三項(xiàng)的參數(shù)后，就可按“打印”鍵進(jìn)行打印。這時(shí)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(jìn)入圖6所示的“處理菜單”，移動(dòng)光標(biāo)到“波形存儲”處，按“確認(rèn)”鍵則菜單中將出現(xiàn)一個(gè)“■2”項(xiàng)。這個(gè)數(shù)字代表當(dāng)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(rèn)”鍵儀器自動(dòng)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(rèn)”鍵進(jìn)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(biāo)的位置即要查閱波形的位置，再按“確認(rèn)”鍵則顯示屏顯示出要查閱的波形。這時(shí)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(jìn)處理欄見圖9，打開電腦通信軟件。先進(jìn)入儀器的數(shù)據(jù)通訊菜單，移動(dòng)手形光標(biāo)按“確認(rèn)”鍵選定即可。再用電腦鼠標(biāo)按通信軟件上的通信鍵等待顯示完成任務(wù)。
四、高級設(shè)置
按“設(shè)置”鍵儀器顯示如圖8所示開機(jī)畫面，每項(xiàng)設(shè)置功能均用“↓”或“↑”鍵移動(dòng)手形光標(biāo)指定，再按“確認(rèn)”鍵選定，具體每項(xiàng)功能如下：
名稱檔位-按“確認(rèn)”鍵選定菜單可設(shè)定當(dāng)前測量開關(guān)的名稱和檔位。逐位修改，“確認(rèn)”鍵移動(dòng)光標(biāo)，“↓”“↑”鍵調(diào)整數(shù)值，“退出”鍵修改完畢。（字母變化順序?yàn)椋?/span> ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ，-./0123456789:;<=>?@）設(shè)定好名稱后按退出鍵進(jìn)行檔位設(shè)定?！?/span>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(rèn)”鍵修改完畢。
查找方式-設(shè)置波形的查找方式。按“確認(rèn)”鍵進(jìn)入菜單，按上鍵選擇手動(dòng)方式或自動(dòng)方式，按“確認(rèn)”鍵表示選中。開機(jī)默認(rèn)為自動(dòng)方式。手動(dòng)方式和自動(dòng)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(dòng)方式的測試過程，下面簡單介紹一下手動(dòng)方式的測試過程。設(shè)置為手動(dòng)方式后，按“測試”鍵儀器顯示“正在充電”，同時(shí)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(shí)（注：這是一個(gè)充電過程）。啟動(dòng)有載開關(guān)，當(dāng)聽到有載開關(guān)動(dòng)作對觸頭進(jìn)行切換的聲音時(shí),阻值隨之發(fā)生變化，采集的波形也發(fā)生小跳變。這時(shí)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(dòng)作過程。此時(shí)可通過按“↑”“↓”鍵把小跳變的波形移動(dòng)到顯示屏上部，按“確認(rèn)”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(dòng)光標(biāo)到“參數(shù)查閱”處按“確認(rèn)”鍵則儀器將顯示經(jīng)平滑處理后的波形。用四組光標(biāo)移動(dòng)鍵調(diào)整光標(biāo)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(xiàng)，光標(biāo)調(diào)節(jié)好后顯示屏上將直接顯示出波形時(shí)間和電阻值。各段參數(shù)的意義如圖5所示，處理好三項(xiàng)的參數(shù)后，就可按“打印”鍵進(jìn)行打印。這時(shí)打印的圖紙包括波形和處理的參數(shù)值。
濾波參數(shù)-當(dāng)選擇“濾波參數(shù)”時(shí)，則顯示“02：1”表示當(dāng)前波的濾波常數(shù)，該項(xiàng)功能是為了在處理時(shí)對波形進(jìn)行濾波。可用“↑”“↓ ”鍵改變其數(shù)值，在“00：1”設(shè)定狀態(tài)下為原始波形，當(dāng)數(shù)值越大時(shí)波形越平滑。進(jìn)行設(shè)置可改變波形的顯示和打印效果。
系統(tǒng)時(shí)鐘--年、月、日及時(shí)間的設(shè)置。用“↑”“↓”鍵移動(dòng)光標(biāo)到“時(shí)間設(shè)置”處，按“確認(rèn)”鍵則時(shí)間處出現(xiàn)一閃爍光標(biāo)，用“↑”“↓”鍵改變其數(shù)值，用“確認(rèn)”鍵改變其位置。再按“退出”鍵則“時(shí)間”變成“年、月、日”，同理設(shè)置年月日。設(shè)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(dòng)作過程來看，有幾個(gè)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(gè)切換過程的動(dòng)作時(shí)間t4切換過程的波形變化，從波形圖上應(yīng)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(biāo)（廠家不同指標(biāo)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(biāo)刻度表示電阻值，我們可以看出該開關(guān)動(dòng)作前測試線等引起的零點(diǎn)電阻為0.8歐姆左右，而開關(guān)動(dòng)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(biāo)為時(shí)間刻度，我們從圖上清楚地判讀出開關(guān)觸頭變換的時(shí)間，如A相t1≈16.8ms t2≈7.2ms t3≈20ms 其整個(gè)切換時(shí)間在44ms左右。
波形的三項(xiàng)同期性由T0的參數(shù)所決定.ＢＣ項(xiàng)以Ａ項(xiàng)為參照,值有正負(fù)之分見等號處,等號為正、負(fù)號為負(fù).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(shí)、變壓器線圈中電流引起反電勢造成的，這進(jìn)一步真實(shí)地反映出開關(guān)在變壓器實(shí)際運(yùn)行過程中的狀態(tài)。這對觸頭的好壞提供了一個(gè)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(shí)間（如2ms以上），則應(yīng)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(jìn)入“濾波參數(shù)”一欄，加大濾波比例后，再進(jìn)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(biāo)準(zhǔn)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(diǎn)，過度總時(shí)間T4=46在標(biāo)準(zhǔn)的35～50ms之內(nèi)。開關(guān)動(dòng)作前測試線等引起的電阻T0=01Ω左右，開關(guān)動(dòng)作接入的電阻值R1=5Ω，R2= 5Ω左右，且兩個(gè)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(diǎn)，過度總時(shí)間在標(biāo)準(zhǔn)之內(nèi)。但開關(guān)動(dòng)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(shí)間達(dá)20ms，嚴(yán)重超過標(biāo)準(zhǔn)中偶而斷開時(shí)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(yán)重后果。
3號：圖中的波形有明顯斷開點(diǎn)，過度總時(shí)間在標(biāo)準(zhǔn)之內(nèi)。開關(guān)動(dòng)作接入的電阻值正常，但兩個(gè)電阻橋接的過程有5ms的斷開時(shí)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(diǎn)，過度總時(shí)間T4=46在標(biāo)準(zhǔn)的35～50ms之內(nèi)。開關(guān)動(dòng)作前后接入的電阻值正常，且兩個(gè)電阻橋接的過程很清楚。但從R2往線包過渡橋接時(shí)有斷開，這時(shí)要通過坐標(biāo)的時(shí)間刻度，看斷開點(diǎn)有沒有超過標(biāo)準(zhǔn)中偶爾斷開時(shí)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(fù)測試幾次看是不是都超過標(biāo)準(zhǔn)，如果都超標(biāo)準(zhǔn)說明有問題。
六、主要技術(shù)指標(biāo)及安全操作注意事項(xiàng)
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(rèn)真閱讀本說明書；
2 儀器的操作者應(yīng)具備一般電氣設(shè)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(shí)應(yīng)避免淋雨、陽光直射液晶顯示屏；
4 電源插座上設(shè)有保護(hù)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(shí)先接好所有引線，再打開儀器電源；
6 儀器換線夾時(shí)必須關(guān)閉電源，儀器可帶線圈進(jìn)行測量，但嚴(yán)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(biāo)：
1 三路獨(dú)立測試電源，最大輸出電流0.5A;
2 儀器設(shè)置采樣率10～20KHZ;
3 單次波形最大存儲時(shí)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(shí)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(dá)128組;
8 高速A/D轉(zhuǎn)換器，最高采樣率可達(dá)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(shí)得到的過渡電阻值為R1=R2=R
第二種接線方法測量時(shí)得到的過渡電阻值為R1/3≈R2/3≈R
第三種接線方法測量時(shí)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(shí)間,T2為橋接時(shí)間,T0為三相同期性。
裝 箱 清 單
序號 名 稱 數(shù) 量 單 位
1 主機(jī) 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(gè)
6 讀卡器 1 個(gè)
7 光盤 1 張
8 打印紙 2 卷
9 說明書 1 本
10 出廠報(bào)告 1 份
11 合格證 1 張
