CD9812变压器有载开关交流参数测试装置
产品介绍 一、论述测试方法及测试标准
1.1长期以来在现场采用直流方法试验存在的问题
长期以来，电力行业在变电站现场检测变压器有载分接开关的过度波形，一直采用直流方法进行试验，所获取的波形与分接开关制造商出厂试验波形进行比对。由于分接开关制造商出厂试验波形是对裸开关进行试验，而在变电站现场检测是在变压器有载分接开关带绕组状态下进行的试验，开关带绕组状态下电路中存在电感和电容量，使得直流试验电流通过绕组在开关切换时不能突变，造成测试出的过度波形两者差异很大，在分析波形时会出现无法判读等问题，使开关制造商与开关使用方在判断开关故障时产生很大争议。
目前使用的《直流法有载开关测试仪》在开关带绕组状态下进行测试时，要求对波形要做滤波处理(仪器内设有滤波处理功能)，经过滤波处理后的开关过度波形是不真实的波形，不能真实反应出有载开关在开关动作过程中存在的缺陷。
从技术方面分析，《直流法有载开关测试仪》由于受测试技术方法和技术能力的限制，在使用过程中还存在诸多不足，主要表现在以下几个方面：
a) 直流试验方法仅适用于绕组中性点处并有中性点抽出的有载分接开关测试，对绕组中性点以外的位置(线端、中部等)处的有载分接开关以及单相变压器有载分接开关不能测试。
b) 直流测试由于其测试原理、技术能力等原因，有时测试获取的波形与制造商给出的波形差异较大，无法给出准确分析结论，分接开关反复吊出检查、试验，影响新设备、大修后设备投运。为防止分接开关事故，甚至将无法判定分接开关是否存在缺陷的变压器改做无载调压变压器运行。
c) 部分直流测试波形异常无法判定分接开关动作特性正常，以制造商质量承诺投入运行，不能保证分接开关的安全运行。
d) 变压器设计上新技术采用，以及电抗式分接开关、真空断路器式分接开关等使用，直流测试方法不能满足现场试验需要。
1.2采用交流方法解决了分接开关现场试验问题
为了解决分接开关现场试验问题，电力研究单位和仪器制造企业进行了大量的研究和现场试验工作，采用成熟的现代计算机技术、高速采集数据信息处理技术将交流测试技术应用于分接开关现场试验中，采用高速采集数据技术（采集速度达200 k/s/通道以上）对开关过度波形连续采集存储，在开关带绕组状态下能准确捕捉到开关动作过程中所产生的瞬变点（不做滤波处理），测试出的开关过度波形是真实的，通过分析真实的开关过度波形，对波形的解析结果是唯一性的，不存在无法判读等技术争议问题。
采用交流法测试出的开关过度波形能判断出开关过渡电阻断线、触头接触不良、过渡电阻桥接时间超规程要求等设备的隐性缺陷，交流法测试接线不受变压器绕组结线方式的限制，解决了长期以来在现场采用直流方法试验存在的问题。使用《交流法有载开关参数测试装置》在现场测试已积累了丰富的经验，并已获取了多台开关实测事例。交流法将取代直流法用于在现场测试有载分接开关参数,《交流法有载开关参数测试装置》将成为现场常规测试设备，必将得到推广应用。
1.3采用交流方法测试开关的过度波形有标准依据
已经起草的电力行业新标准《DL/T265-2012变压器有载开关现场试验导则》：新标准对有载分接开关现场试验项目、试验方法、检测周期、缺陷判断做出了明确规定。
新标准在“第4章现场测试，第4.1节试验项目、周期及标准，第8项：测量触头变换程序、电流的连续性、三相开断不同步时间”中规定采用交流方法测量，判断有载分接开关触头接触是否良好的标准依据是：观察开关过度波形（即：交流电流测试波形）的连续性。电流波形是连续的，说明开关触头接触良好，若电流波形出现不连续断点，说明开关存在隐患。新标准对交流方法测试周期也作出了明确规定：1) 交接时； 2) 分接开关大修时； 3) 随同变压器检修试验周期。
新标准在“第4章现场测试，第4.1节试验项目、周期及标准，第1项：测量过渡电阻值”中规定对过渡电阻值测量采用直流方法，标准规定测试周期为：“更换过渡电阻时”，也就是说新标准规定测量过渡电阻值只需在“更换过渡电阻时”仅测试一次，以后不要随同常规检修测试了，因为从已测试出的交流波形中能明确观察出过渡电阻的断开等故障。
西安天城电力仪器设备有限公司在起草新标准《DL/T265-2012变压器有载开关现场试验导则》过程中，配合专家组做了大量现场试验，并总结规范出一套完整的检测方法。研制出一项新产品《CD9812型变压器有载开关交流参数测试装置》，该装置已取得国家专利（专利号：ZL 2008 2 0030319.9）。
1.4 主要测试原理及用途
本产品主要用于开关带绕组状态下，在变电站现场检测变压器有载分接开关的过度波形，开关的电压等级范围是10kV～500kV，测试接线不受变压器绕组结线方式的限制，适应于各种结线组别的三相、单相变压器、电抗器等有载分接开关动作过度波形的测试。
本产品使用单相220V电源作为工作电源，将单相电源变换为三相可调试验用电源，将试验电源加到变压器高压侧套管上，启动有载开关切换，本产品能将变压器有载开关带绕组状态下动作过程交流波形录制保存下来，通过观察分析开关切换过程中开关各触点的交流波形，能准确判断出变压器有载开关是否存在过渡电阻断线、触头接触不良、过渡电阻桥接时间超规程要求等设备的隐性缺陷。
本产品设计采用成熟的现代计算机技术、高速采集数据信息处理技术将交流测试技术应用于分接开关现场试验中，采用高速采集数据技术（采集速度达200 k/s/通道以上）对开关过度波形连续采集存储，在开关带绕组状态下能准确捕捉到开关动作过程中所产生的瞬变点（不做滤波处理），测试出的开关过度波形是真实的，通过分析真实的开关过度波形，对波形的解析结果是唯一性的，不存在无法判读等技术争议问题。交流法测试接线不受变压器绕组结线方式的限制，解决了长期以来在现场采用直流方法试验存在的问题。使用《交流法有载开关参数测试装置》在现场测试已积累了丰富的经验，并已获取了多台开关实测事例。交流法将取代直流法用于在现场测试有载分接开关参数,《交流法有载开关参数测试装置》将成为现场常规测试设备，必将得到推广应用。
二、主要功能特点及技术指标
2.1 主要功能特点
1.本测试装置采用交流法测试，目的是能测试出真实的过渡波形（不对波形进行滤波处理），适合于在变电站现场，在带绕组状态下对变压器有载分接开关的过渡波形、过渡时间、三相同期性等参数进行测量。能判断出开关过渡电阻断线、触头接触不良、过渡电阻桥接时间超规程要求等设备的隐性缺陷。
2. 本测试装置测试采样速度高，存储数据量大。采集速度达200 k/s/通道以上，高速缓存深度达8 M byte FIFO，若开关动作过程中存在微弱接触不良缺陷。从波形上能明显反应出。
3. 本测试装置具有内置电源和外接电源两种接线方法，设备内能输出三相电源，现场测试接线十分方便。外接电源能进行高电压试验、零序试验。
4. 本测试装置要能对10kV～500kV电压等级的各种结线组别开关进行测试，如：结线为YN.d、YN.y0，或结线为Y.y0、D.y0（变压器调压绕组在一次侧）三相、单相变压器有载分接开关动作特性进行交流测试。特别是能对结线为Y.y0、D.y0（变压器调压绕组在一次侧，没有中性点引出）采用三相交流法测试。测试接线不受变压器绕组结线方式的限制。
5. 本测试装置系统配置，数据处理系统由嵌入式电脑和测试软件组成，显示屏采用10.4寸大屏幕彩色屏，中文测试界面，触摸屏书写方式，系统支持U盘存储数据，支持USB键盘和鼠标，本装置配置微型打印机，可现场直接打印输出测试结果。
6. 本测试装置采集数据格式符合智能电网生产管理系统要求，可实现全自动换挡测试。
7. 本测试软件具有脱机分析或重新编辑试验报告功能，将数据导入到办公室电脑中，可对测试波形重新进行分析或编辑。
8. 本装置采用一体化和分体化共用结构，现场可以一体化使用也可以连接笔记本电脑控制分体化使用，测试接线简单方便。（分体化笔记本电脑选配）
9. 测试软件功能：
a) 状态参数自学习功能。试验中需要实时计算相位与相差，准确提供初始参数。程序设计了自建、自动更新基准功能，每次测试前仪器自动获取试验的电压、电流、频率、相位数据做为试验的基准参数，与开关动作过程中动态实时参数进行比较，测试触发盲区极少，大大提高了试验触发的可靠性，并缩短了试验时间。
b) 本装置采用彩色液晶显示，实时曲线快速走屏，真实反映试验变化过程。
c) 本测试软件设计有自动测试及手动测试功能，对录制波形能再次进行播放，放大，缩小，编辑等功能
d) 内存压缩存储技术，预触发记录深度可达6通道最多800个周波深度，为数据分析提供了丰富的原始资料。
e) 程序及操作系统装载在CF存储器上，不使用碟片磁盘，封闭对存储器写操作，使CF得到最有效的保护，并彻底解决病毒感染问题。
f) 测试软件可以在WIN7一下所有系统对数据进行编辑分析。自动生成测试报告，测试数据及波形可以导入或导出。
2.2 主要技术指标
2.2.1 工作环境条件
1.环境温度：-20℃～40℃；
2.环境湿度：≤90%；
3.海拔高度：≤2000m。
2.2.2 工作电源
1.单相电压：220（1±10%）V；
2.频率：50Hz±1Hz；
3.波形：正弦，波形失真率≤2%。
2.2.3 仪机内输出试验电源
1. 输出电源频率：45-65Hz（频率可调）；
2. 输出电压范围：三相四线0～800V(电压可调) ；
3. 输出容量：额定1000VA；
4. 电源波形畸变率：偶次谐波率＜1%、奇偶次谐波率＜2%；
5. 电压相角：120°，相角差≯120°±1°。
2.2.4 仪机测试精度
1.同步采集通道数：6
2.采集数据精度：16位
3.采集速度：250 k/s/通道
4.采集板高速缓存深度：8 M byte FIFO
5.电压量程：0V～800V。
6.电流量程：0mA～100mA、0A～10A；
7.电压、电流测试精度：0.5级；
2.2.5 绝缘性能
1.绝缘电阻：电源输入端对机壳的绝缘电阻＞20MΩ。
2.测试装置绝缘水平应能耐受1500V交流电压(有效值)
2.2.6 重量体积
1.重量：30kg(不包括测试线)。
2.体积：530*320*600（mm）
