变压器电量测试仪

记者21日从常州大学获悉，该校科研团队成功研制出由软件算法、硬件驱动、智能治具构成的电子变压器测试仪，实现测试频率2MHz到5MHz的技术突破，填补了国内高频段电子变压器测试领域空白。常州大学华罗庚学院机器人产业学院莫琦副教授介绍，这是国内唯一可测试20赫兹到5兆赫兹宽频条件下电子变压器参数的测试仪，可在千兆网卡、变压设备、微型电机等应用场景进行使用。目前，已申请发明专利3项，样机通过中国机械工业联合会科技成果鉴定，总体技术达到国际先进水平。“我国电子行业发展迅猛，预计到2023年，仅电子元器件市场规模将达2.1万亿元。而电子变压器作为电子行业基本的元器件之一，其性能参数直接影响电子产品的性能、安全性等指标，电子变压器测试成为电子产业链中不可或缺的环节，广泛的应用于消费电子、国防军工、医疗器械等领域中。但多年来，高精度测试仪市场被国外垄断。因此，2年前，我们团队在导师指导下，就开始自主研发高频、高效化的电子变压器参数测试仪。”常州大学华罗庚学院薛子盛说。薛子盛告诉记者，2年来，由多学科师生组成的科研团队，针对20Hz～5MHz测试信号源、宽频条件下自动平衡电桥、矩阵式治具智能扫描、自动平衡电桥频率拓展等关键核心技术进行攻关。如，20Hz～5MHz测试信号源技术，系统采用基于模拟乘法器可控增益放大电路，将信号源的电平调节分段实现，并采用放大-衰减的方法降低噪声，为电桥的平衡奠定了基础；宽频条件下自动平衡电桥技术，采用新型矢量合成技术产生高精度误差信号源，保证电桥的稳定平衡。记者了解到，该测试仪能够在20Hz-5MHz宽频带范围内，实现宽频条件下电子变压器性能参数的高精度自动测试，样机在四川长虹器件科技有限公司、常州瑞博电气有限公司试用报告显示：最快可达到13ms的测量速度，且能保证测试的稳定性，同—产品的重复测试值一致性好，大大提高了批量测试效率，而且在高速测试的同时，能够保证测试的稳定性，有效提高了生产效率。“目前，我们正在加快该技术成果的产业化，今后形成量产后，将有望打破国外垄断，有效解决我国相关产业实际测试情景人工误差大、测试耗时长等问题。”莫琦说。

日前，由上海华爱色谱分析技术有限公司生产的GC-9560-HD变压器油专用色谱仪成功应用到特变电工沈阳变压器集团有限公司正负800KV直流变压器的验收试验中，正负800KV直流变压器是沈变集团的研究成果，也是国内大电压等级的直流变压器，变压器的色谱分析在该变压器的验收试验起着至关重要的作用，GC-9560-HD变压器油专用色谱仪经受住了考验，成功完成了该项目的变压器油中溶解气体组份含量分析。

传统上，变压器需要通过定期现场测试对其状况进行评估。然而，我们新推出的DGA（溶解气体分析仪）监测仪让这一测试程序再无必要。连续监测仪让工作人员高枕无忧，能够采取主动措施优化预防性维护，延长变压器使用寿命并降低成本高昂的意外停电风险。作为保障可靠电力输出和降低风险的举措的组成部分，荷兰Bio Golden Raand生物质发电厂安装了一台连续变压器监测仪。维萨拉MHT410可连续测量变压器油中的三个关键参数——水分、氢气和温度。这座由能源公司Eneco拥有和运营的发电厂主要为当地工业提供蒸汽和电能，其产能约为135兆瓦热能和49.9兆瓦电力。背 景变压器材料会随着时间推移发生劣化，这可能导致代价高昂的故障、维修和停机。但由于在变压器发生故障的演进过程中，溶解气体会蓄积在变压器油中，因此在执行预防性维护计划过程中需要对油进行常规检测。Eneco在变压器上安装气体监测仪的目的是为了获得连续数据，减少定期油采样和实验室分析需求。维萨拉MHT410变送器由Flux Transformer Services负责安装，Eneco项目经理和维护专家Laurens Freriksen表示：“我们在历时一年多的在线测量中获益匪浅，无论变压器负载情况如何，变压器油中的氢含量均非常低，这让我们特别放心。”Bio Golden Raand电站Bio Golden Raand电站使用来自无害B级废木材的生物质作为原料进行发电。工厂每年处理大约30万吨废木材，这些废木材主要通过船舶和卡车从荷兰及周边国家运抵代尔夫宰尔。变压器油发电机变压器通常采用灌注油的方式进行绝缘和冷却。举例来说，Bio Golden Raand的变压器内含有大约20吨油。在变压器故障（比如放电或热点）引起的热应力和电应力影响下，油分子发生分解，继而造成油质的劣化。变压器油的检测和监测传统上，每年需要采集一次或两次变压器油样本，并将样本送到实验室分析以确定气体含量。这种现场采样方法只能获得某一时刻溶解气体和油品质量的检测结果。因此，连续监测仪的主要优点在于能够揭示出发展趋势，让用户获得气体含量与变压器负载之间的关系。更重要的是，通过连续测量，DGA监测仪可以提供故障早期预警。溶解气体的水平和趋势可用于故障识别，而这些在DGA监测系统的CIGRE技术手册（编号783）中均有描述。该文档不但列出了不同类型的DGA监测仪，而且针对包括维萨拉OPT100在内的监测仪给出了有力的性能评估。除氢之外，MHT410还可测量作为故障关键指标的温度。此外，监测仪还可测量油中水分，水分会降低介电强度，加快纤维素（绝缘材料）分解，并增加高温条件下形成气泡的风险。Bio Golden Raand的DGA监测Laurens Freriksen在解释安装维萨拉MHT410背后的原因时指出：“电厂变压器是电网宝贵的资产之一，而我们的变压器已经使用了大约10年，并且还将继续使用。但由于没有冗余，因此密切监测变压器状况及性能对我们而言非常重要。”“我们之所以选择MHT410，是因为它让及早发现潜在问题成为可能，而这一降低风险的措施非常重要。及早发现故障就能及时采取纠正措施。”来自MHT410的数据持续不断输入Eneco的数字控制系统，而Laurens从笔记本电脑上就可以访问该系统。这意味着，他可以使用与MHT410测量相同的屏幕界面跟踪变压器负载状况。为快速简便安装而设计的MHT410维护和使用成本很低。这一点特别重要，因为与所保护的资产价值或与停电成本相比，DGA监测仪的成本低到可以忽略不计。总 结Eneco将安装维萨拉监测仪视为降低风险的必要措施，但正如Laurens所述：“能够持续掌握变压器的状况让人特别放心。然而，关键的优点还在于它为我们赢得了在油况劣化情况下制定有效策略的时间，这不但优化了变压器性能，而且还能延长其使用寿命。” - Laurens Freriksen, Eneco -❖ 水分、氢气和温度变送器 MHT410用于电力变压器的可靠在线关键气体监测仪可兼容所有绝缘液体，包括硅油。确保电力传输和分配安全。MHT410 有助于防止断电并在故障加重之前检测到可能存在的故障。最终结果如何？总生命周期成本降低，操作更加安全。MHT410 可现场工作，直接从变压器绝缘液体中进行测量。您能收获什么？可以获得可靠的氢气趋势读数并快速得到水分数据。