变压器有载分接开关振动声学测试仪技术规范

ICSFORMTEXT点击此处添加ICS号FORMTEXT点击此处添加中国标准文献分类号FORMTEXT     FORMTEXT  T/CECFORMTEXTXXXXX—FORMTEXTXXXX变压器有载分接开关振动声学

测试仪技术规范TechnicalRequirementsofVibroacousticCharacteristicDetectorforOn-loadTapChangerofTransformer征求意见稿（本稿完成日期：2018年9月17日）FORMTEXTXXXX-FORMTEXTXX-FORMTEXTXX发布FORMTEXTXXXX-FORMTEXTXX-FORMTEXTXX实施中国电力企业联合会   发布T/CECXXXX—XXXX变压器有载分接开关振动声学测试仪技术规范范围本标准规定了变压器有载分接开关振动声学测试仪的使用条件、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输、贮存。本标准适用于变压器有载分接开关振动声学测试仪（以下简称测试仪）的设计、生产、采购和检验。规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T191包装储运图示标志GB4208外壳防护等级（IP代码）GB4793.1测量、控制和实验室用电气设备的安全要求第1部分：通用要求GB4943.1信息技术设备安全第1部分：通用要求GB/T6587电子测量仪器通用规范GB3100国际单位制及其应用GB3101有关量、单位和符号的一般原则术语和定义下列术语和定义适用于本标准。3.1变压器有载分接开关振动声学测试仪Vibroacousticcharacteristicdetectorforon-loadtapchangeroftransformer用于变压器有载分接开关振动声学特性测试的一种仪器，可通过加速度传感器和电流传感器采集变压器有载分接开关切换动作时产生的机械振动声学信号和驱动电机电流信号，并对采集到的信号进行分析，判别有载分接开关的运行状态。3.2包络分析Envelopeanalysis将振动声学信号的时域波形转换为包络线后，对有载分接开关运行状态进行分析的方法。基本原理变压器有载分接开关振动声学测试仪的基本原理参见附录A。一般要求5.1环境条件测试仪的工作条件应满足以下要求：——环境温度：-10℃～+50℃；——环境相对湿度：0%～90%。5.2供电电源测试仪的供电电源应满足以下要求：a）对采用交流工频电源供电的测试仪，在如下供电电源条件下应能正常工作：——电源电压：220（1±10％）V；——电源频率：50（1±5%）Hz；b）对采用直流电源供电的测试仪——电源电压：5~24V；——续航时间：不低于4小时。技术要求外观测试仪外观应满足以下要求：——无明显的划伤、凹陷、变形、脱漆等现象；——主机及其各种配件的壳体清洁无污迹；——各开关、旋钮、按键操作灵活，无卡涩现象，固定部位应无松动；——铭牌标识清晰不易脱落，安装在主机显著位置，面板上各种量与单位符号应满足GB3100及GB3101的要求。基本功能要求停电测试功能应能够在被测有载分接开关所在设备停运状态下进行测试。在线测试功能应能够在被测有载分接开关所在设备在线运行调档时进行测试，并能储存所测数据。时间触发功能应能够根据设定的采样时间进行数据采集。电流触发功能应能够根据设定的触发电流值进行数据采集。数据分析功能应能够利用系统软件对测试数据进行分析，包括包络分析等。图谱显示功能应能够将测试和分析计算所得数据以图表方式显示。数据库功能系统软件应能够对测试数据进行存储，可实现数据的查询和图表比对，宜分别建立正常数据库及典型缺陷数据库。性能要求测试仪电流通道检测准确度电流量程为20A时，其准确度应不低于（1λ%±0.5）A；电流量程为200A时，其准确度应不低于（3λ%±0.5）A。λ为示值。测试仪加速度通道检测准确度——测试仪灵敏度应不低于100mV/g；——灵敏度幅值偏差应不大于5%。测试仪加速度通道频率响应范围——频率响应范围应不小于5Hz～20kHz；——灵敏度幅值偏差应不大于10%。测试仪加速通道检测线性度满量程范围内灵敏度幅值线性度应不大于3%。电气安全要求标志与文件应满足GB4793.1要求。防电击应满足GB4793.1要求。元器件应满足GB4793.1要求。低压电气安全应满足GB4943.1要求。环境适应性要求温度应满足GB/T6587中组别为II的温度试验要求。湿度应满足GB/T6587中组别为II的湿度试验要求。振动应满足GB/T6587中组别为II的振动试验要求。冲击应满足GB/T6587中组别为II的冲击试验要求。运输应满足GB/T6587规定的流通条件等级为2级的运输试验要求。防尘应满足GB4208规定的外壳防护等级IP51的要求。防水应满足GB4208规定的外壳防护等级IP51的要求。可靠性平均无故障时间(MTBF)应不小于l000h。试验方法试验条件试验条件应满足以下要求：a）环境温度：15℃~35℃；b）环境湿度：（25~75）%RH；c）大气压力：86kPa~106kPa；d）电源：仪器规定的标称直流或交流电源；e）状态：正常工作位置。外观检查目测和手试法。检验结果应满足6.1的要求。基本功能检查测试设备及接线基本功能测试接线如图1所示。加速度传感器安装在变压器有载分接开关的侧面外壁上（一般选择在距离顶部，平行于垂直传动杆往下15~20cm位置）；电流传感器安装在有载分接开关驱动电机的电源线上任何一相上，并选取合适的电流测量量程进行电流信号采集；加速度传感器和电流传感器通过同轴电缆与测试仪主机的检测通道相连。图1基本功能测试连接图测试方法根据测试仪使用说明操作测试各项功能，观察装置各项功能运行情况。此项功能检查结果应满足6.2的要求。性能测试试验测试仪电流通道检测准确度性能测试测试设备及接线测试仪电流通道检测准确度测试的设备连接图如图2所示。标准电流源准确度等级宜不低于0.05，输出电流范围应不小于0.1A~100A。测试时将测试仪的电流钳钳在标准电流源的输出电流导线上，标准电流源输出一个稳定的电流，测试仪主机显示测得电流值。图2测试仪电流通道检测准确度测试接线图测试方法按图2连接设备，调节标准电流源输出电流，使其输出频率固定为50Hz，改变输出电流。从测试仪上读取测量到的电流值。测试根据公式（1）计算电流误差：…………（1）式中：——测试仪上显示电流的有效值，A；——标准电流源输出电流的有效值，A；——电流误差，%。此项测试结果应符合6.3.1条规定的要求。测试仪加速度通道检测灵敏度测试测试设备测试仪加速度通道检测灵敏度测试需标准振动装置，其所包含的设备如下：激励控制器：为中频振动台提供一个频率可控的正弦激励信号，频率为5Hz～20kHz；功率放大器：为中频振动台提供一个振幅可控的标准信号输入，输出功率宜不小于300W；中频振动台：为加速度传感器提供一个频率和幅值都可控的标准振动输入，频率范围5Hz～20kHz，可承受负载500g；标准加速度传感器：测量振动台激励产生的加速度，为测试仪加速度传感器提供一个标准的比较值。灵敏度为100mV/g，频率范围应不小于5Hz～20kHz，非线性度应不大于3%；电荷放大器：将标准加速度传感器输出的电荷量转换为相应的电压量。增益范围应不小于-20dB～80dB；振动分析系统：采集电荷放大器的输出信号，并传输给计算机进行分析；测试仪主机：处理加速度传感器采集的振动声学信号，以便将标准加速度传感器的输出值和测试仪加速度传感器的输出值进行比较。测试接线见图3所示。激励控制器和功率放大器分别产生频率可控、幅值可控的信号给振动台，标准加速度传感器和测试仪加速度传感器将受到振动台的振动声学信号。由于压电效应产生电荷信号，电荷信号通过测试仪主机或电荷放大器、振动分析系统，即可在计算机及测试仪上显示加速度值。激励控制器激励控制器测试仪主机测试仪加速度传感器功率放大器振动台振动分析系统计算机电荷放大器标准加速度传感器图3测试仪加速度通道检测灵敏度测试接线图测试方法正弦激励控制器产生频率为160Hz的正弦波信号，功率放大器产生幅值为10m/s2的加速度值。测量测试仪加速度传感器和标准加速度传感器的输出值，根据公式（2）和公式（3）计算测试仪加速度传感器灵敏度S2的值，并计算出灵敏度偏差：………………（2）…………（3）式中：——标准加速度传感器的灵敏度，mV/(m·s-2)；——被检加速度传感器的灵敏度，mV/(m·s-2)；——标准加速度传感器的输出值，m/s2；——系统加速度传感器的输出值，m/s2；——灵敏度偏差，%。此项测试结果应符合6.3.2的要求。测试仪加速度通道检测频率响应测试测试设备参照7.4.2.1条中的测试设备。测试方法在工作频率范围内，以1/3倍频程频率序列选取7～12个频率点。采用一固定的加速度值（如10.0m/s2）激振，将测试仪加速度传感器的输出值与标准加速度传感器的输出值进行比较。根据7.4.2.2中计算出的灵敏度和灵敏度偏差。此项测试结果应符合6.3.3的要求。测试仪加速度通道检测线性度测试测试设备参照7.4.2.1条中的测试设备。测试方法选择某一固定频率（如160Hz），在测试仪加速度工作范围内，调整标准振动台加速度幅值，测量被检加速度传感器的输出值，将其与标准加速度传感器输出值比较，校准点不得少于7个。根据7.4.2.2中计算出的灵敏度和灵敏度偏差，并记录测试仪频率响应的测试情况。此项测试结果应满足6.3.4的要求。电气安全试验标记与文件按照GB4793.1规定进行，此项试验结果应满足本文件6.4.1条规定要求。防电击按照GB4793.1规定进行，此项试验结果应满足本文件6.4.2条规定要求。元器件按照GB4793.1的14规定进行，此项试验结果应满足本文件6.4.3条规定要求。低压电气安全按照GB4943.1规定进行，此项试验结果应满足本文件6.4.4条规定要求。环境适应性试验温度试验按照GB/T6587规定进行，此项试验结果应满足本文件6.5.1条规定要求。湿度试验按照GB/T6587规定进行，此项试验结果应满足本文件6.5.2条规定要求。振动试验按照GB/T6587规定进行，此项试验结果应满足本文件6.5.3条规定要求。冲击试验按照GB/T6587规定进行，此项试验结果应满足本文件6.5.4条规定要求。运输试验按照GB/T6587规定进行，此项试验结果应满足本文件6.5.5条规定要求。防尘试验按照GB4208规定进行，应满足外壳防护等级IP51要求。防水试验按照GB4208规定进行，应满足外壳防护等级IP51要求。可靠性试验按GB/T11463规定进行，此项试验结果应满足本文件6.6条规定要求。检验规则检验分为型式检验、出厂检验、定期检验。型式检验检验项目型式检验检验项目见表1。表1检验项目序号检验项目型式试验出厂试验定期试验要求试验方法1外观√√√参见6.1参见7.22基本功能√√√参见6.2参见7.33性能要求√√√参见6.3参见7.44电气安全√——参见6.4参见7.55环境适应性√——参见6.5参见7.66可靠性√——参见6.6参见7.7检验条件当出现下列情况之一时，应进行型式检验：a）新产品鉴定前；b）连续批量生产的仪器每四年一次；c）正式投产后，如果发生材料、工艺或产品结构的重大改进和改变，且此改变有可能影响产品的性能时，此时的型式检验允许只进行同这些改变相关的试验项目；d）产品停产一年以上又重新恢复生产时；e）出厂试验结果与型式试验有较大差异时；f）国家技术监督机构或受其委托的技术检验部门提出型式试验要求时。抽样与判定型式检验至少需要1台样机，其判定按GB/T6593要求进行。出厂检验每件产品均需进行出厂检验，检验结果应合格，并出具出厂检验报告，检验项目见表1。定期检验使用中的测试仪每2年应检验一次，检验项目见表1。标志、包装、运输、贮存标志产品铭牌应有下列明显标志：a）产品名称；b）产品型号；c）出厂编号；d）出厂年月；e）制造厂名；f）测量范围；g）准确度等级；h）产品生产标准号。包装包装应满足GB/T191的规定，并标明“小心轻放”、“向上”、“防雨”等标志。运输产品应适于陆运、空运、水运（海运），运输装卸按包装箱上的标志进行操作。贮存包装完好的测试仪应满足GB/T25480规定的贮存运输要求，长期不用的测试仪应保留原包装，贮存仪器的库房无酸、碱、盐及腐蚀性、爆炸性气体和灰尘以及雨、雪的侵害。

附录A（资料性附录）变压器有载分接开关振动声学测试仪基本原理测试仪通过将加速度传感器安装在在变压器的外壁上，将电流传感器安装在有载分接开关有载分接开关驱动电机电源线中任意一相上，采集有载分接开关动作时的振动声学信号，和驱动电机电流信号，并通过信号调理电路对信号进行滤波等处理；通过数据采集单元，将机械振动声学信号与电流信号传输至微处理器与上位机，针对信号波形进行相应的信号分析与故障诊断。测试仪的基本原理与结构图如图A.1所示。电流电流信号振动信号信号调理电路多路A/D转换MCU上位机诊断分析电流传感器振动传感器显示器键盘图A.1测试仪基本原理与结构示意图目  录前    言 II变压器有载分接开关振动声学测试仪 11范围 12规范性引用文件 13术语和定义 13.1 14基本原理 15一般要求 15.1工作条件 16技术要求 26.1外观 26.2基本功能要求 26.3性能要求 36.4电气安全要求 36.5环境适应性要求 36.6可靠性 47试验方法 47.1试验条件 47.2外观检查 47.3基本功能检查 47.4性能测试试验 57.5电气安全试验 87.6环境适应性试验 87.7可靠性试验 88检验规则 88.1型式检验 98.2出厂检验 98.3定期检验 99标志、包装、运输、贮存 99.1标志 99.2包装 109.3运输 109.4贮存 10附录A 11变压器有载分接开关振动声学测试仪基本原理 11前    言本标准首次制定。本标准由中国电力企业联合委员会提出。本标准由本标准由全国电力设备状态维修与在线监测技术标委会归口并解释。本标