一、简介

　　MCRZ型变压器绕组变形测试仪是由上海贸创电气有限公司开发研制的基于Windows操作系统的变压器绕组变形测试专用仪器，完全满足电力标准DL/T911-2004《电力变压器绕组变形的频率响应分析法》的技术条件。

　　警 告!

　　为避免伤害人身及设备，使用测试仪前请先阅读“安全须知”和“警告”以及“注意”等相关资料的内容。

　　二、安全须知

　　请遵循本手册的说明使用本测试仪，否则测试仪所提供的保护可能会受到损坏。

　　本手册中，警告是指对使用者构成危险的情况或操作。

　　小心是指对测试仪或被试变压器可能造成损坏的情况或操作。

　　注意是指对测试结果可能造成误差的情况或操作。

　　三、安全工作准则

　　请参阅安全须知资料，并遵循下列说明的安全工作准则。

　　警告、小心和注意!

　　为了避免人身伤害，同时为避免测试仪或被试变压器受到损坏，请遵循以下准则进行操作：

　　使用前，请先检查测试仪的外观，检查电源开关位置是否在“关”的位置、各接线端子是否正常。

　　测试仪的“接地”没有连接正确前，请不要开始绕组变形测试。

　　试验前应将被试变压器线端充分放电。

　　绕组变形测试应在解开变压器所有引线(包括架空线、封闭母线和电缆)的前提下进行，并使这些引线尽可能的远离变压器套管(周围接地体和金属悬浮物需离开变压器套20cm以上)，尤其是与封闭母线连接的变压器。

　　测试时必须正确记录分接开关的位置。应尽可能将被试变压器的分接开关放置在第1分接，特别对有载调压变压器，以获取较全面的绕组信息。对于无载调压变压器，应保证每次测量在同一分接位置，便于比较。

　　变压器铁心必须与外壳可靠接地。测试仪外壳、测量阻抗外壳必须与变压器外壳可靠接地。

　　应保证测量阻抗的接线钳与套管线夹紧密接触。如果套管线夹上有导电膏或锈迹，必须使用砂布或干燥的棉布擦拭干净。

　　四、MCRZ型变压器绕组变形测试仪准备工作

　　4.1 USB通讯线

　　本系统采用通用的USB通讯线。

　　4.2 MCRZ变压器绕组变形测试仪程序安装

　　本系统的应用程序是基于Windows操作系统的应用程序，可在Windows2000/XP/2003 操作系统下正常运行。安装过程如下：

　　(1)启动光盘中的setup.exe;

　　(2) 进入“选择程序安装位置”对话框，程序缺省安装在“C:\FZHB”下，用户可以单击“浏览(R)...”按钮进入“选择安装目录”对话框选择不同的安装目录，然后单击“下一步(N)>”按钮;

　　(3)进入“开始复制文件”对话框，单击“安装(I)”按钮，安装程序开始复制程序;

　　(4)程序复制完成后进入“安装完成”对话框，单击“完成”按钮，完成程序安装。

　　4.3 MCRZ变压器绕组变形测试仪驱动安装

　　驱动程序放在光盘的Driver子目录下。第一次连接绕组变形测试仪时，操作系统会提示发现新硬件并要求安装驱动程序。

　　(1) 进入“找到新的硬件向导”对话框，按“下一步(N)>”按钮;

　　(2) 进入“安装硬件设备驱动程序”页面，选中“搜索适于我的设备的驱动程序(推荐)(S)”选择按钮，然后单击“下一步(N)”按钮;

　　(3) 进入“找到驱动程序文件”页面，选中“CD-ROM 驱动器(C)”选择按钮，并将安装光盘放入CD-ROM中，按“下一步(N)>”按钮;

　　(4) 进入“驱动程序文件查找结果”页面，操作系统会自动地在CD-ROM中搜索驱动程序文件，并会找到“X:\Driver\serwpl.inf”文件(X为操作系统CD-ROM光盘盘符)，单击“下一步(N)”按钮;

　　(5) 操作系统将会自动安装驱动程序，单击“完成”按钮，完成硬件驱动安装。 4.4 被试变压器的准备

　　必须仔细阅读第2部分《安全工作准则》中的相关规定。

　　5、试验接线

　　MCRZ变压器绕组变形测试仪的前、后面板如图6.1所示。

　　图5.1 MCRZ变压器绕组变形测试仪前、后面板图

　　进行变压器绕组变形测试时的外部接线示意图如图5.2所示。MCRZ型变压器绕组变形测试仪的“信号”和“输入”端通过“输入测量阻抗”将扫频电压信号输入“被试变压器”绕组的末端，“被试变压器”绕组首端的电压信号通过“输出测量阻抗”输入的测试仪“输出”端。变形仪的“接地”、“被试变压器”的外壳和铁心一起接地。笔记本电脑通过USB通讯线与测试仪的“通讯”口连接，实现对仪器的控制。

　　图5.2 MCRZ变压器绕组变形测试仪的外部接线示意图

　　5.1不同绕组的接线方式

　　绕组变形频率响应测试的扫频信号建议从绕组的末端注入，首端输出，非被试绕组悬空。根据变压器的不同接线组别，绕组变形测试的接线方式也不同。

　　5.1.1 YN接线

　　扫频信号输入阻抗接于中性点O，扫频信号输出阻抗分别接在A、B、C上。这种测量方法，可以将非测量相上接收到的干扰信号由信号发生器上的低阻抗来吸收。如图5.3所示。

　　图5.3 YN接线

　　5.1.2 Y接线

　　由于中性点未引出，应按以下方式接线，如图5.4所示。

　　输入阻抗接于A，输出阻抗接在B测试。

　　输入阻抗接于B，输出阻抗接在C测试。

　　输入阻抗接于C，输出阻抗接在A测试。

　　图5.4 Y接线

　　5.1.3内连接Δ接线

　　内连接Δ接线绕组的接线方式如图6.5所示。

　　输入阻抗接于c，输出阻抗接在a相，代表a相。

　　输入阻抗接于a，输出阻抗接在b相，代表b相。

　　输入阻抗接于b，输出阻抗接在c相，代表c相。

　　图5.5 内连接Δ接线

　　由于内连接Δ接线非测量的两个绕组串联后并联在回路中，理论上说对测试过程是有影响的。如果衰减超过10dB后，则可以认为非测量线圈的影响可以忽略。

　　5.1.4外连接Δ接线

　　如果绕组解开测量的接线方式如图5.6所示。如果不解开连接，可以看作内连接Δ接线，接线方式如图5.5所示。

　　输入阻抗接于x，输出阻抗接在a相，代表a相。

　　输入阻抗接于y，输出阻抗接在b相，代表b相。

　　输入阻抗接于z，输出阻抗接在c相，代表c相。

　　图5.6 外连接Δ接线

　　5.1.5有平衡绕组的变压器

　　对于有平衡绕组的变压器，测试时必须解开接地。如图5.7所示。

　　图5.7 平衡绕组接线

　　5.2试验的注意事项

　　a. 必须在完全连接好接线后再开始仪器电源。

　　b. 仪器的接地线必须和被试变压器的铁心和外壳连接在一起。

　　六、MCRZ变压器绕组变形测试仪开机

　　接线无误后，将变形仪后面板上的电源开关按钮切换到“开”位，然后开启计算机进入Windows操作系统。

　　七、采集分析

　　7.1 启动“采集分析”程序

　　(1) 开启变形仪电源约1分钟(变形仪系统的启动时间)后，在桌面上单击“开始”按钮，打开Windows“开始”菜单。

　　(2) 将鼠标指针移至“开始”菜单中的“程序(P)”处，弹出“程序(P)”菜单。再将鼠标移到“绕组变形”上，弹出子菜单。

　　(3) 单击“采集分析”图标，启动“采集分析”程序。

　　(4) 系统程序在1024×768分辨率下的整体效果最佳，因此如果当前计算机的分辨率不是1024×768，程序会进行自动更改。

　　(5) 启动过程完成后，进入标题为“MCRZ型变压器绕组变形测试仪”的主程序界面。刚进入程序时，工具栏上只有“连接主机”和“打开文件”两个按钮可用，其余都是灰色的。

　　7.2 连接主机

　　为保证笔记本电脑和MCRZ变压器绕组变形测试仪主机的通讯正确，首先需要进行连接主机的测试。

　　用鼠标单击工具栏上的“连接主机”按钮，程序与主机进行通讯联系，如果连接失败，经过一段时间(约50秒)后，回弹出一个警告对话框：“与变形仪连接不上!”。表示笔记本电脑和主机通讯不正常，需要重新检测USB通讯线是否连接正常。

　　7.3 采集分析

　　整个采集分析界面主要分为上下两个部分，上部为采集参数表和相关函数、均方差分析表，下部为波形显示区域。

　　7.3.1选择被试变压器

　　在开始采集变压器绕组变形曲线之前，必须选择被试变压器，建立被试变压器的基本档案信息。

　　7.3.1.1程序切换到“采集分析”界面，用鼠标单击工具栏上的“选变压器”按钮，弹出“选择被试变压器”对话框。程序自动读取程序根目录中文件Config.ini的有关信息，自动将单位(对制造厂则指变压器用户)名称添加到组合列表框中，可选择不同的单位名称，左下角中的树形列表会自动根据单位名称变化，列出该单位以前进行过试验的所有变压器信息。

　　7.3.1.2 新增单位名称

　　单击“新增单位”按钮，组合列表框被编辑框替代，在编辑框中输入新增单位的名称(最好输入汉字)，此时“新增单位”按钮的文字变为“新单位确认”，输入完毕，单击“新单位确认”按钮。编辑框又变为组合列表框，组合列表框的单位名称即是刚才新增加的单位名称，左下角中的树形列表也是刚新增加的单位名称。

　　可以将当前选择的单位名称作为缺省单位，这样下次进入时系统程序自动选择该缺省单位。只要单击“作为缺省单位”按钮即可。

　　7.3.1.3 用鼠标点击左边树形列表中的“+”号，展开整个树形结构，并选择一台变压器，此时，“选择”按钮被激活。确认下面编辑框中显示的变压器就是你需要的被试变压器，按下“选择”按钮。转到7.3.2节。

　　如果整个树形结构中不存在你需要的变压器，需要先按下列步骤新增变压器，再选择。

　　7.3.1.4MCRZ变压器绕组变形测试仪 新增变电站

　　用鼠标点击左边树形列表中的根部，即选中单位名称，此时“新增变电站”按钮被激活;

　　用鼠标点击“新增变电站”按钮，按钮左边的编辑框被激活，“新增变电站”按钮的文字变为“新变电站确认”，在编辑框中输入变电站名，如“泰山站”，对发电厂的变压器可输入“升压站”等。

　　输入完毕，按下“新变电站确认”按钮，可以发现在左边树形列表中的单位名称下自动增加了第一级子目录，就是你输入的变电站名称。

　　7.3.1.5MCRZ变压器绕组变形测试仪新增变压器

　　用鼠标点击左边树形列表中的第一级子目录，即选中变电站名，此时“新增变压器”按钮被激活;

　　用鼠标点击“新增变压器”按钮，按钮左边的编辑框被激活，“新增变压器”按钮的文字变为“新变压器确认”，在编辑框中输入变压器名称，如“#1主变”、“03高备变”等。

　　输入完毕，按下“新变压器确认”按钮，右下部的“变压器铭牌数据”部分被激活。

　　7.3.1.6 输入和保存新变压器的铭牌数据

　　分别输入或选择变压器铭牌数据的各种必需的参数，这些参数都不能为空，否则“保存变压器铭牌数据”按钮不能被激活。确认输入的铭牌数据无误后，按下“保存变压器铭牌数据”按钮，铭牌数据会被自动地保存在铭牌数据文件中。

　　按7.3.1.3步选择变压器。

　　7.3.2MCRZ变压器绕组变形测试仪选择数据采集模式

　　常规状态下，可以跳过这一步。

　　7.3.2.1 用鼠标单击工具栏上的“采集模式”按钮，弹出“选择变形采集模式”对话框。

　　7.3.2.2 用鼠标选择不同的采集模式，同时在状态栏中会显示相关的信息，按“确定”按钮退出对话框。

　　7.3.3选择变压器绕组位置及相位

　　在采集分析界面下部右上角的第1个组合列表框中选择变压器的绕组位置，在这里共分为5种：

　　高压绕组、低压绕组、中压绕组、低压Ⅰ绕组和低压Ⅱ绕组。

　　其中的低压Ⅰ绕组、低压Ⅱ绕组主要针对双分裂的高备变和部分低压绕组双绕组并列的情况设置的。对于平衡绕组，一般并不进行绕组变形测试。

　　在选择变压器的绕组位置后，第2个组合列表框会自动变化，在这里可以选择变压器的相位。

　　7.3.4采集数据

　　7.3.4.1 上述工作完成后，可以进入采集数据工作，按“采集开始”按钮即可。

　　7.3.4.2 输入和保存测试设置文件

　　如果该变压器当天是第一次测试，系统会自动弹出一个对话框，要求输入变压器测试的必要设置参数，包括环境温度、环境湿度和分接位置等。

　　该对话框已经设置了一些初始值，它是根据变压器的铭牌数据设置的。但你必须根据实际情况进行修正。

　　输入完毕，按下“确定”按钮。系统会自动地保存为测试设置文件。

　　7.3.4.3 进入实际采集过程，并实时地在屏幕上画出曲线，并在状态栏和屏幕右下角的控件中动态显示当前频率和响应值。测试完毕，系统自动保存变形数据文件，并在上部参数表中右侧显示颜色、文件名和测试时间等信息。

　　7.3.4.4 启动数据采集后，会弹出一个“正在采集!如果在采集过程中认为不正常，可中断采集，检查后重新开始!”的对话框，可随时单击对话框的的“中断采集”按钮中断正在进行的工作，系统不会保存中断的数据采集结果。一般需要在下列情况下中断采集：

　　1) 发现选择的绕组和相位同实际情况不一致，一般是忘记了修改;

　　2) 采集过程中发现波形的某一段与同侧绕组的其它相结果相差较大，分析认为不是变压器本身造成的，可能跟测量环节有关。

　　7.3.5数据文件

　　7.3.5.1数据文件的树形结构

　　为了便于文件的管理和查询，本系统程序将文件按树形结构进行放置在各级子目录中，子目录的建立、文件的建立和保存由系统程序自动完成。

　　7.3.5.2铭牌数据文件

　　铭牌数据文件的结构：

　　应用程序目录\单位名称\变电站\变压器\变压器.nmp。

　　7.3.5.3测试设置文件

　　测试设置文件的结构：

　　应用程序目录\单位名称\变电站\变压器\测试日期\变压器.set。

　　7.3.5.4变形数据文件

　　对于同一台变压器、同一绕组、同一相位当天允许重复测试的次数为99(01～99)，系统会自动地改变，并在数据文件命名中体现。

　　变形数据文件的结构：

　　应用程序目录\单位名称\变电站\变压器\测试日期\变形数据文件名。

　　变形数据文件名的构成：

　　绕组位置+相位+重复测试的次数+“.twd”

　　其中，绕组位置的表示方法(2位)：

　　高压绕组——HV

　　中压绕组——MV

　　低压绕组——LV

　　低压Ⅰ绕组——L1

　　低压Ⅱ绕组——L2

　　相位的表示方法(2位)，如AB、AO、ax等。

　　重复测试的次数(2位)，01～99。

　　举例：

　　应用程序目录——C:\FZHB

　　单位名称——泰安供电公司

　　变电站站——泰安站

　　变压器——#1主变

　　测试日期——2002年7月2日——20020702

　　绕组位置——中压绕组——MV

　　相位——OAm——OA

　　重复测试的次数——03

　　铭牌数据文件：

　　C:\FZHB\泰安供电公司\泰安站\#1主变\#1主变.nmp。

　　测试设置文件：

　　C:\FZHB\泰安供电公司\泰安站\#1主变\20020702\#1主变.set。

　　变形数据文件：

　　C:\FZHB\泰安供电公司\泰安站\#1主变\20020702\MVOA03.twd。

　　7.3.6打开数据文件

　　在采集过程中和采集结束后可以打开以前保存在电脑硬盘中的数据文件。

　　用鼠标单击工具栏上的“打开文件”按钮进入标准文件选择对话框，选择一个带“.twd”后缀的变形数据文件即可。对于非“.twd”后缀的文件，系统会出现一个错误对话框，告诉你选择的文件不是变形数据文件。

　　选择好数据文件后，系统程序将在上部左边的参数表中显示该文件的一些重要数据。重复进行这一步，显示多条曲线。屏幕下方的波形显示区域将画出该文件的变形波形曲线。

　　对于不同采集模式的文件之间，因为采集得到的点数不同，二者之间的数据之间没有相关性，因此不能进行简易相关系数分析，简易相关系数表格中以“Null”表示。但可以通过观察曲线的重合情况来做判断。

　　简易相关系数计算公式

　　均方差计算公式

　　均方差

　　其中x(i)和y(i)分别表示两条频响曲线的频率响应幅值，N为扫频序列的频率点数。

　　表格的下半部分显示的相关系数是根据电力标准DL/T911-2004《电力变压器绕组变形的频率响应分析法》附录A提供的计算公式得到的。

　　R21R31R32R41R42R43R51R52R53R54R61R62R63R64R65

　　RLF

　　RMF

　　RHF

　　RSF

　　根据DL/T911-2004《电力变压器绕组变形的频率响应分析法》提供的判断标准，程序会自动给出提示：红色表示严重变形;黄色表示明显变形;浅绿色表示轻度变形;白色表示正常绕组。

　　7.4.7波形操作

　　(1) 局部放大波形：在波形显示区，按下鼠标左键并拖动，会自动画出一个虚框的长方形，到适当位置释放鼠标左键，系统将根据这条虚线对应的频率最大值、最小值和响应(dB)最大值、最小值进行放大，并充满整个图形显示区。原则上可多次放大波形，但不能无限制放大，当|频率最大值—频率最小值|<10kHz，不再放大。

　　(2) 波形还原：波形经过放大后，可按工具栏中的“波形还原”按钮，可将波形还原到最原始的状态。

　　(3) 波形定位：当在窗口内移动鼠标时，状态栏和右下角的屏幕上将自动显示鼠标所在位置的频率(kHz)和响应(dB)。如果鼠标移动可显示区域之外，频率和响应均显示为“0.00”。

　　(4) 波形的选择：打开多条波形曲线后，在上部的参数列表框中，可以用鼠标点击参数列表框不同行，即可选择当前行的波形曲线，被选中的曲线在参数列表框中绿色显示。也可以用键盘选择，在程序屏幕的任何位置分别用"1"、"2"、"3"、"4"、"5"和"6"键选择曲线。

　　(5) 波形上下移动：按(4)选择波形后，使用"↑"和"↓"键进行波形的上移和下移，每按一次键移动±5dB，并在曲线的适当位置显示移动值。相关系数分析不受影响。

　　(6) 波形删除：按(4)选择波形后，使用"Del"键进行波形的删除，确认对话框中选择"是"即可删除波形曲线。需要说明的是，这里的删除操作只是对显示曲线的删除，并没有删除数据文件，要真正删除数据文件，必须在资源管理器中进行。

　　7.4.8清除曲线

　　原则上，当测试完一侧绕组的3条(或多条)曲线后，一般应清除屏幕曲线，再进行另一侧绕组的变形数据测试。

　　方法：用鼠标点击工具栏上的“清除曲线”按钮即可。

　　系统程序限制只能显示最多6条曲线，当达到6条曲线时，工具栏中的“打开文件”按钮和“采集开始”按钮变灰，不能操作。此时，可以选择“清除曲线”操作。清除后，打开文件”按钮和“采集开始”按钮变亮，可以操作。

　　7.4.9改变曲线的显示颜色

　　参数表格的最后一列显示的是当前曲线的颜色，可以用鼠标在颜色上单击，系统程序会弹出标准的“颜色”选择对话框，选择不同的颜色，在按“确定”按钮，系统程序会改变当条曲线的颜色，参数表的颜色也会改变。系统程序还将当前6条曲线的颜色保存在程序根目录的Config.ini文件中，下次采集数据或打开数据文件的波形颜色系统程序自动从该文件中读取。

　　八、报告输出

　　8.1报告预览和报告打印

　　当采集或打开变形数据文件并显示正确后，可以对显示的曲线进行预览和打印，为了保证打印正确，应保证选用A4打印纸。建议在正式打印之前，先进行报告预览操作，正确无误后，再正式进行报告打印。

　　报告预览和报告打印的内容主要包括：

　　变压器的铭牌数据;

　　每条曲线的测试设置数据。

　　系统程序缺省设置打印的方向为A4横向，可以按9.3条修改。

　　九、修改和查看

　　有时在使用过程中发生无法正确填写变压器铭牌数据和测试设置数据的情况，这样在报告打印输出时经常出现错误，为此，系统软件增加了对铭牌数据文件和测试设置文件进行修改的查看的功能。

　　在此需要说明的是，最好在增加新变压器的时候，一次性把铭牌数据输入正确，在开始变压器测试之前，一次性的把测试数据输入正确。增加修改和查看的功能也仅仅是亡羊补牢。

　　下列操作必须在屏幕上没有任何波形显示的状态下才能进行，可在执行下列操作前先进行1次“清除曲线”的操作。

　　9.1修改和查看铭牌数据文件

　　用鼠标选择主菜单“查看修改文件(V)”中的“铭牌文件或设置文件”菜单项，弹出“修改、查看铭牌数据文件或采集设置文件”对话框。

　　用鼠标单击“打开文件”按钮，选择一个带.nmp后缀的铭牌数据文件，此时，对话框左半部分变亮，可以查看或修改铭牌数据文件中的内容。

　　修改铭牌数据文件中的内容后，必须单击“保存文件”按钮重新保存铭牌数据文件，否则在退出时会弹出提示对话框。

　　在不退出对话框的情况下，可一次性修改多个铭牌数据文件。

　　修改完成后，单击“关闭对话框”按钮，退出“修改、查看铭牌数据文件或采集设置文件”对话框。

　　9.2修改和查看测试设置数据文件

　　用鼠标选择主菜单“查看修改文件(V)”中的“铭牌文件或设置文件”菜单项，弹出“修改、查看铭牌数据文件或采集设置文件”对话框。

　　用鼠标单击“打开文件”按钮，选择一个带.set后缀的铭牌数据文件，此时，对话框右半部分变亮，可以查看或修改铭牌数据文件中的内容。

　　修改铭牌数据文件中的内容后，必须单击“保存文件”按钮重新保存铭牌数据文件，否则在退出时会弹出提示对话框。

　　在不退出对话框的情况下，可一次性修改多个铭牌数据文件。

　　修改完成后，单击“关闭对话框”按钮，退出“修改、查看铭牌数据文件或采集设置文件”对话框。

　　9.3 系统参数配置

　　用鼠标选择主菜单“查看修改文件”中的“系统配置”菜单项，弹出“系统参数配置”对话框。

　　在该对话框中可以选择修改该测试仪单位的性质，分为三大类：生产科研、制造厂家和基建安装。选择不同的性质在测试过程中会有不同的缺省值。比如选择基建安装，在设置文件中的试验性质缺省为"交接试验"。

　　可以选择打印报告的方向：横向打印和纵向打印。

　　下面的是打印报告的缺省内容，唯一能选择的是"生产厂家"一项，当单位性质为制造厂家时，打印报告不包含此项。

　　十、设备维护

　　本节提供基本的维护资料，请尽量不要尝试去拆装、更改和维修MCRZ型变压器绕组变形测试仪。

　　10.1 MCRZ型变压器绕组变形测试仪基本维护

　　定期用干净的布擦拭测试仪及其附件的表面。

　　测试仪应放置在干净、湿度较低的位置，并防止脏污的灰尘进入测试仪内部。