FRAX系列扫频响应分析仪

从FRAX和您的电脑上拔出USB电缆，检查电缆或连接端口中是否有任何异物，然后重新插入。启动FRAX软件。通过在“文件”菜单下选择“连接”，点击窗口右侧的“连接”按钮，或者按下F7键来连接仪器。如果连接设置正确，窗口名称将从“FRAX（未连接）”变为“FRAX（已连接）”。如果连接不起作用，您将收到一个错误消息，指导您该如何处理。通常，选择带有绿色符号的推荐端口号将解决连接问题。

FRAX 101配备了内置的Class 1蓝牙天线，并附带了适用于您的计算机的Class 1 USB蓝牙适配器。我们建议始终使用此适配器，因为大多数PC仅配备Class 2蓝牙，其范围有限，不适合变电站环境。安装蓝牙适配器时，请先安装附带的软件，然后再插入到您的PC中。如果在安装软件之前插入适配器，则可能需要卸载并重新安装蓝牙软件和/或驱动程序。第一次连接FRAX时，您需要打开FRAX 101并在Windows菜单下添加新的蓝牙设备。它应该显示为Megger FRAX 101，配对码为“0000”。配对完成后，您可以在FRAX软件中连接到FRAX 101。

我们建议使用随FRAX 101配送的蓝牙适配器，因为PC内置的蓝牙范围有限，不适合变电站环境。在嘈杂的变电站中，当仪器靠近您的PC时建立连接也很有好处。然后，根据需要将其移动到变压器顶部或更远处。一旦建立连接，维持连接比在较长距离处首次连接更容易。此外，如果USB蓝牙天线插入PC上的不同USB端口，可能会切换蓝牙用于连接的COM端口。在连接之前，请验证COM端口。

通常情况下，输出电压过低是由于信号发生器夹具与测量夹具之间存在短路引起的。请检查所有连接和连接点，确保没有不必要的接地或短路存在。

在使用前，您应检查测试引线的连通性和完整性。检查引线完整性和设备操作正确性的方法是使用标准测试对象执行FRA自检。这种检查对于检查FRA测试设备特别有益，因为通常在进行现场测量时无法直观地知道测试设备是否提供正确的结果。FRAX测试套件附带的FTB 101用于现场验证。除了使用FTB 101进行自检外，您还可以执行短路自检（将大C型夹具相互连接，将小接地夹具相互连接）和开路自检（夹具隔离并不连接任何东西），以帮助识别任何问题。下图显示了短路、FTB 101和开路自检的典型响应。

注意：执行短路自检时，FRAX软件可能会弹出窗口显示低输出电压。只需点击“确定”并继续进行测试即可。

SFRA输出信号设置通常范围从20赫兹到2M赫兹，用于检查整个变压器的完整性。您可以进行四种主要类型的SFRA测试：

1. 开路自导纳测试：信号应用在绕组的一端，响应在其另一端测量。所有其他连接都保持浮动（如果有DELTA稳定绕组，这些应该保持短接但不接地）。在双绕组变压器上进行六次测试，分别在高压侧和低压侧进行三次。开路测试检查变压器的绕组和铁芯特性以及分接和连接。

2. 短路自导纳测试：信号应用在绕组的一端，响应在其另一端测量。进行三次测试，每个高压侧绕组进行一次测试，而低压侧的三个绕组被短接在一起。此测试侧重于绕组。通过短接低压侧绕组，您可以消除核心对测试的影响。评估短路测试和开路测试可以帮助确定曲线变化是由于铁芯或绕组中的故障引起的。

3. 绕组间电容：信号施加在高压侧绕组的一个端子上，在低压侧绕组的相应端子上测量响应。进行其中三项测试，每相/绕组一项。该测试侧重于绕组之间的电容，有助于检测径向变形。

4. 绕组间电感：这类似于绕组间电容，除了施加信号并在其上测量的每个绕组的相对端都接地。该测试侧重于两个绕组的电感。

由于变压器可以被建模为复杂的RLC电路，每次测试都会产生独特的响应。但基于变压器设计，也会有一些共同点。并没有固定的频率范围与变压器的组件对应，但有一些一般的范围。以下是变压器开路测试的频率响应范围，这些是常见的：

· 在低频率范围（大约20赫兹至10k赫兹），主要受变压器铁芯的影响。不过，绕组也会对这部分响应产生一定影响。

· 当进入中频范围（2k赫兹至500k赫兹）时，绕组对响应的影响大。

· 在从几十万赫兹到1到10M赫及以上的高频率下，变压器的抽头和连接将构成大部分响应。然而，对于大于72.5 kV的变压器，当频率扫过1 MHz时，对于72.5 kV及以下的变压器，频率扫过2 MHz时，仪器的设置和连接将对响应产生显著的影响。这些是一般准则，组件的影响可能会在这些频率之外变化。

SFRA测试结果通过比较分析来评估。参考的SFRA测试结果可能采用以下任何或全部形式（按价值排列）。

这种方法需要谨慎，因为曲线之间的轻微偏差不一定表明存在问题。此方法还需要对被测试的变压器有所了解。

在评估或比较基于相同设计的变压器的结果时，您希望确保它们尽可能相似。比较具有完全相同规格但由不同公司甚至同一公司不同年份制造的变压器可能会显示出显著不同的迹象。此外，请注意，即使是同一制造商生产的两台具有相同额定的变压器，它们的序列号仅相差一位（例如，单相发电机变压器或同一订单交付的多个三相变压器），也不能保证这些单元的构造完全相同。尽管如此，后者是在使用此方法时进行比较的理想变压器组。

如果曲线非常相似，您可以合理地确信这些变压器处于良好状态。如果曲线有所不同，那么读数上的差异可能反映出变压器的构造不同，而不是实际的问题。

这种方法是具有挑战性的，因为曲线之间的轻微偏差可能是完全正常的。例如，比较三相变压器两个外相的SFRA响应。中间（中心）相的响应通常与外相的响应不同，特别是在开路测试响应的铁芯区域。随着频率扫描的进行，绕组开始主导响应，每个相位的迹象将彼此相似，并且在某些情况下看起来几乎相同。尽管如此，外绕组相之间可能没有对称性。

尽管具有挑战性，相位比较方法在短路SFRA测试的诊断中非常有见地。对于这些测试，三个短路响应应该几乎相同。在感应降幅的线性部分的放大视图中，三条曲线之间的差异应不超过0.1 dB，而降幅应接近每十年-20 dB。较差的连接（即增加的电阻）将影响短路SFRA在低频率（例如20赫兹）的响应。缺乏这一点，您可能需要在这些情况下通过直流绕组电阻测试来检查变压器。

下图显示了一个双绕组DELTA-WYE变压器上分别进行的高压（HV）开路测试、低压（LV）开路测试和高压短路测试的典型响应：

当将新的迹象与参考迹象进行比较时，以下任何一项都可能表明潜在的机械变化：

· 谐振（即峰和谷）的移动

· 额外的谐振

· 谐振的丢失

· 总体幅度差异

如果您希望了解更详细的SFRA和结果解释，并查看示例，请联系我们获取我们全面的SFRA变压器寿命管理简报的免费副本。