IDAX300和IDAX350絕緣診斷分析儀

應(yīng)用
隨著變壓器的老化，如今的電氣行業(yè)面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，因?yàn)樽儔浩鞯墓收虾椭蟮男迯?fù)以及期間的停電造成了大量的損失。變壓器已經(jīng)成為電網(wǎng)中很關(guān)鍵的元件?？煽康谋O(jiān)測和診斷方法的需求促使世界上特出的專家們對(duì)新技術(shù)進(jìn)行評(píng)估，從未提高電網(wǎng)的可靠性和很好地使用電力元件。IDAX是基于DFR（介電頻率響應(yīng)，有時(shí)也稱作FDS頻域圖譜）的一臺(tái)革命性的絕緣診斷儀器。這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用許多年，而IDA/IDAX是頭家臺(tái)用作現(xiàn)場測量的儀器（1997）。IDAX儀器和測量原理在過去數(shù)十年中已經(jīng)被使用和證明。IDAX一個(gè)很重要的應(yīng)用就是探測變壓器絕緣的水含量。水會(huì)顯著地加速絕緣的老化；水會(huì)產(chǎn)生氣泡，引起災(zāi)難性的故障。IDAX的一項(xiàng)測試即可提供可靠的水分評(píng)估。這項(xiàng)測試可以在任何溫度下進(jìn)行，根據(jù)不同的絕緣溫度，通常會(huì)花費(fèi)20 – 40 分鐘左右。維護(hù)或更換的決定應(yīng)該建立在對(duì)絕緣狀況和變壓器負(fù)載情況了解的基礎(chǔ)上。通過得到變壓器、發(fā)電機(jī)和電纜可靠的診斷數(shù)據(jù)，就可很大程度上延長設(shè)備的使用壽命，從而使用戶大大地降低成本。

維護(hù)或更換的決定應(yīng)該建立在對(duì)絕緣狀況和變壓器負(fù)載情況了解的基礎(chǔ)上。通過得到變壓器、發(fā)電機(jī)和電纜可靠的診斷數(shù)據(jù)，就可很大程度上延長設(shè)備的使用壽命，從而使用戶大大地降低成本。
油紙系統(tǒng)的水分
通過油樣中的水含量來評(píng)估變壓器絕緣的水含量是不可靠的，因?yàn)橛秃图埖臏囟葧?huì)影響水在其中的漂移速度。對(duì)油的采樣必須在相對(duì)較高的溫度和平衡狀態(tài)下。不幸的是這種狀態(tài)對(duì)變壓器來說是非常少見的，經(jīng)驗(yàn)表明
這種方法對(duì)絕緣中的水的估算結(jié)果偏大。圖1顯示了在20 °C 時(shí)顯著和潛在的重要區(qū)別的絕緣水含量0.5% 和 3.0%，分別對(duì)應(yīng)1 ppm和4ppm不明顯的油中的含水量（20 °C）。

測試
介損與頻率和溫度相關(guān)的特點(diǎn)，所以特定溫度下的頻率響應(yīng)是通過注入1 kHz和1-2 mHz的離散頻率信號(hào)得到的。頻率響應(yīng)代表了變壓器絕緣材料的特性，并將作進(jìn)一步分析，如下所述。
模型
變壓器繞組間的絕緣包含了固態(tài)和液態(tài)兩部分，固態(tài)部分包含了圍屏和撐條，來生成絕緣油的冷卻通道。分析軟件會(huì)改變所有的參數(shù)來模擬每個(gè)可能的體積。模型也采用了Arrhenius 公式來計(jì)算和補(bǔ)償溫度對(duì)材料的影響。
IDAX軟件會(huì)生成新的模型曲線，并將其與測試曲線比較，直到得到很好的匹配。很終結(jié)果以絕緣紙板中的水含量、絕緣油電導(dǎo)率和20 °C參考溫度下的介損來表示（如圖4 和圖5）。

影響響應(yīng)的因素
一般來說水含量對(duì)很低頻和很高頻的曲線有明顯的影響，絕緣油電導(dǎo)率是中頻段曲線的決定性因素，溫度會(huì)使曲線左移或者右移（圖6）。

結(jié)論
IDAX是被證明有效的測定變壓器絕緣水分的儀器。儀器和帶模型的軟件已被廣大用戶測試并證實(shí)。

 

一個(gè)點(diǎn)是不夠的
傳統(tǒng)的介損測試在工頻50/60 Hz得到一個(gè)值，這里就是IDAX和傳統(tǒng)方法的區(qū)別。圖7顯示了為什么一個(gè)點(diǎn)不足以得出潛在的問題的結(jié)論。進(jìn)行介損測試很多能知道問題的存在。這個(gè)例子中的兩臺(tái)變壓器有相同的介損，然后一臺(tái)絕緣濕度較大（3.6%），需要現(xiàn)場干燥；另一臺(tái)絕緣油需要被替換。IDAX能通過一個(gè)測試得到正確的結(jié)論。
測試步驟
測試準(zhǔn)備工作和步驟和傳統(tǒng)的介損法相同，這意味著變壓器需要離線。IDAX軟件在Windows XP，Vista和7上運(yùn)行，使用標(biāo)準(zhǔn)的USB通信。軟件通過一個(gè)測試模版指導(dǎo)用戶，并顯示接線圖（如圖8）。夾子的彩色標(biāo)記使得接線更加容易。測試可以在連線完成后馬上開始，不需要像DC方式那樣需要對(duì)測試樣品進(jìn)行放電。延伸產(chǎn)品IDAX 300S和IDAX 350有一個(gè)額外的電流測試通道，使其可同時(shí)完成兩個(gè)獨(dú)立的測試，減少測試時(shí)間。

參數(shù)：

環(huán)境
應(yīng)用場合儀器適用于中高壓變電站和工業(yè)環(huán)境
環(huán)境溫度
運(yùn)行-10°C 到 +55°C (14°F 到 +131°F)
儲(chǔ)存-20°C 到 70°C (-4°F 到 +158°F)
濕度< 95%RH，不凝結(jié)
CE-標(biāo)準(zhǔn)
EMC 2004/108/EC
LVD 2006/95/EC
常規(guī)
電源電壓90 – 265V AC，50 / 60 Hz
功率250 VA （很大）
大小
IDAX 300 335 x 300 x 99 mm (17.7” x 6.3” x 16.1”)
IDAX 300 運(yùn)輸箱 520 x 430 x 220 mm (20.5” x 17” x 8.7”)
IDAX 350 520 x 430 x 220 mm (20.5” x 17” x 8.7”)
重量
IDAX 300 4.9 kg (11 lbs)，9.9 kg (22 lbs) 含運(yùn)輸箱
IDAX 350 13.5 kg (29.8 lbs)
配件8.5 kg (18 lbs) 軟包
測量單元
輸入通道1，通道2，接地
電容范圍
精度0.5% + 1 pF
介損范圍0 - 10 （在特定電容下的范圍，可以更大??
誤差< 0.5% + 0.0001, 45-70 Hz, C > 100 pF
（和 VAX020 配 合）
< 0.5% + 0.0002, 45-70 Hz, C > 300 pF
< 1% + 0.0003, 1 mHz-100 Hz, C > 1000pF
< 2% + 0.0005, 100 Hz-1 kHz, C > 1000 pF
很大AC 干擾1 mA （IDAX本身）或10 mA （和 VAX020
配合）或 1:20 信噪比
很大DC 干擾1 μA 或 10 uA（和 VAX020 配合）
測試模式* UST-1??UST-2??UST-1+2??GST??GST-Guard-1??
GST-Guard-2??GST-Guard-1+2
*IDAX 300S/350 能同時(shí)在兩組模式下測試
校正校正套裝允許現(xiàn)場校正
輸出
電源
電壓/電流范圍0 – 10 V 峰值， 0 – 50 mA 峰值
電壓/電流范圍
200 V
10 V
0 – 200 V 峰值，0 – 50 mA 峰值
頻率范圍0.1 mHz – 10 kHz
外部電源
VAX 放大器2 to 30 kV
PC 要求
操作系統(tǒng)Windows 2000/ XP / Vista / 7
處理器Pentium 500 MHz
內(nèi)存512 Mb RAM 或更高
接口USB 2.0 和 LAN