Transcript FRAX 101 SFRA Analysator

FRAX 101
SFRA analysator
FRAX 101
SFRA Analysator
n
Marknadens minsta och mest robusta FRAinstrument
n
Marknadens högsta prestanda och användande
av standardiserad signalkabel-jordanslutning
ger högsta möjliga repeterbarhet
n
Uppfyller alla internationella standarder för
SFRA-mätningar
n
Marknadens högsta noggrannhet och dynamikområde
n
Trådlös kommunikation och batteridrift
n
Avancerat analys- och beslutsstöd inbyggt i
programvaran
n
Importerar data från andra FRA-instrument
Beskrivning
Krafttransformatorer tillhör de viktigaste komponenterna i dagens
infrastruktur för transmission och distribution. Transformatorfel
kostar stora summor i oväntade driftsavbrott och oplanerat underhåll. Det är viktigt att undvika dessa fel, och göra testning och
diagnostik tillförlitlig och effektiv.
FRAX 101 SFRA analysator detekterar potentiella mekaniska och
elektriska problem som inte kan upptäckas med andra metoder.
Transformatorfabriker, elverk och serviceföretag har använt
FRA-metoden under mer än ett decennium. Mätningen är enkel
att utföra och tar ett unikt ”fingeravtryck” av transformatorn.
Mätningen jämförs med ett ”referensavtryck” och ger ett direkt
svar på om transformatorns mekaniska delar är oförändrade eller
ej. Avvikelser indikerar geometriska eller elektriska förändringar
inuti transformatorn.
FRAX 101 detekterar problem som till exempel:
n
deformationer och förskjutningar hos lindningarna
n
varvkortslutning och öppna lindningar
n
problem med kärnanslutningar
n
felaktig kärnjord
n
kärnrörelser
n
radiell lindningsdeformation.
Att samla in referensdata genom att använda FRA-analys är ett enkelt sätt
att detektera elektromekaniska problem i krafttransformatorer och det är
en investering som kommer att spara tid och pengar.
FRAX 101
SFRA analysator
Tillämpning
Krafttransformatorer är specificerade för att motstå mekaniska
krafter både vid transport och händelser under drift, till exempel
kortslutningsfel och åsknedslag. De mekaniska krafterna kan dock
överstiga de angivna gränserna under allvarliga tillbud eller när isoleringens mekaniska hållfasthet har försvagats genom åldring. Ett
relativt snabbt test, där referensmätningen jämförs med en mätning
efter det att en händelse inträffat, gör det möjligt att fatta ett tillförlitligt beslut om transformatorn kan sättas in i drift igen eller om
det krävs ytterligare diagnostik.
Analys och programvara
Generellt sett ändrar varvkortslutning, magnetisering och andra
kärnrelaterade problem kurvans form för de lägsta frekvenserna.
Ändringar i mellanfrekvensområdet indikerar axiella eller radiella
rörelser hos lindningarna, och höga frekvenser indikerar problem
som innefattar kablarna från lindningarna, till genomföringar och
lindningskopplare.
Metodens huvuddrag
En transformator kan beskrivas
som ett antal induktanser, resistanser och kapacitanser. Det är en
komplex elektrisk krets med en
karakteristisk frekvensrespons som
kan mätas upp.
Kapacitansen påverkas av avståndet mellan ledare, lindningar och
tank. Rörelser i lindningen kommer
därför att påverka kapacitanserna
och ändra kurvans form.
SFRA-metoden baseras på jämförelser mellan uppmätta kurvor där variationer detekteras. Ett
SFRA-test består av ett antal mätningar av lindningarna och visar
om transformatorns om transformatorns mekaniska eller elektriska
integritet har ändrats.
Praktisk användning
Normalt mäter man upp en referenskurva/”fingeravtryck” för
varje lindning, när transformatorn är ny eller när man vet att den är
i bra skick. De här kurvorna kan användas senare i samband med
underhållstester eller när det finns skäl att misstänka ett problem.
Den mest tillförlitliga metoden är den tidsbaserade jämförelsen där
kurvorna jämförs över tiden på mätningar från samma transformator. Alternativt kan man använda typbaserade jämförelser mellan
”systertransformatorer” av samma typ och tillverkning. Man kan
också göra en konstruktionsbaserad jämförelse där man jämför
mätningar mellan symmetriska lindningar i samma transformator.
Ett exempel på låg-, mellan- och högfrekvens
FRAX-programvaran har en mängd funktioner som förenklar
mätning och analys av mätdata. Ett obegränsat antal tester kan
vara öppna/aktiva samtidigt och användaren har full kontroll över
vilka mätningar han vill analysera och jämföra. Responsen kan
visas som magnitud och/eller fas som funktion av frekvensen. Användaren kan också välja att presentera data i en vy med impedans
eller admittans som funktion av frekvensen, för att kunna jämföra
med traditionella mätningar av magnetiserings- och kortslutningsimpedans.
De här jämförande testerna kan utföras t.ex. före och efter transport, efter allvarliga kortslutningsfel, före och efter underhållsarbete eller vid något annat tillfälle när man misstänker att något kan ha
hänt inne i transformatorn. Ett SFRA-test kan upptäcka lindningsproblem som kräver flera tester med olika typer av testutrustning,
eller problem som inte kan detekteras med andra tekniker överhuvudtaget. SFRA-testet erbjuder ett snabbt och kostnadseffektivt
sätt att bedöma om skador har uppstått eller om transformatorn
kan tas i drift. Om det finns något problem, så ger provresultatet
värdefull information, som kan användas som beslutsstöd när man
ska besluta om ytterligare åtgärder.
Det är en mycket värdefull investering att ha en referensmätning på
en driftskritisk transformator. Om ett fel inträffar har man möjlighet att snabbt och enkelt se om felet har påverkat transformatorn
eller inte.
Figuren ovan visar en enfastransformator efter en servicetillsyn där
kärnans jord av misstag aldrig blev ansluten (rött), och efter det att
kärnans jord var ansluten på rätt sätt (grönt). Det här potentiella
problemet avslöjades vid frekvenser mellan 1 kHz och 10 kHz och en
märkbar förändring syns också i området 10 kHz – 200 kHz.
FRAX 101
SFRA analysator
Bläddra bland provobjekten – obegränsat
antal tester och svep. Användaren har full
kontroll.
Svep- och kurvinställningar – varje svep
kan individuellt slås av och på samt
ändra färg, tjocklek och läge.
Snabbvalsflikar – ändra snabbt
presentationsvy för olika mätningar
och analysverktyg.
Dynamisk zoom – zooma in
och flytta fokus till valfri del av
kurvan.
Inbyggt beslutsstöd tillhandahålls genom användning av ett
inbyggt analysverktyg baserat på den internationella standarden
DL/T 911-2004.
Automatiserad analys jämför två kurvor genom
användning av en algoritm, som jämför både
amplituden och frekvensskiftet och meddelar dig
om skillnaden är allvarlig, uppenbar eller lindrig.
Snabbknappar för
diagram – programmerbar
diagraminställning gör att du kan ändra
vyer snabbt och enkelt.
Användarknappar – alla nödvändiga
funktioner lätt åtkomliga; välj med mus,
funktionsknappar eller pekskärm.
FRAX 101
SFRA analysator
Att tänka på när man utför SFRA-mätningar
SFRA-mätningar jämförs över tiden, eller mellan olika provobjekt.
Detta understryker vikten av repeterbarhet, där man måste eliminera inverkan från externa parametrar såsom kablar, anslutningar och
instrumentprestanda. FRAX har allt som behövs för att säkerställa
att den uppmätta kurvan visar tillståndet inuti transformatorn.
Bra anslutningar
Dåliga anslutningar kan äventyra testresultaten. Det är därför som
FRAX erbjuder en stabil anslutning med en skruvtving som
garanterar bra elektrisk kontakt
till genomföringarna och den
har också dragavlastning till
kablarna.
Principen med kortast
möjliga kabel för jordanslutning
Anslutningen från signalkabelns
skärm till jord måste vara lika
Kontaktering med skruvklämma
varje gång man mäter en given garanterar bra anslutningar.
transformator. Traditionell
teknik för jordanslutningar
har problem när det gäller att åstadkomma repeterbara förhållanden. Detta orsakar oönskade variationer i mätresponsen för de
högsta frekvenserna vilket försvårar analysen.
FRAX jordningskabel går från anslutningsklämman och rakt ner
till basen på genomföringen. Detta skapar närapå identiska förhållanden varje gång du ansluter till en genomföring, vare sig
den är lång eller kort.
Trådlös överföring
FRAX 101 använder sig av Bluetooth® klass 1 trådlös kommunikation. Den är avsedd för industriella tillämpningar och har upp
till 100 m räckvidd. FRAX101 har ett internt batteri (tillval) med
kapacitet för över en dags fältarbete. Batteridrift och trådlös kommunikation innebär t.ex. att man kan placera FRAX101 uppe på
transformatorn under mätning vilket gör att kortare (lättare) kablar
kan användas.
Ett standard USB-gränssnitt (galvaniskt isolerat) är inkluderat för
användare som föredrar en direktanslutning till sina persondatorer.
Import och export
FRAX-programvaran kan importera datafiler från andra FRAinstrument, vilket gör det möjligt att jämföra data uppmätta med
FRA-instrument från andra tillverkare. FRAX kan importera och
exportera data enligt det internationella XFRA-standardformatet
liksom de standardiserade CSV- och TXT-formaten.
Optimal svepinställning
Programvaran erbjuder användaren oöverträffad funktionalitet för
snabb och effektiv testning. Traditionella SFRA-system använder
logaritmiskt avstånd mellan mätpunkterna. Detta innebär att lika
många testpunkter används mellan 20 Hz och 200 Hz som mellan
200 kHz och 2 MHz vilket ger en jämförelsevis lång mättid.
Frekvensresponsen från transformatorn innehåller några resonanser i det låga frekvensområdet men många resonanser vid
högre frekvenser. FRAX ger användaren möjlighet att ange färre
mätpunkter vid lägre frekvenser och en hög koncentration av mätpunkter vid högre frekvenser. Resultatet blir en mycket snabbare
sveptid med högre detaljgrad där det behövs.
Variabel spänning
Instrumentets mätspänning kan påverka responsen vid lägre
frekvenser. En del FRA-instrument använder inte den 10 V topptill-toppspänning som används av de större tillverkarna, och detta
kan göra jämförelserna mellan tester mer komplicerade. FRAX har
en standardspänning på 10 V topp-till-topp, men FRAX ger också
användaren möjlighet att justera den påförda spänningen för att
passa den spänning som använts i ett annat test.
FTB 101
I internationella standarder och rekommendationer rekommenderas att man verifierar mätsystemet inklusive kablar före och efter
test. FRAX levereras med ett standardtillbehör, FTB101, som gör
det möjligt för användaren att före varje test verifiera att kablar
och instrument är i fullgott skick.
Dynamikområde
Den bärbara datorn kan användas med pekskärm och kommunikationen
är trådlös via Bluetooth. Jordkabeln ansluts nära anslutningsklämmorna
och löper bredvid genomföringen till flänsanslutningen för att undvika
kabelslingor, som annars kan påverka mätningen.
Att utföra noggranna mätningar i ett brett frekvensband med
hög dynamik ställer höga krav på provutrustning, provkablar och
mätuppkoppling. FRAX 101 är utformad med tanke på dessa krav.
Den är robust, okänslig för störningar och har marknadens största dynamikområde och högsta
noggrannhet.
FTB 101 definierat
mätobjekt för
verifiering i fält
FRAX 101
SFRA analysator
FRAX 101:s interna brusnivå (dynamikområde) visas i rött nedan,
och en normal transformatormätning i svart. Stort dynamikområde/lågt brus möjliggör noggranna mätningar av alla transformatorer. En marginal på ungefär 20 dB från den lägsta responsen till
instrumentets interna brusnivå säkerställer att man kan nå ±1 dB
noggrannhet.
EGENSKAPER OCH FÖRDELAR
n Marknadens minsta, lättaste och mest robusta FRA-instrument.
n Garanterad
repeterbarhet genom användning av standardiserad
uppkopplingsteknik. Genom detta undviks att fel introduceras
på grund av kablarnas anslutning och placering (vilket är vanligt
i utrustning från andra FRA-tillverkare).
Specifikationer
Allmänt
Mätmetod: ring)
Frekvensområde:
Antal mätpunkter:
Mättid:
Avstånd mellan mätpunkter:
Dynamikområde/intern brusnivå:
Noggrannhet:
Filterbandbredd:
Programvara:
PC-kommunikation:
Kalibreringsintervall:
Standarder och riktlinjer:
Ett exempel på FRAX 101:s dynamikgräns (rött) och
transformatormätning (svart)
n Uppfyller
alla internationella standarder för SFRA-mätningar.
n Störst
dynamikområde och högsta noggrannhet möjliggör att
man kan detektera mycket små elektromekaniska förändringar
inuti transformatorn.
n Trådlös
kommunikation ger enkel användning och man slipper
obekväma kabelanslutningar till datorn.
n Möjlighet
till batteridrift för enklare användning utan krav på
nätspänning vid provplatsen.
n Avancerade
programvaruverktyg för analys och support gör att
man enkelt kan fatta beslut om transformatorn kan tas i drift
eller inte.
SFRA (Frekvensanalys med svept frekvensgenere0,1 Hz – 25 MHz, valbart av användaren
Standard 1046,
Valbart upp till 32 000
Standard 64 s, snabbinställning,
37 s (20 Hz – 2 MHz)
Logaritmiskt, linjärt eller båda
> 130 dB
±0,5 dB ner till –100 dB
(10 Hz – 10 MHz)
Standard 10 % (valbart)
FRAX för Windows 2000, XP och Vista
Bluetooth och USB
(galvaniskt isolerat)
Maximum 3 år
Uppfyller kraven i Cigré Brochure 342,
2008
”Utvärdering av transformatorlindningars
kondition med FRA” och den kinesiska
standarden DL/T
911-2004, ”Användning av FRA för detektering av lindningsdeformation i krafttransformatorer”, liksom andra internationella
standarder och rekommendationer.
Analog utgång
Kanaler:
Utspänning (obelastad):
Mätspänning vid 50 Ω:
Utgångsimpedans:
Skydd:
1
0,2 – 20 V topp-till-topp
0,1 – 10 V topp-till-topp
50 Ω
Kortslutningsskyddad
Analog ingång
Kanaler:
Sampling:
Ingångsimpedans:
Samplingshastighet: 2
Simultan
50 Ω
100 megasampel per sekund
Mått och vikt
Vikt:
Mått:
Mått, transportlåda:
Matningsspänning:
1,4 kg (FRAX)
15 kg (komplett med transportlåda, kablar
och tillbehör)
250 x 169 x 52 mm
520 x 460 x 220 mm
90–135 V AC eller 170–264 V AC, 47–63 Hz
11–16 V DC
Miljö
Omgivningstemperatur vid användning: Relativ luftfuktighet vid användning:
Omgivningstemperatur vid lagring:
Relativ luftfuktighet vid lagring:
CE-standarder:
–20 °C till +50 °C
< 90 % icke-kondenserande
–20 °C till 70 °C
< 90 % icke-kondenserande
IEC61010 (lågspänningsdirektivet),
EN61326 (EMC-direktivet)
Krav på persondator
(dator ingår ej)
Operativsystem:
Processor:
Minne:
Hårddisk:
Gränssnitt:
Windows 2000, XP eller Vista
Pentium 500 MHz
256 Mbyte RAM eller mer
Minst 30 Mbyte ledigt utrymme
Trådlöst eller USB (klient)
FRAX 101
SFRA analysator
Extra tillbehör
n Batteridrift förenklar mätningen. Ingen nätanslutning behövs.
n
Den aktiva impedansproben AIP 101 bör användas när man
mäter jordade provobjekt som till exempel en genomföring
ansluten till transformatortanken. AIP 101 garanterar säkra,
noggranna och enkla mätningar till jord.
n
Den aktiva spänningsproben AVP 101 är konstruerad för mätningar där man vill mäta med högre ingångsimpedans än 50 Ω.
AVP 101 kan användas för mätningar där det krävs upp till
1 MΩ ingångsimpedans.
FRAX kabelsats består av dubbelskärmade kablar av hög kvalitet,
kabelfläta för enkel och tillförlitlig jordanslutning och klämma för
stabil anslutning till provobjektet.
Beställningsinformation
Artikel (antal)
Art. nr
FRAX 101 komplett med:
AC/DC-adapter, nätkabel,
jordkabel 5 m, transportlåda,
USB-kabel, Bluetoothadapter, Windows-programvara,
4 x 3 m jordkabelsats, 2 skruvklämmor,
testbox för verifiering, generatorkabel 18 m,
mätkabel 18 m, manual
AC-19090
FRAX 101, inklusive batteri, komplett med:
AC/DC-adapter, nätkabel,
jordkabel 5 m, transportlåda,
USB-kabel, Blåtandsadapter, Windows-programvara,
4 x 3 m jordkabelsats, 2 skruvklämmor,
fälttestlåda, generatorkabel 18 m,
mätkabel 18 m,
batteripaket, manual
AC-19091
SVERIGE
Megger Sweden AB
Eldarvägen 4, Box 2970
SE-187 29 TÄBY
T +46 8 510 195 00
F +46 8 510 195 95
E [email protected]
STORBRITANNIEN
Archcliffe Road Dover
CT17 9EN England
T +44 (0) 1304 502101
F +44 (0) 1304 207342
Artikel (antal)
Art. nr
Extra tillbehör
Batteritillval, 4,8 Ah
AC-90010
Kalibreringssats
AC-90020
Aktiv impedansprob AIP 101
AC-90030
Aktiv spänningsprob AVP 101
AC-90040
FRAX FDB 101, modelltransformator för demonstration och utbildning
AC-90050
FRAX FDB 101, modelltransformator för demonstration och utbildning
AC-90060
Jordkabelsats, 4 x 3 m inklusive klämmor
GC-30031
FRAX generatorkabel, 2 x BNC, 9 m
GC-30040
FRAX generatorkabel, 2 x BNC, 18 m
GC-30042
FRAX mätkabel, 1 x BNC, 9 m
GC-30050
FRAX mätkabel, 2 x BNC, 18 m
GC-30052
FRAX skruvklämma
GC-80010
FRAX för Windows
SA-AC101
Andra tekniska säljkontor
Registrerat enligt ISO 9001:2000, cert. nr Q
Valley Forge USA, College Station USA, Sydney
09290
AUSTRALIEN, Täby SVERIGE, Ontario KANADA,
FRAX101_DS_se_V01
Trappes FRANKRIKE, Oberursel TYSKLAND,
www.megger.com
Aargau SCHWEIZ, Konungariket BAHRAIN,
Megger är ett registrerat varumärke
Mumbai INDIEN, Johannesburg SYDAFRIKA och
Specifikationerna kan ändras utan
Chonburi THAILAND
förvarning.