IDAX300 介质谱分析仪 操作规程

IDAX300 介质谱分析仪 操作规程

IDAX300 介质谱分析仪+VAX020 高压放大器

l  快速精确的评估变压器内油浸纸的水分含量
l  技术成熟，有超过10年的现场使用经验
l  任意温度下都能得出可靠的结果
l  自动分析水分含量和油电导率
l  纯频域法测量，拥有的抗噪能力
l  测试变压器、套管、电机、电缆

变压器中的含水量绝大部分集中在油浸纸当中。含水量过高会改变绝缘纸板的特性，加速绝缘老化，减少变压器的使用寿命。绝缘材料的特性改变（如老化），由于极化现象的存在，其变化量会直接反映到介损和电容值的变化上。IDAX300使用DFR（介电频率响应法），在0.1mHz到10KHz范围内测量变压器绕组之间的电容和功率因数，结合专用的测试软件，能够精确的测试出油浸纸中的水分含量，从而判断变压器的绝缘老化程度。整个测试时间小于18分钟。

油纸系统的水分
通过油样中的水含量来评估变压器绝缘的水含量是不可靠的，因为油和纸的温度会影响水在其中的漂移速度。对油的采样必须在相对较高的温度和平衡状态下。不幸的是这种状态对变压器来说是非常少见的，经验表明这种方法对绝缘中的水的估算结果偏大。

油在低温下水分含量很难测量

根据介损与频率和温度相关的特点，特定温度下的频率响应是通过注入1 kHz和1-2 mHz的离散频率信号得到的。频率响应代表了变压器绝缘材料的特性，并将作进一步分析。

电容和损耗功率因数曲线

模型
变压器绕组间的绝缘包含了固态和液态两部分，固态部分包含了围屏和撑条，来生成绝缘油的冷却通道。分析软件会改变所有的参数来模拟每个可能的体积。模型也采用了Arrhenius 公式来计算和补偿温度对材料的影响。

典型的绝缘设计（X-Y模型）

IDAX软件会生成新的模型曲线，并将其与测试曲线比较，直到得到的匹配。最终结果以绝缘纸板中的水含量、绝缘油电导率和20℃参考温度下的介损来表示。

匹配前 – 绿色-模型曲线，红色-测量曲线

匹配后 – 水含量为0.4%

影响响应的因素
一般来说水含量对频和频的曲线有明显的影响，绝缘油电导率是中频段曲线的决定性因素，温度会使曲线左移或者右移

水分和油电导率的影响

传统的介损测试，是不够的
传统的介损测试在工频45-55 Hz频率下测试得到一个介损值。而这里就是IDAX和传统方法的区别。图7显示了为什么一个点不足以得出潜在的问题的结论。这个例子中的两台变压器有相同的介损，一台绝缘湿度较大（3.6%），需要现场干燥；另一台绝缘油需要更换。由图可看出，IDAX能通过一个完整的测试得到正确的结论。

蓝色-干燥的绝缘，老化的绝缘油。红色-潮湿的绝缘，正常的绝缘油

测试步骤
测试准备工作和步骤和传统的介损法相同，这意味着变压器需要离线。IDAX软件在Windows XP，Vista和7上运行，使用标准的USB通信。软件通过一个测试模版指导用户，并显示接线图（如下图）。夹子的彩色标记使得接线更加容易。测试可以在连线完成后马上开始，不需要像DC方式那样需要对测试样品进行放电。

三绕组变压器的连接例子
全中文分析软件

IDAX 300 技术指标
环境
应用场合             仪器适用于中高压变电站和工业环境
环境温度
运行                 -15°C 到 +55°C
储存                 -20°C 到 70°C
湿度                < 95%RH，不凝结
CE-标准
EMC                2004/108/EC
LVD                2006/95/EC
常规
电源电压            90 - 65V AC，50 / 60 Hz
功率                 250 VA （）

大小
IDAX 300          335 x 300 x 99 mm (17.7” x 6.3” x 16.1”)
IDAX 300          运输箱 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) 含运输箱
配件              8.5 kg (18 lbs) 软包

测量单元
输入             通道1，通道2，接地
电容范围         10PF-100uF
精度             0.5% + 1 pF
介损范围         0 - 10 （在特定电容下的范围，可以更大）
误差             < 0.5% + 0.0001, 45-70 Hz,
< 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
AC 干扰     1 mA或 1:20 信噪比
DC 干扰     1 μA
测试模式        UST-1、UST-2、UST-1+2、GST、GST-Guard-1、GST-Guard-2、GST-Guard-1+2
校正            校正套装允许现场校正

FDS和PDC结合测量的范围
频率            默认1×10-4Hz – 10KHz； 可延伸至1×10-5Hz – 10KHz
电容            10pF – 10uF

时域法测量（PDC- 极化/去极化电流法）
范围 ±20 mA
分辨率 0.1 pA
精度 0.5% ±1 pA
输入阻抗 ≤10 kΩ

输出
电源
电压/电流范围   0 – 10 V 峰值， 0 – 50 mA 峰值    10V
电压/电流范围   0 – 200 V 峰值，0 – 50 mA 峰值    200 V
频率范围        0.1 mHz – 10 kHz
外部电源
VAX 放大器      2 to 30 kV

PC 要求
操作系统       Windows 2000/ XP / Vista / 7
处理器         Pentium 500 MHz以上
内存           512 Mb RAM 或更高
接口           USB 2.0 和 LAN

VAX020 高压放大器
输出电压：2KV峰值
输出电流：50mA峰值
电容范围：4μF@1Hz
80nF@50Hz
4nF@1Hz

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