Анализаторы частотных характеристик FRA 5310, 55993-13

ОПИСАНИЕ ТИПА СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ Анализаторы частотных характеристик FRA 5310 Назначение средства измерений

Анализаторы частотных характеристик FRA 5310 (далее по тексту - анализаторы) предназначены для обнаружения дефектов в силовых трансформаторах путем измерения ослабления сигнала.

Описание

Анализаторы частотных характеристик FRA 5310 представляют собой цифровые электроизмерительные приборы. Управление процессом измерения осуществляется при помощи встроенного микропроцессора.

На лицевой панели анализаторов расположены: сенсорный дисплей, разъёмы передающего и принимающего каналов, предназначенные для присоединения измерительных датчиков, разъемы интерфейсов USB и RS232, разъем питания от сети переменного тока, клемма заземления.

Принцип действия анализаторов основан на методе анализа частотных характеристик SFRA (Sweep Frequency Response Analyzer). Анализатором измеряются амплитуды сигналов изменяющейся частоты: зондирующего и прошедшего через исследуемое устройство. При этом определяются амплитудные и фазовые характеристики исследуемого устройства. В результате измерений происходит накопление массива данных о состоянии объекта и интерпретация этого массива данных на основе определенного алгоритма распознавания образов.

В анализаторах FRA 5310 в качестве источника зондирующих сигналов используется генератор синусоидального напряжения изменяющейся частоты. Двухканальный АЦП приборов записывает два сигнала: 1-й канал записывает подаваемое от генератора на вход объекта измерений (например, обмотки трансформатора) напряжение, плавно изменяющееся по частоте в широком диапазоне - от нескольких герц до нескольких мегагерц; 2-ой канал записывает реакцию объекта измерений на приложенное воздействие.

Далее анализатором рассчитывается передаточная функция как отношение спектров входного и выходного сигналов. Степень отличия передаточных функций, рассчитанных до и после воздействия на объект измерений, производится с помощью рассчитываемых коэффициентов парной корреляции, стандартных отклонений, анализа резонансных частот.

Значения амплитуды и фазы для обоих каналов могут быть отображены на графике и экспортированы как амплитуда, фаза, импеданс (полное сопротивление), адмиттанс (полная проводимость) и т.д. Функция создания пользовательских моделей, встроенная в анализаторы, позволяет вычислить практически любой параметр, основываясь на измеренных и сохраненных данных.

Так как трансформатор состоит из цепочек емкостей, индуктивностей и сопротивлений и представляет собой сложную комплексную электрическую схему, имеющую свою уникальную кривую отклика при подаче сигнала переменной частоты, то даже незначительные локальные изменения положения элементов обмотки трансформатора (витков, катушек, отводов) приводят к резкому изменению соответствующих емкостей и индуктивностей и, соответственно, к изменению собственных частот колебаний обмотки. Разные виды деформаций приводят к изменениям в разных диапазонах спектра частот, что отображается на построенных графиках. Таким образом, регистрация частотных параметров обмоток силовых трансформаторов по методу SFRA позволяет выявлять возникающие в процессе работы искажения геометрической формы обмоток. Такой опасный дефект, приводящий к деформации изоляционных промежутков в обмотке, возникает в силовых трансформаторах при наличии двух взаимно связанных условий - при ослаблении усилия прессовки обмоток и в результате протекания по обмоткам трансформатора сквозных токов короткого замыкания, имеющих большие значения.

Фотография общего вида анализаторов представлена на рисунке 1.

Программное обеспечение «FRA5310» записано на жесткий диск анализатора, работает под управлением операционной системы Windows XP и представляет собой программу, позволяющую управлять процессом измерения, сохранять установки и параметры измерений для различных видов устройств; проводить быструю оценку и сравнения результатов измерений; распечатывать отчеты; сохранять результаты измерений на жестком диске. Метрологические характеристики анализаторов нормированы с учетом влияния программного обеспечения. Идентификационные данные программного обеспечения анализаторов представлены в таблице 1. Таблица 1

Уровень защиты программного обеспечения «C» по МИ 3286-2010.

Технические характеристики

Основные метрологические и технические характеристики анализаторов частотных характеристик FRA 5310 представлены в таблице 2.

Таблица 2

Знак утверждения типа

Знак утверждения типа наносят на лицевую панель анализаторов методом трафаретной печати со слоем защитного покрытия и на титульный лист руководства по эксплуатации типографским способом.

Комплектность

Комплект поставки анализаторов представлен в таблице 3. Таблица 3

Поверка

Поверка анализаторов частотных характеристик FRA 5310 осуществляется по документу МП-1595/550-2013 «Анализаторы частотных характеристик FRA 5310. Методика поверки», утвержденному ГЦИ СИ ФБУ «Ростест-Москва» 27 мая 2013 г. и входящему в комплект поставки.

Перечень основных средств, применяемых при поверке:

- прибор для поверки аттенюаторов Д1-13А диапазон рабочих частот: от 0 до 30 МГц динамический диапазон ослабления: от 0 до 110 дБ предел допускаемой абсолютной погрешности: от ± 0,004 до ± 0,022 дБ.

Сведения о методах измерений

Методы измерений с помощью анализаторов указаны в документе «Анализаторы частотных характеристик FRA 5310. Руководство по эксплуатации».

Нормативные и технические документы, устанавливающие требования к анализаторам частотных характеристик FRA 5310

Рекомендации к применению

Выполнение работ по оценке соответствия промышленной продукции и продукции других видов, а также иных объектов установленным законодательством Российской Федерации обязательным требованиям.