電力變壓器繞組變形檢測技術(shù)

微機繼電保護測試儀專(zhuān)家為您詳解電力變壓器繞組變形檢測技術(shù)：

一、頻率響應法原理

變壓器是一個(gè)復雜的電阻、電容和電感組成的非線(xiàn)性的分布參數網(wǎng)絡(luò )，當向某一個(gè)線(xiàn)端施加不同頻率的電壓時(shí)，在每個(gè)頻率下其他線(xiàn)端得到的響應是不相同的。即使電路是線(xiàn)性的，不同頻率下Xl、Xc的變化也有不同響應。如果在變壓器正常時(shí)，錄制了某些線(xiàn)端的頻響曲線(xiàn)，而在發(fā)生出口短路后重新錄制相應線(xiàn)端的頻響曲線(xiàn)，比較這兩次曲線(xiàn)的重合程度，就可以知道繞組的變形情況。因為繞組的變形必然導致分布參數的變化，從而使頻響曲線(xiàn)也改變。

繞組變形時(shí)，頻響特性曲線(xiàn)的變化可以用相關(guān)系數來(lái)表征。一臺新的無(wú)損傷的變壓器有一個(gè)頻響特性，當繞組變形后，頻響曲線(xiàn)上各點(diǎn)就可能偏離原來(lái)的坐標，于是出現了新的一條頻響曲線(xiàn)。比較兩條頻譜曲線(xiàn)的相關(guān)性就可以分析評估繞組的整體變形狀況。

二、頻率響應法測量接線(xiàn)及波形比較

正常運行的變壓器繞組，三相頻譜特性相關(guān)性好。若發(fā)生事故未造成繞組變形，事故前后的曲線(xiàn)基本重合。繞組變形后，事故前后的曲線(xiàn)明顯偏離且不重合，相關(guān)性差。變形時(shí)曲線(xiàn)峰值點(diǎn)會(huì )發(fā)生平移，或增頻，或減頻，峰值點(diǎn)對應幅值分貝數也會(huì )改變。

三、頻率響應法測量參考判據

由于變壓器繞組變形測試國內開(kāi)展時(shí)間不長(cháng)，目前尚未達到普及，IEC及國家標準, 包括電力設備預防性試驗規程都沒(méi)有明確的規定和可供執行的標準，但一些電力科研機構已作了大量的探索和實(shí)踐，總結了大量的現場(chǎng)經(jīng)驗，并摸索出一些相當可貴的科學(xué)客觀(guān)規律，以作為目前開(kāi)展從事變壓器繞組變形測試的參考和判據。

（1）110kV 及以上大、中型變壓器三相頻響特性曲線(xiàn)相關(guān)性很好，可以作三相之間相互比較;也可以用同一相投運前的頻響曲線(xiàn)為基準與運行后某一時(shí)期頻響曲線(xiàn)作比較，進(jìn)行繞組變形分析。

（2）應用頻響曲線(xiàn)在1-500kHz頻段的相關(guān)系數R，可以分析繞組整體變形狀況。當R 大于0.95 時(shí)，繞組無(wú)可見(jiàn)變形;當R接近0.9 時(shí)有輕微變形;當R大大小于0.9 時(shí)，有可見(jiàn)的較嚴重的變形，甚至有匝間、餅間短路故障。

（3）分析繞組頻響曲線(xiàn)在1-200 kHz低頻段的峰值點(diǎn)數減少，起伏幅度變小，以及在頻率方向的位移，可以診斷繞組的局部變形。如10kV 及35kV 內柱繞組變形時(shí)，受到擠壓，頻響值一般向低頻方向移動(dòng);110kV 和220kV 外柱繞組變形時(shí)，受向外拉張力，頻響峰值點(diǎn)一般向高頻方向移動(dòng)。

（4）頻響曲線(xiàn)相關(guān)系數是繞組變形診斷的必要判據，峰值點(diǎn)數的減少、移動(dòng)變化是變形診斷的充分判據，二者應綜合應用、全面分析。

（5）完好的變壓器繞組對于同一相來(lái)說(shuō)，不同分接位置的頻響曲線(xiàn)相關(guān)性很好，若調壓繞組發(fā)生變形或分接開(kāi)關(guān)有故障，位置裝錯，則頻響曲線(xiàn)相關(guān)性會(huì )變壞。因此比較同一相不同分接位置的頻響相關(guān)性，可以診斷調壓繞組、分接開(kāi)關(guān)的變形和故障。

（6）繞組頻譜曲線(xiàn)出現嚴重的毛刺，表明分接開(kāi)關(guān)觸頭有嚴重燒傷，繞組焊頭、導電桿接觸不良。