變壓器繞組發(fā)生局部的機(jī)械變形后，其內(nèi)部的電感、電容等分布參數(shù)必然發(fā)生變化，特別是電感值。以往多使用的是集中參數(shù)檢測法，如常規(guī)的測驗(yàn)變比，直流電阻等來診斷變壓器繞組是否發(fā)生變形，因其靈敏度較低，顯得困難；另一種方法是短路阻抗來判斷，但也是中繞組變形非常嚴(yán)重時才能發(fā)現(xiàn)。同時這種試驗(yàn)需要龐大的試驗(yàn)設(shè)備及試驗(yàn)電源容量，在現(xiàn)場很難滿足開展該項(xiàng)試驗(yàn)的條件。目前，我局使用TDT-4型繞組變形測試系統(tǒng)采用的是頻率響應(yīng)分析（FRA）的原理。該方法建立在對變壓器繞組分布參數(shù)網(wǎng)絡(luò)分析的基礎(chǔ)上，變壓器繞組可以被看作是電阻、電感、電容構(gòu)成的無源線性雙端口網(wǎng)絡(luò)，根據(jù)電工學(xué)原理，其網(wǎng)絡(luò)特性可以用傳遞函數(shù)H（jw）或n（f）來概述。如圖1所示。

　　根據(jù)電工學(xué)理論，如果繞組發(fā)生機(jī)械變，即發(fā)生了軸向、徑向尺寸，勢必會改變網(wǎng)絡(luò)上的L、K、C等分布參數(shù)，隨著網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的改變，從而導(dǎo)致其頻率響應(yīng)特性。因此我們比較不同時期該變壓器的頻率響應(yīng)特性是否一致，就可以判斷變壓器是否發(fā)生了變形及變形程度的大小。

　　TDT型變壓器繞組變形測試系統(tǒng)及其分析方法

　　該測試系統(tǒng)是采用頻響法診斷變壓器繞組變形的。其原理顯通過計(jì)算機(jī)管理和控制，由掃頻電壓發(fā)生器依次輸出不同頻率的正強(qiáng)波電壓信號Vs（f）到變壓器驍組的一個端子上，然后通過雙通道檢測單元紀(jì)錄繞組兩端上的電壓信號Vi（f）和Vo（f），并作相應(yīng)的數(shù)字化處理，得到其在不同掃描頻率下的幅值和相位，然后根據(jù)下式求得被測試?yán)@組的幅頻響應(yīng)特性或相頻響應(yīng)特性，再由計(jì)算機(jī)作輸出處理.

　　幅頻響應(yīng)特性：

　　H（f）=20lg（Avo（f）/Avi（f））

　　相頻響應(yīng)特性：

　　φ（f）=φvo（f）-φVi（f）

　　電力變壓器繞組的幅頻響應(yīng)特性H（f）主要取決于其內(nèi)部電感、電容等分布參數(shù)，通常具有如下特性：（1）當(dāng)頻率低于10KHz時，其頻率響應(yīng)特性主要由線圈的電感所決定，諧振點(diǎn)通常較少，對分布電容的變化較不敏感；（2）當(dāng)電頻率超過1MHz時，繞組的電感又被分布電容所旁路，對電感的變化不敏感；（3）在10KHz-1MHz的范圍內(nèi)，繞組的分布電感和電容均發(fā)揮作用，其頻率響應(yīng)特性具有較多的諧振點(diǎn)能夠靈敏地反映出繞組電感，電容的變化情況。因此，在該系統(tǒng)中，選用10KHz-1MHz的掃頻測量范圍。

　　頻率響應(yīng)分析法診斷變壓器繞組變形是建立在比較繞組頻率響應(yīng)特性變化基礎(chǔ)上的，即變壓器遭受突發(fā)短路沖擊后測得的各個繞組的頻率響應(yīng)特性為原始測試結(jié)果一致，則表明該次短路故障沒有導(dǎo)致繞組變形，反之，可根據(jù)其特性變化的情況判斷變形的繞組以及其變形的嚴(yán)重程度。（這種判斷的方法，在實(shí)際的測試中，我們對兩臺遭受出口短路的220kV變壓器進(jìn)行檢查，得出的頻響特性波形與兩年前所測試出的波形相當(dāng)一致，故判斷其繞組未受到該次短路沖擊的破壞）。在實(shí)際的工作中，很多時候會碰上沒有原始數(shù)據(jù)的情況，（即那些已投入運(yùn)行的變壓器，投運(yùn)前沒有做該項(xiàng)測試），就采用比較變壓器互相繞組相間特性曲線的差異，對繞組繞組的變形情況作出判斷，對于制造工藝良好的變壓器，其三相繞組的結(jié)構(gòu)基本是一致的，測得的頻響曲線通常具有一定的可比性，但需注意，這種“可比性”僅僅是相對的，受繞組引線長度，其內(nèi)部位置等影響，特別是三角型接法的繞組，測得的三相頻率響應(yīng)特性往往有較大的差異，這時應(yīng)與該型號同廠家同一時期的其他變壓器作比較。 　　4.繞組變形測試技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用

　　本局開展繞組變形測試主要分為三類：

　?。?）對全新投運(yùn)的變壓器，主要是檢查運(yùn)輸途中是否意外的碰撞或沖擊，同時也是作為該變壓器頻率響應(yīng)特性曲線的原始資料，用作以后測試的重要對比資料；

　?。?）對于遭受出口或近區(qū)短路的變壓器，根據(jù)我省執(zhí)行的《變壓器狀態(tài)檢修手則》的有關(guān)規(guī)定，必須進(jìn)行繞組變形測試，判斷其是否變形，作為能否繼續(xù)運(yùn)行的依據(jù)之一；

　?。?）配合日常的預(yù)試工作，對已運(yùn)行的變壓器作繞組變形檢查，若判斷其繞組沒有發(fā)生變形現(xiàn)象，該次測得頻率響應(yīng)特性曲線也將作為原始資料，是以后作對比的依據(jù)。

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