電力變壓器繞組變形檢測技術(shù)

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

一、頻率響應(yīng)法原理

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

繞組變形時，頻響特性曲線的變化可以用相關(guān)系數(shù)來表征。一臺新的無損傷的變壓器有一個頻響特性，當(dāng)繞組變形后，頻響曲線上各點就可能偏離原來的坐標(biāo)，于是出現(xiàn)了新的一條頻響曲線。比較兩條頻譜曲線的相關(guān)性就可以分析評估繞組的整體變形狀況。

二、頻率響應(yīng)法測量接線及波形比較

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，事故前后的曲線基本重合。繞組變形后，事故前后的曲線明顯偏離且不重合，相關(guān)性差。變形時曲線峰值點會發(fā)生平移，或增頻，或減頻，峰值點對應(yīng)幅值分貝數(shù)也會改變。

三、頻率響應(yīng)法測量參考判據(jù)

由于變壓器繞組變形測試國內(nèi)開展時間不長，目前尚未達(dá)到普及，IEC及國家標(biāo)準(zhǔn), 包括電力設(shè)備預(yù)防性試驗規(guī)程都沒有明確的規(guī)定和可供執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)，但一些電力科研機構(gòu)已作了大量的探索和實踐，總結(jié)了大量的現(xiàn)場經(jīng)驗，并摸索出一些相當(dāng)可貴的科學(xué)客觀規(guī)律，以作為目前開展從事變壓器繞組變形測試的參考和判據(jù)。

（1）110kV 及以上大、中型變壓器三相頻響特性曲線相關(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為基準(zhǔn)與運行后某一時期頻響曲線作比較，進(jìn)行繞組變形分析。

（2）應(yīng)用頻響曲線在1-500kHz頻段的相關(guān)系數(shù)R，可以分析繞組整體變形狀況。當(dāng)R 大于0.95 時，繞組無可見變形;當(dāng)R接近0.9 時有輕微變形;當(dāng)R大大小于0.9 時，有可見的較嚴(yán)重的變形，甚至有匝間、餅間短路故障。

（3）分析繞組頻響曲線在1-200 kHz低頻段的峰值點數(shù)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(nèi)柱繞組變形時，受到擠壓，頻響值一般向低頻方向移動;110kV 和220kV 外柱繞組變形時，受向外拉張力，頻響峰值點一般向高頻方向移動。

（4）頻響曲線相關(guān)系數(shù)是繞組變形診斷的必要判據(jù)，峰值點數(shù)的減少、移動變化是變形診斷的充分判據(jù)，二者應(yīng)綜合應(yīng)用、全面分析。

（5）完好的變壓器繞組對于同一相來說，不同分接位置的頻響曲線相關(guān)性很好，若調(diào)壓繞組發(fā)生變形或分接開關(guān)有故障，位置裝錯，則頻響曲線相關(guān)性會變壞。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(diào)壓繞組、分接開關(guān)的變形和故障。

（6）繞組頻譜曲線出現(xiàn)嚴(yán)重的毛刺，表明分接開關(guān)觸頭有嚴(yán)重?zé)齻@組焊頭、導(dǎo)電桿接觸不良。