浅谈电力变压器绕组变形试验方法

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1、浅谈电力变压器绕组变形试验方法　　[摘要]电力变压器绕组变形是指在电动力和机械力的作用下，绕组的尺寸或形状发生不可逆变。因此绕组变形检测对预防变压器绕组损坏具有重要作用。综合利用频率响应分析法、低电压短路阻抗法和绕组电容法判断绕组变形的程度与部位；结合变压器短路冲击情况和抗短路能力分析；最后，从短路冲击统计、变形试验管理、线圈材料管控和抗短路能力治理等方面，为预防变压器短路冲击损坏提出了相应的技术和管理措施。　　[关键词]变压器；绕组变形；缺陷分析　　中图分类号：TM41文献标识码：A文章编号：1009-914X（2015）4

2、1-0038-01　　【前言】：对于变压器绕组变形试验，公司发布了2012年《中国南方电网公司反事故措施》的通知及2015年《广东电网公司反事故措施执行情况表》中，也明确提出了防止变压器事故，包括频响试验（相间频响特性应具有良好的一致性）和低电压阻抗试验，作为变压器的基本数据存档。在变压器交接、大修和近区或出口短路造成变压器跳闸时应进行绕组变形试验，防止因变压器绕组变形累积造成的绝缘事故。　　一、频响响应分析法　　频率响应分析法是采用正弦信号扫描的方法，从变压器某个绕组的一端对地注入扫频信号（1～1000kHz），在绕组的另一

3、端测量传递过来的信号，计算传递函数并绘制出频率响应曲线。一般可通过三相曲线之间的拟合度和相关系数进行横向对比，亦可与历次试验的频响曲线进行纵比。　　绕组频率响应特性具有如下特点：①频率低于10kHz时，频率响应特点主要由绕组电感所决定，谐振点少，对分布电容变化不灵敏。②频率超出1MHz时，绕组的电感又被分布电容所旁路，谐振点也会相应减少，对电感变化不灵敏；但当测试频率提高，测试回路的杂散电容也会造成明显的影响。③在10kHz～1MHz的范围内，分布电感和电容均起作用，具有较多谐振点，能够灵敏反应分布电感、电容的变化。因此，在测

4、量变压器变形时，仪器选用10kHz～1MHz之间的频率，具有1000各左右的线性分布扫描点，就可获得较好的效果。　　根据DLT911-2004《电力变压器绕组变形的频率响应分析法》，如表1：　　我们在2014年03月对110kV某变电站进行了#1主变高压侧绕组频率响应特性试验，#1主变型号：SFSZ8-31500/110；生产厂家：衡阳变压器厂；出厂日期：1994年10月；联接组标号：YN，Yn，d11。分析结果如下（运行档位）（图1）：　　试验结果：高压相关系数ALBL：1.61、ALCL：1.80、BLCL：1.40，分析

5、频响特性曲线表征和相关系数分析表明：一致性较好，高压绕组正常。因此，频响法判断变压器变形时，除根据三相绕组的频响特征是否一致外，还应根据绘出的三相波形间的相关系数R值，R值大于1.0，则说明变形不明显，R值小于1.0，则应引起注意。　　二、低电压短路阻抗法（简述）　　低电压短路阻抗法是通过测量变压器绕组的短路阻抗或漏抗等几种电气参数的变化来诊断绕组变形。由于漏电感可以反映两个绕组的相对距离，且与电流成线性关系，因此，可在低电压下测量，而不影响复验性。一般可通过三相间的互差进行横比，亦可与历史数据进行纵比判断。　　根据DLT10

6、93-2008《电力变压器绕组变形的电抗法检测判断导则》，三相绕组低电压阻抗参数互差应不大于2%。一般试验时可以采用单相测量法，低压或中压绕组短路，高压绕组加压，再计算出75°C下的短路阻抗值。　　三、绕组电容法（简述）　　绕组的等效电容量值可以直接反映出了各绕组间、绕组对铁芯，绕组对箱体及地的相对位置和绕组的自身结构等。当变压器遭到短路电流冲击后，绕组发生相对位移，电容值改变，从而可判断其是否有结构变化。由于变压器外壳均直接接地，现场一般用QS1电桥反接法测量变压器的tanδ时，应将非被试验绕组短路接地，加压绕组短接并接高压

7、（即高对中、低及地；中对高、低及地；低对高、中及地）。根据QGDW168-2008《输变电设备状态检修试验规程》（绕组电容法（即介损）：电容量变化注意值为5%）。由两同轴导体圆柱间的电容量公式c=2πε/Ιn（b/a）（b为外圆半径；a为内圆半径）可知，若绕组间距离变小，则电容量变大，反之相反，并以此作为判断依据。　　结语语　　1）对拟投产的主变，应在投产前做频响特性曲线测试及低电压短路阻抗的试验，作为变压器的基础数据存档；对运行中的主变，应结合停电检修等，及时做测试。只有这样，才能进行有效对比，避免不必要的漏判、错判。　　2

8、）在实际运行中，对于遭受出口或近区短路事故后的变压器，即使电气试验和油试验合格，也应进行绕组变形试验，以最终确定该变压器绕组是否变形、能否正常投入运行。　　3）在实际运用上述三种测试方法，应综合考虑谐振点偏移、相关系数、阻抗电压、天气温度的变化等多方面因素。同时，应不断积累测