變壓器繞組發(fā)生局部的機械變形后，其內部的電感、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重時才能發(fā)現(xiàn)。同時這種試驗需要龐大的試驗設備及試驗電源容量，在現(xiàn)場很難滿足開展該項試驗的條件。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)絡分析的基礎上，變壓器繞組可以被看作是電阻、電感、電容構成的無源線性雙端口網(wǎng)絡，根據(jù)電工學原理，其網(wǎng)絡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)電工學理論，如果繞組發(fā)生機械變，即發(fā)生了軸向、徑向尺寸，勢必會改變網(wǎng)絡上的L、K、C等分布參數(shù)，隨著網(wǎng)絡參數(shù)的改變，從而導致其頻率響應特性。因此我們比較不同時期該變壓器的頻率響應特性是否一致，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。其原理顯通過計算機管理和控制，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錄繞組兩端上的電壓信號Vi（f）和Vo（f），并作相應的數(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)下式求得被測試繞組的幅頻響應特性或相頻響應特性，再由計算機作輸出處理.

　　幅頻響應特性：

　　H（f）=20lg（Avo（f）/Avi（f））

　　相頻響應特性：

　　φ（f）=φvo（f）-φVi（f）

　　電力變壓器繞組的幅頻響應特性H（f）主要取決于其內部電感、電容等分布參數(shù)，通常具有如下特性：（1）當頻率低于10KHz時，其頻率響應特性主要由線圈的電感所決定，諧振點通常較少，對分布電容的變化較不敏感；（2）當電頻率超過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，繞組的分布電感和電容均發(fā)揮作用，其頻率響應特性具有較多的諧振點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。

　　頻率響應分析法診斷變壓器繞組變形是建立在比較繞組頻率響應特性變化基礎上的，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特性為原始測試結果一致，則表明該次短路故障沒有導致繞組變形，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重程度。（這種判斷的方法，在實際的測試中，我們對兩臺遭受出口短路的220kV變壓器進行檢查，得出的頻響特性波形與兩年前所測試出的波形相當一致，故判斷其繞組未受到該次短路沖擊的破壞）。在實際的工作中，很多時候會碰上沒有原始數(shù)據(jù)的情況，（即那些已投入運行的變壓器，投運前沒有做該項測試），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，其三相繞組的結構基本是一致的，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特性往往有較大的差異，這時應與該型號同廠家同一時期的其他變壓器作比較。 　　4.繞組變形測試技術的實際應用

　　本局開展繞組變形測試主要分為三類：

　　（1）對全新投運的變壓器，主要是檢查運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特性曲線的原始資料，用作以后測試的重要對比資料；

　　（2）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》的有關規(guī)定，必須進行繞組變形測試，判斷其是否變形，作為能否繼續(xù)運行的依據(jù)之一；

　　（3）配合日常的預試工作，對已運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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