变压器绕组变形测试分析
变压器绕组变形测试分析
  摘要：变压器是电力输送过程中重要的输变电设备，其工作状态对整个电力输送有着很大的影响。在变压器工作中，变压器绕组的变形问题是电力部门最为关注的重点，而相应的测试方法也有很多。鉴于此，本文主要分析了变压器绕组变形的现场测试原理和方法，探讨了测试过程中应该注意的问题，期望对提高变压器绕组变形测试的准确性有所帮助。
        关键词：变压器；绕组变形；测试分析
        1绕组变形试验目的
        变压器绕组一般是铜或铝导线，在受到机械力或电动力等较大应力作用时，绕组的尺寸和形状会发生变化。具体而言，一是变压器在出厂运输或安装过程中受到碰撞冲击会产生断股、移位、扭曲现象；二是变压器在运行中受到短路电流热和电动力的作用时，短时间内会发生绕组变形，严重时可能导致相间短路、烧毁。变压器绕组变形后一般都能继续投运，但对变压器和电力系统运行都有危害，带病运行对电网也是一种安全隐患。由于变压器是全封闭的电气设备，从外观上很难看出内部的变形情况，在现场不吊芯检查的情况下，只能通过外部试验来快速了解绕组变形状态。因此我们必须对变压器绕组变形进行检测，判断变形的严重程度，并根据诊断结果制定相应的防范措施，从而降低故障率，保证电网安全运行。因此，变压器绕组变
形测试意义十分重大。
        2变压器绕组变形测试方法
        2.1频率响应法
        频率超过1kHz时，变压器每个绕组可看成一个由电容、电感等分布参数构成的无源线性双端网络。该网络的结构特性由传递函数H(jω)决定，H(jω)随ω变化的曲线就是频率响应特性曲线，是对变压器特性的描述。如果绕组变形，必定引起分布电感、电容等参数变化，导致传递函数H(jω)的零点和极点发生变化，从而改变网络的频率响应特性，频率响应特性曲线就发生改变，进行横、纵向比较就能判断绕组变形情况。
        由于传递函数H(jω)对电感、电容变化反应灵敏，因此，频率响应法不但能灵敏的反应宏观上的绕组扭曲、拉伸、鼓包、崩塌、移位等宏观上的变形问题，还能就匝间短路、断股、分接开关接触不当、铁心接地故障、引线连接不当或移位等细小的局部性问题灵敏反应，因此，频率响应法是目前主要的测试方法。
       
        图1变压器双端网络等效图
        频率响应法是通过对绕组频率响应曲线的传递函数进行方差、均方差等数学计算，得到
相关系数R，通过相关系数判断曲线的相似度来判断得。用相关系数判断绕组变形的方法如表1所示：
        表1相关系数法判断方法
       
        但是，频率响应法属于高频弱电测试方法，在现场测试中易受到各种干扰因素的影响，引起误判；另外，频率响应法对移位和整体性的移位判断不准确。
        2.2低压阻抗法
        短路阻抗是当变压器负荷阻抗为零时变压器内部的等效阻抗，也就是绕组的漏电抗。漏电抗由绕组几何尺寸及相互位置决定，漏电感LK是绕组相对位置的函数，LK=f(R、H)。短路阻抗ZK、电抗XK都是LK的函数，当绕组变形、几何尺寸发生变化时，会引起LK的变化，ZK、XK发生相应的改变，通过与铭牌进行比较来判断其绕组是否变形。
        根据DL/T1093-2008《电力变压器绕组变形的电抗法检测判断导则》，纵向比较相对变化不应大于±2.0%(220kV及以上不应大于±1.6%。)，横向比较相对变化不应大于±2.5%(220kV及以上不应大于±2.0%。)，低压阻抗能反应绕组的位置信息，每一对绕组的电抗值是这两个绕组相对距离(同心圆的两个绕组的半径R之差)的增函数，因此，通过各绕组间电抗值
的变化一定程度上能够判断具体哪一相绕组发生怎样的变形。
        低压阻抗法对绕组明显变形反应明显，尤其是当绕组发生移位、整体性变形时很有效，对局部性的问题反应不够灵敏，因此，与频率响应法有很好的互补性。
        2.3电容法
        绕组电容与绕组相对位置、尺寸及绝缘介质相关，绕组的等值电容量直接反映出了各绕组间、绕组对铁心、绕组对箱体及地的相对位置和绕组的自身结构等。变压器绕组间的相对位置发生改变，引起电容量变化。根据电容量的变化判断绕组变形情况。
        判断方法为：电容量变化超过初值5%为注意值，超过初值10%为中度变形；超过初值15%为严重变形。电容能反应绕组的位置信息，根据两同轴导体圆柱间的电容量与两圆柱体间的相对距离成反比，通过绕组间电容的变化也能够在一定程度上能够判断具体哪一相绕组发生怎样的变形。
        3变压器绕组变形现场测试原则
        在变压器绕组变形现场测试中，首先就需要确定测试的原则，识别和排除测试的影响因素。这些原则具体包括：一是要对测试配件进行定期检查，尤其是在变压器绕组变形测试之前，要确保各个配件电路正常。二是定期或者测试前对主机进行检查。变压器绕组变形测试
系统都有校验单元，能够提高测试的方便性，而对主机的检查和维修很重要，是这些工作的基本保障。三是现场测试之前，需要明确，与变压器套管端部相连的引线是否拆除，这些引线是否与变压器套管有着足够远的距离;分解开关位置是否在正确的位置;变压器的接线方式是否正确;同时，测试之前也要注意，所有的测试项目都应在直流试验项目之前或者绕组充分放电之后进行。四是在现场接线过程中，要保证测试线缆接头不被损坏，插接位置要确保无误后才可以连接，主机与电脑之间一定要采用诸如隔离变压器等隔离措施，同时，更换接线时，一定要关闭电源，保证安全。五是在测试曲线分析方面，可以采用科学的方法保证结果的准确性。
        4变压器绕组变形现场测试注意事项
        一是变压器绕组变形测试应该采用频率响应分析测试方法，之后，再进行变压器绕组直流电阻实验。二是一定要及时拆除与变压器套管相连的引线，并且，也要保证这些引线与变压器的套管有着一定的距离。同时，分解开关的位置也要及时检查，保证其测试档位与需求一致。为了最大限度保证测试的准确性，分接开关建议保持在1档。三是工作人员在测试之前，都要检查输入端与检测端是否符合要求，其接线方向是否正常。四是测试之前，要合理选择测量的接地点，保证试验线夹接触良好。对于工作人员而言，既要合理选择接地点，也
要做好记录，并保证测试的全过程都要接地良好。五是测试过程中，工作人员应该固定好线缆，避免因为线缆的震动影响到测试的准确性。并且，线缆震动也会导致仪器容易受损，因此，线缆的固定也是变压器绕组变形现场测试应该注意的重点问题。
        结论
交互池和变形器怎么卸载        综上所述，变压器绕组变形测试对保证其正常工作有着重要意义，同时，影响其测试结果准确性的因素有很多。所以，在实际测试过程中，就要明确变压器绕组变形现场测试的原则和应该注意的问题，对提高测试的准确性很有帮助。变压器绕组变形测试是一项非常复杂的工作，未来，随着技术的进步和测试方法的改进，变压器绕组变形测试也将会取得更大的进展。
        参考文献:
        [1]李颉，刘忠顺，刘勇.频率响应分析法测认变压器绕组变形的影响因素分析[J].河北电力技术，2012(1)：24-25.
        [2]韦昌伟.变压器绕组变形现场测试应注意的问题[J].企业科技与发展，2014(3)：46-47.

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