電力變壓器繞組變形測試

電力變壓器視界

2021年6月17日 16:24

什么是變壓器繞組變形

變壓器繞組變形是指內部線圈繞組受到機械力或者是電動力的作用，使繞組的尺寸和位置發生了不可逆轉的變化，包括器身的位移，繞組的扭曲，鼓包和匝間的短路等。

變壓器發生繞組變形的常見的原因

變壓器在運行中受到負荷等因素的影響，難免會受到一定程度的電流沖擊，其中，出口短路對變壓器繞組的危害尤其的嚴重，盡管斷路器能夠快速的切除電路，當因為某種原因導致裝置不動作，使變壓器線圈在短路電流和電動力的作用下，在很短的時間內造成線圈變形，嚴重時會導致線圈相間短路，繞組燒壞等，造成變壓器繞組發生變形還有就是外力的破壞，主要是安裝或運輸過程中，發生碰撞沖擊等引起的繞組扭曲，變形，移位等現象，前一種故障我們通常加強繼電保護裝置的維護與檢測，保證動作的時效性和穩定性，后者，變壓進廠之后，安裝前后，利用變壓器繞組變形測試儀檢查其內部一致性。

測量繞組變形的意義

繞組變形是影響電力系統安全運行的一大隱患，近年來，隨著電力系統容量的增長，短路容量也增大，出口短路后造成繞組損壞的事故數量也有所上升的趨勢，變壓器發生繞組變形之后，由于絕緣距離發生變化或絕緣紙受到損失，當遇到過電壓時繞組發生餅間或匝間擊穿，或者是長期的電壓作用下，絕緣損傷逐漸擴大，最終導致絕緣損壞，危機安全運行，其次是繞組變形之后，機械性能下降，當遭受到短路故障時，會因為承受不了沖擊力而發生立即故障，而常規的電氣試驗如：絕緣電阻測量，變壓器變比測量，電容測量等是很難發現繞組的變形，所以測量變壓器繞組變形的變得非常的重要。

繞組變形的測試方法

低壓脈沖法,阻抗法及頻率響應法

低壓脈沖方法是將低壓脈沖(100V)從一個線圈的端部注入,從另一個端口輸出,根據波形變化來判斷。

阻抗法即用某一頻率下的點抗變化來判斷。

頻率響應法是將掃頻信號送入線圈的一個端口,從另一端口輸出響應,并將頻率響應根據頻率描繪成曲線來分析。

低壓脈沖法和頻率響應法實際上是從時域和頻域兩個方面對同一事物的兩個不同側面的描述.從數學上講,這兩個方法是有聯系的,是等價的.但這兩種方法從實際實施方法來說,在技術上是有很大差異,從發生波形的穩定性,可記錄性及分辨率和目前技術水平來說,低壓脈沖法可實施性要遠小于頻率響應法,所以,目前變形檢測技術主要采用頻率響應法.頻響法的實際應用是隨著微機技術的發展而逐漸成熟的。

國外大部分采用頻響法，目前歐洲一些國家已將其列入發生突發短路后的必檢項目。

頻響法試驗設備介紹

ZDRZB-P電力變壓器繞組變形測試儀根據對變壓器內部繞組特征參數的測量,采用目前世界上優選的內部故障頻率響應分析法(FRA),能對變壓器內部故障作出準確判斷。

變壓器設計制造完成后,其線圈尺寸和內部結構就確定下來,因此對一臺多繞組的變壓器線圈而言,如果電壓等級相同,繞制方法相同,則每個線圈對應參數(Ci,Li)就應該是確定的.因此每個線圈的頻域特征響應也隨之確定,對應的三相線圈之間其頻率圖譜具有一定可比性。

變壓器在試驗過程中發生匝間,相間短路,或在運輸過程中發生沖撞,造成線圈相對位移,以及在運行過程中因短路和故障狀態下因電磁力造成了線圈變形,就會使變壓器繞組的分布參數發生變化.進而影響并改變變壓器原有的頻域特征,即頻率響應發生幅度變化和諧振頻點偏移等。

ZDRZB-P電力變壓器繞組變形測試儀適用于63kV～500kV電力變壓器的內部結構故障檢測.ZDRZB-P電力變壓器繞組變形測試儀是將變壓器內部繞組參數在不同頻域的響應變化經量化處理后,根據其變化量值的大小,頻響變化的幅度,區域和頻響變化的趨勢,來確定變壓器內部繞組的變化程度,進而可以根據測量結果判斷變壓器是否已經受到嚴重破壞,是否需要進行大修。

對于運行中的變壓器而言,無論過去是否保存有頻域特征圖,通過比較故障變壓器線圈間特征圖譜的差異,也可以對故障程度進行判斷.當然,如果保存有一套變壓器原有的繞組特征圖,更易對變壓器的運行狀況,事故后分析和維護檢修提供更為精確有力的依據。

ZDRZB-P電力變壓器繞組變形測試儀由微機及單片機構成高精度測量系統,另外還配有PC端操縱軟件，結構緊湊,操作簡單,具有較完備的測試分析功能，對照使用說明書或經過短期培訓即可自行操作使用.(分析和操作方法在軟件幫助部分有詳細說明)。

變壓器繞組變形判斷

變壓器繞組的頻率響應特性中、低頻部分(10～500kHz)的頻響曲線具有較豐富的諧振點，這些諧振點的變化靈敏地反應了變壓器繞組斷股、鼓包、扭曲、餅間錯位等變形情況，而高頻部分(500 kHz以上)能反應出變壓器繞組的位移。對變壓器110kV及以上繞組頻晌曲線的高頻部分，由于影響因素較多，有時很難保證該部分曲線較好地重合。在進行判斷時，應重點注意中、低頻部分，高頻部分作為必要時的參考。

變壓器繞組變形診斷步驟

a)如果三相繞組相間差值大于3.5 dB，應引起注意，應將測試結果與該變匝器的原始測試結果相比較，如有明顯變大(大于3．5 dB)，則可判定為發生了繞組變形。

b)如果沒有原始測試結果，則可與同廠同型同期變壓器的測試結果選行比較，如有明顯變大(大于3.5 dB)，則可判定為發生了繞組變形。

c)如果仍無法比較，則需請制造廠說明三相繞組不一致的原因，并結合短路和過流情況作出判斷。

d)如果三相繞組相間差值小于3.5 dB，但與該變壓器的原始測試結果相比差值大于3.5 dB時，則變壓器繞組的共用部分發生變形，或者發生了三相一致的變形。

變壓器繞組發生變形后，還需要知道變形程度。變形程度按前述定義劃分為正常、中度變形、嚴重變形三種。

診斷的注意值見表