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1、绕组变形定义 指电力变压器绕组在运输中遭受机械力，或在运行中遭受电动力而发生的辐向或轴向的尺寸变化，如扭曲、鼓包或移位等。绕组变形会直接影响变压器的绝缘结构，或造成内部结构松动间接影响到绝缘，危害变压器的正常运行。第1页/共37页方法的比较:频响分析法低压脉冲法短路阻抗法部分电容法第2页/共37页变形测试周期 110kV以上变压器在出厂时和投运前，应进行频率响应试验和低电压阻抗测试，以判断变压器在安装和运输中是否发生绕组变形，同时提供该变压器今后运行时需要测试绕组变形时比较用的原始数据。在变压器遭受近区短路后，除有足够的理由确认变压器无变形外，应进行频率响应试验或低电压阻抗测试，第3页/共37
2、页低压脉冲测试第4页/共37页改良低压脉冲测试 从某个绕组的一端对地注入低压脉冲信号，会传递到绕组的另一端，同时测量两端的时域信号，并通过计算转换到频域，并计算传递函数。通过比较同一绕组不同时期，同一变压器同一电压等级绕组不同相间，同类变压器同类绕组的频率响应，判断被试绕组是否有变形情况。因此原理与绕组的频率响应测试是基本相同一致的。第5页/共37页部分电容法绕组电容与绕组尺寸、相对位置、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。当绕组发生相对位移时，电容值改变，从而可判断其是否有结构变化。由于绕组电容值是一个分布参数，对严重的
3、变形和绕组的整体窜动，灵敏度较高。而对鼓包、扭曲等故障表现为灵敏度很差，只能作为补充测试方法。第6页/共37页短路阻抗法测试接线原则 测试前将变压器的一侧出线短接,短接用的导线须有 足够的截面积,并保持各出线端子接触良好,以减小引线的回路电阻。变压器的另一侧施加试验电压,从而产生流经阻抗的电流,同时测量加在阻抗上的电流和电压,此电压、电流的基波分量的比值就是被试变压器的短路阻抗。变压器短路阻抗测试时,通常在变压器的高压绕组侧加压,在低压绕组侧短路。第7页/共37页阻抗法变形测试仪器的基本要求 用于现场变压器绕组变形测试的短路阻抗测试仪除必须具备携带方便、操作简单、具有良好的测试精度及优秀的测试
4、重复性外,必须具有良好的抗干扰能力。现场的干扰主要来自于以下几个方面:试验电源谐波的影响;试验电源电压的不稳定性;试验现场的50Hz同频干扰。第8页/共37页消除试验电源谐波对测试结果的影响 欲消除测试电源谐波对短路阻抗测试结果的影响,短路阻抗测试仪必须具有优良的滤波性能。通常用硬、软件相结合的方法,可以基本消除测试电源谐波对短路阻抗测试结果的影响,满足变压器绕组变形测试分析、判断的需要。第9页/共37页短路阻抗试验接线（单相变压器）Z%=(1/10)(Um/Im)SN/UN2 (1)Um 试验施加的电压（V）Im 试验施加的电流（A）SN 变压器额定容量（kVA）UN 加压侧绕组的额定电压（
5、kV）第10页/共37页短路阻抗试验接线（Y/D变压器）Z%=(1/60)(UAB+UBC+UCA)/ImSN/UN2 UAB UBC UCA分别对高压侧AB相、BC相和CA相线端 施加的试验电压（V）Im 试验施加的电流（A）SN 三相变压器的额定容量（kVA）UN 加压侧绕组的额定线电压（kV）第11页/共37页短路阻抗试验接线（D/Y变压器）Z%=(1/60)(UAB+UBC+UCA)/ImSN/UN2 UAB UBC UCA分别对高压侧AB相、BC相和CA相线端 施加的试验电压（V）Im 试验施加的电流（A）SN 三相变压器的额定容量（kVA）UN 加压侧绕组的额定线电压（kV）第12
6、页/共37页短路阻抗试验接线（Y/Y变压器）计算公式同Y/D变压器第13页/共37页短路阻抗试验接线（三绕组变压器）三绕组变压器可能是单相的，也可能是三相的。通常对其中的任两个绕组按双绕组变压器的测试方法进行三次测试：高压对中压，高压对低压以及中压对低压。另一个绕组为开路状态。第14页/共37页短路阻抗测试电流的确定与短路阻抗值的大小直接相关；最大（最小）电压、最大（最小）电流须在仪器的测量精度内第15页/共37页短路阻抗测试注意事项用于短接的导线或导体应采用低阻抗的导线，并尽可能短，其阻抗应不大于所测量的短路阻抗的0.2%（截面电流密度要求不大于35A/mm2）。短接的接头其接触面应干净，接
7、触紧固可靠。短接导体应远离磁性物质。所有这些要求都是为了避免引入不必要的损耗影响试验结果。为了便于实测值与铭牌值比较，带分接开关的变压器应注意其分接档位应与铭牌值测量档位一致。第16页/共37页短路阻抗法变形测试分析比较同一试验仪器、同一测试方法测得的变压器绕组的短路阻抗同前次比较：变化在12，表明绕组变形无明显变形，变化在24，可以认为绕组变形比较明显；大于4%应退出运行并查明原因。必要时结合绕组频率响应试验、绕组电容量、直流电阻等试验结果进行综合分析。第17页/共37页 FRAFRA法变压器绕组变形测试原理接线H(f)=20LogV2(f)/V1(f)第18页/共37页第19页/共37页变
8、压器绕组四端网络图第20页/共37页扫频信号第21页/共37页检测仪器的技术指标要求使用环境条件：环境温度-2050，湿度90%扫频范围：1kHz1MHz，可分为若干个频段分别测量。采用线性分布的扫频检测方式。扫频正弦信号的频率精确度和稳定度：不大于0.01%扫描频率间隔：应小于2kHz动态检测范围：80dB20dB检测精确度：在-80dB20dB之间不小于1dB输出电压：仪器空载时不同频率下电压的峰峰值不小于10V第22页/共37页频响法变形测试接线原则非测试绕组可悬空或一点接地。对于同一被测试对象，其方式前后次测量方式应最大程度的保持变压器状态的一致性。第23页/共37页分接开关位置对波形
9、的影响 SZ9-40000/110、组别：YN，d11 第24页/共37页变压器直流电阻测试对频响法曲线的影响 第25页/共37页感应耐压试验后的影响 第26页/共37页试验用同轴电缆屏蔽接地不良的影响 第27页/共37页频响法变压器绕组变形测试结果分析纵向比较法是对同一台变压器、同一绕组、同一分接开关位置、不同时期的幅频响应特性进行比较，根据其变化判断变压器绕组的变形。横向比较法是对变压器同一电压等级的三相绕组幅频响应特性进行比较，如果相似性较好，则说明绕组未发生变形，如相似性较差，则要与同厂家的同型号变压器进行比较，以避免有些变压器三相绕组结构本身可能有些差异使得曲线相似性较差，导致误判。
10、第28页/共37页频响法变压器绕组变形测试结果分析变压器绕组幅频响应特性曲线中波峰（即极点）和波谷（即零点）的分布位置及数量的变化，是分析变压器绕组变形的重要依据。第29页/共37页频响法变压器绕组变形测试结果分析幅频响应特性曲线低频段:（1kHz100kHz）的波峰和波谷发生明显变化，则预示绕组可能发生整体变形，包括匝间或饼间短路的情况。频率低时，绕组的对地电容及饼间电容所形成的容抗较大，而感抗较小，第30页/共37页频响法变压器绕组变形测试结果分析幅频响应特性曲线中频段:（100kHz500kHz）的波峰和波谷发生明显变化，则通常预示绕组发生扭曲和鼓包等局部变形现象。第31页/共37页频响
11、法变压器绕组变形测试结果分析幅频响应特性曲线高频段:（500kHz）的波峰和波谷发生明显变化，则通常预示绕组的对地电容改变，可能存在引线和绕组整体移位。第32页/共37页变形测试结果的分析注意问题绕组幅频特性在低频段一般能够较好地重合，否则注意检查测试接线是否接触不良；幅频特性一般在20-80dB之间，如果超此范围应检查试验回路是否接触不良或断线；平衡绕组可能引起三相频响特性不一致。平衡绕组通常位于低压绕组内侧，且以开口三角形的方式联接。受平衡绕组不对称性的影响，测得的三相低压绕组的频率响应特性曲线，往往有较大的差异。绕组严重变形会影响临近绕组的频响特性，因此在分析绕组变形故障时，应注意辨别真正的故障线圈。一般来说35kV及以下变压器(包括厂变)频响特性一致性可能较差，应在交接时留原始数据待比较；第33页/共37页变形测试结果的分析 第34页/共37页变形测试结果的分析应考虑的因素短路电流值；变压器的抗短路能力；第35页/共37页谢谢！第36页/共37页谢谢您的观看！第37页/共37页