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為了能及時發(fā)現(xiàn)哪些繞組變形較嚴重但卻仍在運行的電力變壓器，目前，國內(nèi)外業(yè)內(nèi)人士普遍認為頻率響應法和短路阻抗法是測試變壓器繞組變形較有效的方法。
1、頻率響應法

實質(zhì)上，變壓器每個繞組在高頻下可看成一個由電阻、電容和電感等分布參數(shù)構(gòu)成的無源線性雙端網(wǎng)絡。頻率響應法就是用掃描發(fā)生器將一組不同頻率的正弦波電壓加到變壓器繞組的一端然后測量繞組兩端的端口特性參數(shù)，如輸人、輸出阻抗和電壓、電流傳輸比的領(lǐng)域函數(shù)(頻率響應曲線)。通過分析端口參數(shù)的頻率圖譜特性，來判斷繞組的結(jié)構(gòu)特征。 如果繞組發(fā)生變形，就會使分布電容和電感發(fā)生變化，反映到端口參數(shù)的頻率圖譜也會發(fā)生變化。對于同類型的變壓器繞組，由于繞組結(jié)構(gòu)的類似性，其測得的頻率響應曲線必然有可比性。所以頻率響應法是通過故障前后錄取頻率的響應曲線來判斷變壓器繞組變形程度的。在測試中常采用專門的繞組變形儀來進行的。
2、低電壓短路阻抗測試

變壓器短路阻抗是當負載阻抗為零時，變壓器內(nèi)部的等效阻抗。短路阻抗的電抗分量，即短路電抗，就是繞組的漏電抗，它是由繞組的幾何尺寸所決定的。對于一臺變壓器，當繞組變形、幾何尺寸發(fā)生變化時，其短路電抗值也要變化。如果運行中的變壓器受到了短路電流的沖擊，為了檢查其繞組是否變形，可將短路前后的短路電抗值加以比較，如果變化較大，則可認為繞組有顯著變形。 一般在運行現(xiàn)場對電力變壓器進行低電壓短路阻抗測試，并與銘牌或短路故障前所測值進行比較，就能夠判斷嚴重故障短路電流造成的繞組有無明顯變形。 低電壓短路阻抗測試方法 (以下簡稱短路阻抗法)以三相變壓器為例，它都是采用單相電源進行測試的。測試中是將低壓側(cè)繞組的三相端子短接，而對另一側(cè)繞組的任意兩個端子施加單相電壓，每次讀數(shù)時應將試驗電流調(diào)成一致(2-10A)，共測試三次，最后計算變壓器的短路阻抗值。試驗時電壓和電流要同時讀取，所用儀表應有足夠的精度。
3、變壓器繞組變形測試方法的模擬研究與分析

華東電科院和我公司選取了一臺35kV變壓器進行繞組變形模擬試驗研究。對兩種繞組變形情況進行測試，一種是局部的匝間壓縮，將C相高壓繞組抽出墊塊，壓緊首端5餅(占50%匝數(shù))，即軸向變形;一種是局部凹坑，將C相高壓繞組底部敲出深1 Omm凹坑，屬于輻向變形。然后采用頻率響應法和短路阻抗法分別對這兩種變形進行測量，來比較其對不同變形故障的靈敏性和有效性。被試變壓器為三相兩繞組，繞組為連續(xù)式。測試均在變壓器吊罩后進行。

(1)軸向變形后，C相的頻譜曲線在第4個頻峰處發(fā)生較明顯改變,A,B相的頻譜曲線則基本不變;輻向變形也對C相的頻譜曲線的影響頗為顯著，在曲線的中頻段的頻峰向中部發(fā)生了較大幅度的偏移。

(2)短路阻抗法對影響電感的變形較為靈敏，如輻向變形、匝間開路或短路等，但對匝、餅間的局部壓縮等不靈敏。而頻率響應法對影響繞組電容和電感的變形都比較靈敏，尤其是對輻向變形，因此后者比較具有優(yōu)越性。但實際運用頻率響應法時，由于在變壓器故障前后或歷年測試中無法對試驗測量接線進行約定，加上被試變壓器的油溫不同以及掃描發(fā)生器的正弦波頻率較正等方面原因，目前頻率響應法還沒有在全國電力系統(tǒng)中形成明確統(tǒng)一的判斷標準。而短路阻抗法在長期生產(chǎn)實踐中已建立了嚴格的規(guī)范和標準，便于實施，易于判斷。所以建議在實際運用中，應靈活結(jié)合兩種方法，以作出準確分析和判斷。

根據(jù)雙方協(xié)議規(guī)定，檢修前應先對主變進行繞組變形測試再定檢修方式，所以在變壓器未吊罩情況下，我公司采用頻率響應法和短路阻抗測試法分別對該主變進行了測量。由于該主變無原始頻響特性曲線，所以無法通過變壓器前后頻響特性曲線對比來判斷變壓器繞線變形程度，只能通過相間比較來判斷變壓器繞組的變形程度。發(fā)現(xiàn)220kV繞組三相間頻響特性曲線一致無可見差異。而35kV繞組ab,bc,ca三相的頻譜曲線相關(guān)性差 (如圖5):ab頻響特性曲線相差最大，ab低頻段180kHz附近諧振峰值點向左發(fā)生偏移，be峰值點分貝數(shù)發(fā)生變化，后面在220kHz附近谷值點分貝數(shù)三相間變化較大，在520-850kHz三相曲線分貝數(shù)明顯不同;ca頻響特性曲線在785kHz時諧振點為谷值點，其它兩相為峰值點，已發(fā)生了明顯變化;據(jù)此，通過三相頻響特性曲線對比可初步認為主變220kV繞組未發(fā)生變形，35kV繞組發(fā)生了變化。 然后，采用了短路阻抗法來進一步驗證主變的變形情況。結(jié)果是高壓對低壓的三相阻抗和電抗的最大偏差為4.48%，主變阻抗電壓試驗值比出廠值大了4.2%，變化較大。通過對這臺主變繞組的變形程度測試，可以判定主變繞組發(fā)生了嚴重變形。后經(jīng)變壓器吊罩后發(fā)現(xiàn)，220kV繞組無明顯變形，35kV三相繞組從上到下扭曲變形特別嚴重，三相最大突出量最大達到26mm。

(1)頻率響應法和短路阻抗法的應用為變壓器繞組變形的不解體測試和診斷提供了新的思路和方法。在變壓器現(xiàn)場宜用這兩種方法結(jié)合進行，然后進行縱向和橫向?qū)φ辗治觯�便可判斷短路電流是否造成繞組變形，這對判斷變壓器能否投人運行具有重要意義，也是判斷變壓器是否要求進行解體檢查的依據(jù)之一。

(2)對新投運的變壓器應全部采用頻率響應法和短路阻抗法進行變形測試。對運行中的主變，應結(jié)合檢修等停電機會，及時做測試，并保留測試數(shù)據(jù)。在變壓器發(fā)生出口短路沖擊后，可以此作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)判斷變壓器變形程度，認定變壓器能否繼續(xù)運行。對未發(fā)生明顯繞組變形的變壓器，可及時投人運行，不僅節(jié)省了大量的人力、物力和財力，還大大縮短了檢修周期。

(3)在變壓器運行中，對于發(fā)生出口或近區(qū)劃短路故障后的變壓器，即使常規(guī)電氣試驗和油試驗合格，也應采用繞組頻率響應法和短路阻抗法對變壓器進行變形測試，以最終確定該變壓器繞組是否變形、能否正常投人運行。

(4)在應用頻率響應法應結(jié)合短路阻抗法進行變壓器繞組變形測試及驗證時，應綜合考慮諧振點偏移、相關(guān)系數(shù)和短路電壓的變化等方面因素。同時，應不斷積累測試數(shù)據(jù)，找出規(guī)律，提高判斷的準確率。特別是在用頻率響應法判斷繞組存在變形時，阻抗變化高于2%時應引起運行監(jiān)督人員足夠的重視。