電力變壓器繞組變形的診斷

賀順生

摘要

電力變壓器一種靜止的電氣設備，主要的作用是傳輸電能。當一次繞組通以交流電時，會產生交變的磁通。磁通通過鐵心導磁作用，在二次繞組中感應出交流電動勢。根據額定容量的主要參數，確定在規定條件下不超過溫升限制的額定電流，確保空間耗損值的降低。本文從三個方面敘述電力變壓器繞組變形診斷的分析，首先對電力變壓器繞組變形進行簡要的定義，分析了繞組變形產生的原因。第二部分，對診斷分析繞組變形的方法進行分析，包括頻響分析法，短路阻抗法，以及繞組電容法。最后，進行實際的檢測時要注意安全，提出了相對應的注意事項。

【關鍵詞】電力變壓器 繞組變形 診斷方法

作為電力系統中最關鍵的設備“電力變壓器”，它的運行安全直接關系到整個電力系統的安全和穩定的運行。當電力變壓器的出口發生短路或者其它故障時，其高壓、低壓繞組可能同時通過額定值數十倍的短路電流，產生大量的熱能和使電力變壓器繞組發生嚴重的發熱或者損壞其他的機械應力。因此，對電力變壓器繞組變形的診斷就十分重要，要及時的測試，以保證整個電力系統的安全。

1電力變壓器繞組變形的簡要概述

l.1電力變壓器繞組變形的概念

變壓器繞組變形，是指在電動力和機械力的作用一下，電力變壓器繞組由于溫度的升高發生了一定的形狀的變化。一般它的軸向和徑向的尺寸有所改變，這樣會嚴重影響變壓器的正常運行，給人們的生活和生產帶來不便。

1.2電力變壓器繞組變形的原因

變壓器在電力系統的運行過程中，發生短路故障電流沖擊故障是不可避免的。特別是處于出口和近處短路對變壓器的危害最為嚴重。在其出現短路故障時會產生巨大的電動力和繞組的瞬間，急劇發熱。由于溫度過高會使變壓器繞組發生變形。進而產生繞組扭曲，鼓包，匝間短路等現象。

2診斷分析繞組變形的方法

為了保證電力系統的安全穩定運行，在檢測繞組變形時，通常采用頻響分析法，短路阻抗法，繞組電容量法等。

2.1頻響分析法

頻響分析是檢測繞組變形的方法中比較常運用的方法，這種方法雖然被廣泛的應用，但是他的測試結果存在著許多不確定性因素的影響。如果只是依靠頻響的相似度去診斷繞組變形，是不能充分保證檢測結果的準確性的。為了使該方法可以檢測出較準確的結果，可以配合常規電氣實驗來鞏固結果的準確性。當頻率超過lhz且振動幅度值較低時，此時變壓器的受刺激程度很低，幾乎處于一種不工作的狀態。這時可以將變壓器由線性電阻、電容等，組成無源線性二端口網格。通過對它的橫向及縱向的相關數據分析，可以判斷出電力變壓器有無繞組變形的情況，相關的數據分析主要是靠數據的相似度以及方差均值的絕對差值來判斷的。

2.2短路抗組法

短路阻抗法是在變壓器負載阻抗為零時，變壓器內部的有效阻抗。也就是說，判斷變壓器繞組的漏電抗。它包括橫向和縱向的分量。這一切都是由繞組的徑向尺寸所決定的，當一臺電力變壓器的徑向尺寸發生變化時，他的短路電抗值也在發生變化，而短路阻抗法正是根據電路阻抗值的變化，以及其中電氣參數的變化，來判斷變壓器繞組是否在發生變形。

2.3繞組電容法

繞組電容法是將繞組電容與繞組尺寸，依據他的相對位置和絕緣介質的電容量值，去反應各繞組間的變化。廠家生產的變壓器規定的各繞組的電容量基本上是一樣的，在電壓器沒有受到短路的沖擊時，也會因為空氣中的濕度和溫度的影響，電容量的變化也很小。所以，如果真的發生了短路的沖擊，繞組會發生相對的位移，電容值的改變可判斷其是否有結構變化。如果發生扭曲、鼓包等故障時，作為補充測試的方法，可以將電容值與歷史數據相比，數值差別大于10%，可以判斷出繞組可能己經發生了中度偏輕的變形數值差別大于15%時，電力變壓器內部可能存在嚴重的變形。繞組電容只是一個分布參數，對整體竄動的靈敏度較

3繞組變形診斷時的注意事項

3.1解開全部引線

在檢查好電力變壓器接地狀況是否良好時，要將交套管引線全部解開。詳細記錄被試品的銘牌數據的原始工況是否有異常，試測試的變壓器在當前狀況下的分解開關位置是否有異常。將這些情況逐一登記在工作簿中，根據被視測試的電力變壓器的具體情況，建立電力變壓器的數據文件的子目錄，測試完后應將測量的數據，備份至該目錄下并進行整理分析工作。

3.2文件保存方式

數據存放格式，要以ASCII碼的形式存放。這樣可以方便用戶用各種文字編輯軟件（APP）進行閱讀和修改。在測量前應盡量讓電力變壓器散熱降溫，避免溫度變化過大，導致測量的結果的不準確。

3.3重復測試

利用電力變壓器繞組變形測試儀時，要采集控制采用高速高集成化微處理器，要選擇個人機與機器之間的USB通信接口。硬件兒機芯采用DDS專用數字高速掃頻技術，可以準確測出繞組發生的扭曲，鼓包，移位，傾斜，匝間短路等故障。在信號輸出幅度的最大峰值為正負10v時，可選用精密高穩定元器件，對該測試進行重復測試。

4結語

繞組變形的檢測方法在近幾年隨著科學與技術的發展取得了一定的成果，目前有專門的檢測儀器，包括電力變壓器以及繞組變形檢測儀，其可以作為一種變壓器狀態診斷的新儀器，這樣不僅簡化了人員的日常工作，還為電力變壓器的日后研究工作提供了新的方向。

參考文獻

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