电力变压器是电力系统中最关键的设备之一, 其安全运作必然的联系到电力系统的安全与稳定。但由于变压器长时间运行, 故障和事故不可完全避免, 而变压器出口短路故障是其常见故障之一, 约占全部事故的50%以上。当变压器受短路电流冲击时, 如果短路电流小, 继电保护正确动作, 绕组变形将是轻微的;如果短路电流大, 继电保护延时动作甚至拒动, 变压器绕组变形将会很严重, 甚至造成绕组损坏。对于轻微的变形, 在多次短路冲击后, 由于累积效应也会使变压器损坏。因此要及时测试。
当变压器出口发生短路故障时, 其高、低压绕组可能同时通过额定值数十倍的短路电流, 它将产生很大的热量和电动力, 使变压器绕组严重发热并受到很大的机械应力, 使其绕组绝缘性能直线下降和绕组线圈发生不同程度的形变。
这种变形主要是在运输途中, 受到运输车辆的急刹车或运输船舶撞击晃动所致的变压器绕组整移变形。当变压器器身受到大于3g (g 为重力加速度) 重力加速度的冲击时, 将可能使线圈整体在辐向上向一个方向产生非常明显的位移。
变压器在制造或绕组更换过程中, 受工艺水平的影响,使变压器在结构上未达到设计的基本要求而产生的变形。电力变压器绕组变形是诱发多种故障和事故的直接原因。一旦变压器绕组已严重变形而未被诊断出来仍继续运行, 则非常有可能导致事故的发生, 轻者造成停电, 重者将可能烧毁变压器。因而, 在变压器投入运行前, 对变压器绕组情况做测试具有非常非常重要的现实意义。
测量变压比和直流电流电阻是传统的常规测量方法, 对变压器绕组的短路、断股的现象反映明显, 技术及现场试验手段也很成熟。但是它对于判断线圈的绝缘层是不是真的存在贯穿性损坏的缺陷反映不明显。
测量标称电压下的空载电流和空载损失, 能检查绕组是不是存在匝间短路、检查铁芯叠片间、穿心螺杆和压板的绝缘情况。通过对比短路冲击前后空载电流和空载损失地变化, 可对铁芯的状况作出判断。但这方法的缺点是:试验时需要加入标称电压, 对现场操作要求较高。
通过外加电压, 检测分析变压器局部放电的信号, 可了解变压器内部绝缘状况。但此法在试验过程中对局部放电量的测量和干扰的抑制等方面技术方面的要求较高, 需要在测试设备、测试现场环境及操作人员等方面均要求有较高的技术水平。
通过对变压器的高、中、低压三相的各个绕组分别施加正弦扫频信号, 由计算机记录幅频及相频波形曲线并储存。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, 能比较科学地准确判断变压器绕组变形情况。如果平时能建立变压器“频率图谱” 档案, 那么, 这些原始图谱和数据能为检测故障后的变压器提供有效的诊断依据。通过对变压器频率特性曲线横向和纵向比较, 反映变压器绕组的整体和局部变形情况。频率响应法是一种灵敏度较高的方法。根据频谱特性曲线间的相关系数(即相似程度) 可给出绕组变形判断, 而且重复性好。
通过对变压器的高、中压三相绕组施加低压交流电, 测量其短路电抗。此种方法具有实用性和有效性, 且有明确的量化判据和行业标准参考。通过横向及与铭牌值比较, 可以反映绕组变形的程度。
通过大量的现场实践表明:频响法是电力变压器绕组变形的不解体检测和诊断的较好方法。频响法测试诊断变压器绕组变形灵敏度较高, 能反映出影响绕组整体电感及对整体电感影响不大的变形, 同时包含了变形故障类型、程度、部位等多种信息。阻抗法只能反映对绕组整体电感影响较大的变形, 但由于长期的应用趋于成熟, 并有标准可循。一般而言, 低频段频率谐振峰的改变表明线圈有整体变形, 中频段谐振峰的改变表明有局部变形, 而高频段的变化表明线圈引线位置变化或整移。但更多的情形是复合变形。因此, 在现场测试诊断时, 应综合应用阻抗法和频响法, 并参考相关的试验数据, 以作出准确全面的分析和判断。
1．变压器绕组变形测试仪由测量部分及分析软件部分所组成，测量部分是高速单片机控制，由信号生成及信号测量组成，分析部分由笔记本电脑完成，测量部分由USB通用接口与笔记本电脑连接，即插即用，使用起来更便捷。
2．在测试过程中仅需要拆除变压器的连接母线，不需要对变压器进行吊罩、拆装的情况下就完成所有测试。
3．仪器具备线形扫频测量和分段扫频测量双系统测量功能，兼容当前国内两种技术流派的测量模式。其中线形扫频测量扫描频率高达2MHz，对变压器变形情况提供更多的分析。
4．仪器智能化程度高，使用方便，具有自动量程调节，自动采样频率调节等多种功能。
6．提供历史曲线对比分析，可同时加载多条历史曲线观察，能具体选择任意频段放大进行横向和纵向分析。配有专家智能分析诊断系统，可以自动诊断变压器绕组的状态，同时加载6条曲线，各条曲线相关参数自动计算，自动诊断绕组的变形情况，给出诊断的参考结论。
7．软件管理功能强大，最大限度地考虑现场使用的需要，自动保存环境条件参数，以便作变压器绕组变形诊断时提供相关依据。测量数据自动存盘、具有彩色打印功能，方便用户出测试报告。
8．软件人性化特点明显，测量的各种条件多为选择项，变压器详细规格参数可保存用做诊断参考，并且不用在现场输入，可以以后再添加修改信息，用起来更加方便。
9．软件智能化程度高，在输入、输出信号连接好之后，设置好条件参数，就能够实现所有的测量工作，并且随时能在测量中打开历史波形曲线进行比较观 察和停止测量。
10．每相测量所需时间小于60秒,对一台高、中、低绕组的电力变压器（容量、电压等级不限）进行绕组变形观测，总需时间不超过10分钟。
11．测量变压器时,接线人员可任意布放信号输入输出引线,对测量结果无影响,接线人员可停留在变压器油箱上面,不必下来,减轻劳动强度。
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