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摘要：在电力系统中电力变压器是重要构成部分，能对电压进行有效调节和控制，使得电力系统运行稳定性与安全性有效提升。从目前电力管理实践现状来看，变压器各类故障较多，其中较为常见的就是绕组变形故障问题。其对变压器稳定运行以及整个系统运行都会产生较大影响。相关技术人员在检测过程中大多都是采取传统测试方式，所以当前要对机械以及仪器测试方式进行更新。
关键词：振动；电力变压器；绕组变形；故障诊断
电力变压器能承担电能输送、电压转换等基本功能，还具有不同的电力服务，所以当前提升电力变压器稳定运行对促进电力系统安全运行具有重要作用。电力变压器实际运输以及安装过程中会受到不同程度冲撞，还会受到相应的电流冲击，致使绕组发生相应变形，对绝缘体产生破坏，导致电力线系统多项性能受到较大影响。所以当前在电力变压器诊断过程中，要判定绕组基本现状，强化监控与技术应用，对提升电网运行质量具有重要作用。
一、一般振动诊断方法
对于对电力变压器绕组变形故障初步发生位置判定过程中，相关管理人员以及理论研究界都有相应的应用方法，比如通过相位差定法、延时效应定位等。通过不同方法应用能对变压器振动故障进行全面检测，拟定最佳的控制监测点。在变压器中存在不同监测点，但是并不是任意一个点都能对变压器故障进行检测。有部分点能在最短路径获取低压侧与高压侧振动信息，是重要的监测点[1]。
二、短路抗阻法
短路抗阻法能在不改善变压器结构基础上对变压器绕组进行变形监测，短路抗阻法应用具有良好的测试性、重复性，能大范围推广。变压器在长期运行中，有部分磁通是通过变压器与非磁性介质绕组匝链，此部分是漏磁通，此类感应磁势较为明显。在固定的工作频率状态中，变压器绕组结构将会对变电器漏电抗产生影响，可以应用短路阻抗进行计算。绕组结构对磁炉变化产生一定反应，通过漏磁磁路变化集中突出变形故障[2]。在相关标准中，要在不同阶段对变压器进行测试，测量各个环节的短路阻抗，整合电抗值进行对比，将实际变化成本作为判定变压器质量的基础。通过具体测试，相关技术人员通过短路阻抗法能在稳态短路试验基础上获取相应阻抗值，对绕组基本变化状态进行合理判断。其中短路阻抗是重要的判断数据，能促使变压器有效绕组对接，对产生的电流进行测量控制。等到电流区域额定值之后，对获取的功率与电压进行分析。从各项操作现状中能看出，在电路中未能接入负载电阻，实际计算的阻抗值能真实反应变压器内部绕组基本形态[3]。
三、低压脉冲法
低压脉冲法在实际应用过程中就是结合变压器自身结构构成在设备一端添加信号较为稳定的脉冲信号，在实际操作过程中要对设备另一侧产生的电压进行记录，通过绕组时间差异对变压器绕组情况进行判定。目前低压脉冲法在实际应用中，基本频率要进行控制，不能超出1kHz，变压器稳定运行中，能将变压器绕组当做基本电阻。从研究中能看出，变压器绕组处于长时间变化过程中，能确定变压器电感、电容、电阻相关数值。绕组发生变化之后的，绕组实际位置也会变化。导致绕组不同数据变化严重。在具体操作过程中， 在变压器绕组中要添加低压脉冲，不同的响应信号可以在绕组变化前后产生不同反应。对各类信号进行对比，能判定绕组变化特征。此类检验措施，在时间中能验证变压器基本短路现象[4]。
四、诊断步骤
通过变压器绕组振动基本传播路径能看出，绕组线圈内部结构以及实际受力方向是在距离油箱顶面二分之一高度位置，就是油箱正面中部径向振动传递路径较短，所以将其作为振动信号实际获取位置。要对采集变压器振动信号精确性进行分析，判定变压器振源相关信息，设置变压器油箱顶面振动信号基本监测位置。绕组线圈振动与油箱侧面传递路径相距较远，产生的噪声较大，导致频率特性难以保留，所以不能在此面布置监控点。
当前对电力变压器绕组故障进行有效判定要分为不同步骤，可以获取变压箱油面以及顶层位置的振动信号。结合获取的振动信息能对基频能量进行判定。在未知状态下，故障特征较为集中，能判定主要是来源于器件内部结构。然后对不同状态中计算绕组基本特征量进行分析。相关技术人员要对不同监测点量的变化过程进行分析，各项数值变现为正值，说明器件内部故障主要是绕组变形[5]。实际振动量在变压器构件中的传递衰减度要高于电气量在导体传播中的衰减程度。通过变压器绕组轴向振动信号变化情况，对故障发生绕组相进行判定，能整合故障初步发生位置。
图1 变压器箱体振动信号监测位置
振动模型建立过程中，当电力变压器绕组故障发生之后，也会导致油箱表面振动信号发生明显变化。各个频率段振动信号不同程度衰减。在各个频率信号能量中，故障信息较多。对于振动信号来说，通过傅里叶变换转为频域信号之后，各个频率段能量表达式存在差异。
五、利用频率响应法检测变压器绕组情况
（一）绕组变形测试
在具体实验操作过程中，要合理检测 变压器绕组检测方式，提升变压器对不同绕组的想象能力，对检测结果进行对比，分析变压器是否存在变形问题。实际试样探究过程中，要对应先进行充分隔离，对电缆屏蔽层进行测量。在低压绕组实际车过程中能发现波形的基本变化特征。
（二）实验结果分析
电感是组成变压器绕组的重要结构，对其进行深入分析时，要通过不同措施进行控制。在低压低频状态中，电容感抗值较低，实际容抗值较高。受到频率变化影响，感抗也会发生相应变化，谐振主要是由频率产生，不同阶段谐振峰也会发生相应变化。当绕组发生变化之后，对电感会产生较大影响。当频谱是100Hz，频谱谐振峰会产生较大变化，或是全新的谐振峰也会移动。表面绕组整体电感与变化值较大，相关技术人员要强化观察，如果谐振峰基本位置没有发生变化，证明低压绍祖未能全面发生[6]。
受到局部绕组变化影响，将会导致变压器中总电感量逐步降低。在电容产生和变化过程中变化敏感度较高。电容变化对局部变化产生影响。能对局部谐振条件进行优化，引导谐振点发生转移。所以由此可知，变压器绕组具备和中频谐振之间具有较大联系。在此变压器中，在100至300kHz部分谐振点极值不相同，位置也未能发生位移情况。此段谐振点位移变化明显，幅值也在改变，所以此情况发生主要影响要素是线路接触不良所导致[7]。
变压器中三相绕组对接地电容产生较大影响，油箱和绕组之间电容之间差别较大，将会导致绕组至开关引线长短导致对地电容存在较大差异，对中高频部分曲线产生较大影响。在此变压器中，在600至1000kHz谐振点位置发生了相应变化，相应幅值也会受到影响。此类差异产生主要问题是由于电容差异明显、接地长短不同所导致。其中频率相应法应用检测价值较高，能对多数检测方法进行补充。比如变压器受到油中溶解气体色谱影响发生变形，变形测试之后结果为未产生变形，但是变压器仍然存在相应故障。长期运行的变压器被检测到绕组故障之后，不要立刻中断。要对变压器绕组形变发生情况进行判定，然后整合不同实验结果进行深入分析，比例放电测试以及阻抗测试等。
结语
总而言之，在现阶段电力运输系统中变压器是重要组成成分，在检测过程中要对变压器绕组变形情况进行深入分析与诊断。通过综合分判定变压器基本运行情况。对变压器绕组试验结果进行整合时，要对历史数据进行分析，从横向与纵向角度对数据进行对比，提升数据真实性，不能单方面通过曲线因数对变压器绕组故障进行精确化判定。相关人员要对日常振动故障强化监测，拟定故障维护管理措施。针对不同变压器运行环境，对环境影响要素进行分析，从实践中探究更多绕组变形检测技术。
参考文献
[1]唐志宇,毛兴,王路军等.电力变压器绕组变形检测技术研究[J].机械与电子,2018,36(11):53-57,62.
[2]咸日常,董方旭,朱庆团等.电力变压器低压绕组变形故障的累积效应分析[J].科学技术与工程,2018,18(31):30-35.
[3]亢建明,邢洲.电力变压器绕组变形故障分析与诊断[J].商品与质量,2017(7):106.
[4]裴建芝.浅谈电力变压器绕组变形检测与诊断技术的现状与发展[J].百科论坛电子杂志,2018(4):492.
[5]白涛.一起110kV变压器绕组变形故障的分析及处理[J].宁夏工程技术,2016,15(4):376-379.
[6]唐敏.电力变压器绕组变形诊断分析[J].山东工业技术,2016(5):
178-178.
论文作者:杨顺华
论文发表刊物:《电力设备》2018年第29期
论文发表时间:2019/3/26
标签：绕组论文; 变压器论文; 故障论文; 谐振论文; 发生论文; 信号论文; 过程中论文; 《电力设备》2018年第29期论文;