摘要：近年来，电力变压器绕组变形检测与诊断问题得到了业内的广泛关注，研究其相关课题有着重要意义。本文首先对相关内容做了概述，分析了频率响应法等绕组变形检测与诊断方法原理，并结合相关实践经验，分别从多个角度与方面就变压器绕组变形检测与诊断注意事项展开了研究，阐述了个人对此的几点看法与认识，望有助于相关工作的实践。
关键词：电力变压器；绕组；变形检测；诊断
1前言
作为一项实际要求较高的实践性工作，电力变压器绕组变形检测与诊断的特殊性不言而喻。该项课题的研究，将会更好地提升对绕组变形检测与诊断技术的分析与掌控力度，从而通过合理化的措施与途径，进一步优化该项工作的最终整体效果。
2概述
《电力变压器绕组变形的频率响应分析法》对绕组变形的定义是：电力变压器绕组在机械力或电动力作用下发生的轴向或径向尺寸变化，通常表现为绕组局部扭曲、鼓包或移位等特征。变压器在遭受短路电流冲击或在运输过程中遭受冲撞时，均有可能发生绕组变形现象，它将直接影响变压器的安全运行。
在现实情况中，引起变压器绕组变形的因素有很多，主要有以下几种：一是短路故障电流的冲击，变压器在正常运行过程中不可避免的要遭受各种短路故障电流的冲击，特别是出口或者近距离短路的故障，这个时候巨大的短路电流将使绕组受到非常大的电动力，并且此时绕组温度急剧升高，导线的机械强度就会变小，在电动力的作用下，变压器绕组变形甚至破坏。二是变压器在运输、安装等过程中有时会受到机械撞击等外力导致绕组的变形。三是由于保护系统有死区，动作失灵，导致变压器承受稳定短路电流作用的时间变长，从而使绕组变形。四是变压器绕组本身承受短路能力不够，变压器出现短路时，因为绕组本身承受不了短路电流冲击力而发生变形。
3绕组变形检测与诊断方法原理
3.1频率响应法
实质上，变压器每个绕组在高频下可看成一个由电阻、电容和电感等分布参数构成的无源线性双端网络。频率响应法就是用扫描发生器将一组不同频率的正弦波电压加到变压器绕组的一端然后测量绕组两端的端口特性参数，如输人、输出阻抗和电压、电流传输比的领域函数（频率响应曲线）。通过分析端口参数的频率图谱特性，来判断绕组的结构特征。如果绕组发生变形，就会使分布电容和电感发生变化，反映到端口参数的频率图谱也会发生变化。对于同类型的变压器绕组，由于绕组结构的类似性，其测得的频率响应曲线必然有可比性。所以频率响应法是通过故障前后录取频率的响应曲线来判断变压器绕组变形程度的。在测试中常采用专门的绕组变形仪来进行的。
3.2低电压短路阻抗测试
变压器短路阻抗是当负载阻抗为零时，变压器内部的等效阻抗。短路阻抗的电抗分量，即短路电抗，就是绕组的漏电抗，它是由绕组的几何尺寸所决定的。对于一台变压器，当绕组变形、几何尺寸发生变化时，其短路电抗值也要变化。如果运行中的变压器受到了短路电流的冲击，为了检查其绕组是否变形，可将短路前后的短路电抗值加以比较，如果变化较大，则可认为绕组有显著变形。一般在运行现场对电力变压器进行低电压短路阻抗测试，并与铭牌或短路故障前所测值进行比较，就能够判断严重故障短路电流造成的绕组有无明显变形。低电压短路阻抗测试方法（以下简称短路阻抗法）以三相变压器为例，它都是采用单相电源进行测试的。测试中是将低压侧绕组的三相端子短接，而对另一侧绕组的任意两个端子施加单相电压，每次读数时应将试验电流调成一致（2-10A），共测试三次，最后计算变压器的短路阻抗值。试验时电压和电流要同时读取，所用仪表应有足够的精度。
3.3低压脉冲法
其原理如下：当频率超过1kHz时，变压器的铁芯基本上不起作用，绕组本身可视为一个由电阻、电感及电容等分布参数构成的无源线性双端口网络，绕组发生变形后，必然会引起网络分布参数的变化，从而使绕组对低压脉冲的响应发生变化。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这样，就可以通过比较绕组对低压脉冲的响应波形来判断绕组是否发生了变形。
低压脉冲法的主要用途是确定变压器是否通过短路试验，但在现场试验中，尚受测试过程中各种电磁干扰的影响，可重复性较差，且对绕组首端位置的故障响应不灵敏，较难判断绕组变形位置。
3.4内窥镜法
内窥镜法称为视频窥视技术，它是将一个配有高强光源及高清晰数字摄像机的探头深入变压器的绕组之间或绕组与铁芯之间进行实物拍照，对绕组情况可做到一目了然，很直观的得出变压器绕组是否变形。内部是否有异物、放电点位置、绕组排列是否整齐等，这是一个全新方法。
利用此技术，只需现场吊罩，不需将变压器返厂拆铁扼。拔线圈检查绕组状况，大大缩短变压器停电时间。但是该方法很难对变压器绕组进行全面检查，而且探头及其配套光缆要进入变压器内部，易带入杂质，所以该方法在工程应用上需进一步的研究。
常见的变压器绕组变形检测方法还有在线监测漏抗法、振动法等等，在此不一一赘述。
4电力变压器绕组变形检测与诊断注意事项
4.1测试注意事项
绕组变形试验是一种较灵敏、较精确的试验，要求试验人员要有较强的责任心和认真的态度。测量时应拆除变压器套管相连的所有母线，并使其尽可能远离变压器套管，试验人员尽量远离套管，以减少杂散电容的影响。为了便于相互比较，应按照统一规定的试验接线方式和试验顺序进行测试。当发现试验结果异常时应首先检查仪器和试验接线，并重复测量一次，前后两次测量结果应相符，确保试验结果的可靠性。接地线应接地良好，建议用螺母紧固在铁芯接地线上，不可随意缠绕，因为接地线接地不良可能导致测试结果的重复性不好。测试头与变压器接线头的接触应良好。绕组变形测试最好安排在所有直流试验项目之前进行，以避免累积电荷的影响。对于三角型接线的绕组，如果有可能解开，应考虑解开三相分别测量，以提高测量数据的准确度。
4.2变压器绕组初次试验的重要性
通过对不同的生产厂家及型号进行初步的分析，我们发现在众多的厂家中，即使是同一型号、同一批生产的变压器，其波形并不象其他厂家一样，即第一次的现场测试的结果为以后变压器检修后测试结果的分析比较十分重要的。
4.3总结测试结果十分必要
通过近段时间的总结，归纳出不同生产厂家的波形特征，相对而言，不同型号之间的差别，远没有不同厂家之间的差别明显，有时候甚至可以忽略。由于此项工作对变压器的变形程度、能否继续运行没有一个标准，更多的是依据经验来判断，因此这三年的主要分析工作仍处于总结经验阶段，对各种不同厂家、型号的变压器图谱进行归类，找到其主要的特征，为以后的深入分析作准备。
5结束语
综上所述，加强对电力变压器绕组变形检测与诊断技术的研究分析，对于其良好检测效果的取得有着十分重要的意义，因此在今后的绕组变形检测与诊断工作过程中，应该加强对其关键环节与重点要素的重视程度，并注重其具体实施措施与方法的科学性。
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论文作者:史树蕊
论文发表刊物:《基层建设》2018年第3期
论文发表时间:2018/5/16
标签：绕组论文; 变压器论文; 阻抗论文; 电流论文; 测试论文; 频率论文; 在线论文; 《基层建设》2018年第3期论文;