（国网天津东丽供电公司 300000）
摘要：随着经济的迅速发展以及科学技术水平的不断提高，我国的电力建设取得了较大程度上的进步，为我国国民经济的发展以及人民生活水平的提高做出重要贡献。而在整个电力系统当中，变压器是一个十分重要的部件，其故障将会对整个电力系统的顺利运行造成相应的影响。因此，保证能够随时检查出变压器的故障并在此基础之上做出迅速反应十分重要。本文就针对110千伏变压器绕组变形故障的检查与处理进行研究与分析。
关键词：110千伏电力；变压器；绕组变形故障
1 引言
在进行110千伏变压器绕组变形故障的检查时，需要对各个方面的因素进行综合的考虑，既要保证试验的经济性，又要确保试验合理有效。为了达到这一要求，应当对电力变压器的绕组变形故障检查的试验内容以及试验的安全设计进行一定程度上的研究与分析。并对相关的数据进行有效的获取，然后根据这些数据对电力变压器的相关性能进行准确而有效的判断。
2 110千伏变压器绕组变形故障及其损害
110千伏变压器中的绕组是处在由其它绕组所形成的磁场环境当中的，因此，当电流通过的时候，绕组就会受到电动力的作用，如果通过的是正常工作状态下的电流，那么电动力的值就会变得非常小，对于绕组的损害也非常轻微，如果发生短路事故，尤其是近区、低压侧出口位罡发生的短路事故就将导致较大的电流通过绕组，使电动力急剧上升，在运行过程中，变压器难免会出现各种各样的故障短路，在强大电动力的作用下，变压器绕组就有可能出现失稳的状况,进而导致松脱、移位、断股或局部扭曲，严重时甚至会直接导致突发性损坏，在发生变形之后，如果没有及时进行处理，就会留下严重的故障隐患：(1)会导致绝缘距离的变化、绝缘损伤，进而造成局部放电，在过电压的作用下，容易发生饼、匝间击穿，诱发突发性的绝缘事故，在局部放电的长期作用下，甚至会在正常工作电压下发生绝缘击穿，设备损毁。(2)绕组的抗短路能力和机械性能降低，因此，其变形现象会在下一次遭到故障短路电流冲击时加剧，若电动力作用过强，甚至会发生损坏。(3)由于绕组的松脱、移位、拉伸、断股或局部扭曲,变压器的容量等参数发生了变化，在超过变形后可载电流的作用下，容易发生过热、喷油、熔断等设备事故,设备损毁损失。
变压器的全封闭使其内部绕组的变化无法从外观上直接观测，因此,工作人员往往会通过“短路阻抗分析法”和“频率响应分析法”等外部试验其变化情况进行分析,从而给检修工作提供更多的依据，试验方法能够免去放油吊罩检查所带来的人、物、财力消耗，并且能够在最大程度上缩短因检修所导致的停电时间。
3 110千伏变压器绕组变形故障的检查及预防方法
3.1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。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。
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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。
3.2频率响应分析法
在频率高于1kHz时，变压器绕组可以等效为一个无源、线形、单端输入-单端输出的网络。这种网络可以用频率特性来描述，而且一个网络对应着唯一的一条频响特性曲线。当绕组发生变形时，网络参数如电感或电容发生变化，该网络的频响特性曲线也随之变化。变压器绕组频响试验，实际上就是通过比较变压器事故前后绕组频响特性曲线的变化来判断绕组是否存在变形。频响分析法降低了电磁干扰的影响，具有测量灵敏度高、测试重复性较好、仪器操作简单方便的优点。它可在变压器不放油、不吊罩的情况下确定变压器绕组有无形变，指导变压器的抢修工作，缩短抢修时间。基于上述优点，此方法是目前在现场应用最广泛的检测方法。
频响分析法的具体实施过程为：将一正弦扫频信号输入被测变压器，记录输入端和输出端的电压幅值和相位，通过处理得到被测绕组的频响特性曲线，再通过比较当前曲线和历史曲线、不同相的曲线、同型号变压器曲线等，判断绕组是否存在变形。
3.3短路阻抗法
阻抗法是通过测量工频电压下，变压器绕组的短路阻抗或漏抗来诊断绕组变形的。短路阻抗包括漏抗和绕组的电阻分量，对于110kV及以上的大型变压器，电阻分量在短路阻抗中所占的比例非常小，短路阻抗主要是漏抗的数值，因此阻抗可以反映漏抗的变化，并且测量阻抗比测量漏抗更容易实现。变压器的漏抗值由绕组的几何尺寸决定，变压器绕组结构的改变必然会引起变压器漏电抗的变化，从而引起变压器短路阻抗的改变。因此可用短路阻抗的变化来判断变压器绕组是否变形，只要将测得的短路阻抗与变压器正常时的测量值相比即可。
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。
4 结语
变压器绕组变形测试技术是近年来才逐步推广的新技术，但从我们目前开展了这项工作的情况来看，该技术可以及时发现那些有问题的变压器，对防止变压器事故的发生有重要的作用；可避免不必要的吊检和大修，节省大量的人力、物力，是我们推变压器状态检修的必要的技术保证。但变压器绕组变形测试毕竟是一种检测方法，还有待完善和改进的地方，如目前只能定性于判断绕组是否变形，还不能量化地诊断绕组变形的性质及严重程度。
参考文献
[1]刘兴平，陈民铀.一种配电变压器绕组变形故障的在线监测新方法[J].电力系统保护与控制，2013（12）：20-26.
[2]尹磊.变压器绕组变形的在线监测研究[D].北京交通大学，2014.
论文作者:刁红凤
论文发表刊物:《电力设备》2017年第30期
论文发表时间:2018/3/13
标签：绕组论文; 变压器论文; 阻抗论文; 故障论文; 发生论文; 曲线论文; 低压论文; 《电力设备》2017年第30期论文;