摘要：变压器是电力系统运行中不可或缺的设备。良好的变压器性能能够提高电力设备的运营质量和运营稳定性。因此，就变压器绕组环节的诊断，要本着质量化的检测方案严格实施，从而保证电力系统的经济效益。
关键词：电力变压器；绕组变形；诊断
引言
电力变压器作为高压变电站的主要设备，担负电能变配的关键任务。变压器绕组变形等机械故障是导致变压器短路等一系列重大事故的主要潜在原因。绕组变形的原因有很多，包括不正确的运输方式和分接开关故障等。在严重的绕组变形的情况下，电力变压器很可能在重新通电后出现连续的电气故障，这实际上就结束了变压器的使用寿命。在重新通电之前诊断这些破坏性机械故障可以给电力运维人员提供进行快速和低成本检修的机会。
1电力变压器功能
1.1使用变压器控制输出电压
电器设备正常工作时的电压是电器的额定电压值，也是电器允许的最大电压。因为设备或者设备的型号不同，所以具有不同的额定电压值，为了保证设备正常运行，往往需要使用变压器控制输出电压，其主要通过变压器内部原副线圈的匝数比实现。
1.2利用变压器原理设计互感器
众所周知，电流电压表在测量交流电压或者电流时均具有一定的测量范围，不允许直接接触大电压或者强电流，为了便于测量，往往采用变压器调整高电压或者强电流，使其达到测量范围内，这种变压器就叫做互感器。举例来说，就是将变压器的原线圈与被测电路串接，将副线圈接入仪表内部进行测量。
1.3运用变压器高压输电
发电厂在输送发电机的电能时，一般采用高压输送的形式传输电能，其主要利用变压器对发电机产生的电能进行先升压再传输的方式。采用这种方式原因是当输电功率相同时，若传输电压较高，则电流较小。采用这种方式可以最大程度减小电流，进而减少电流热损耗和远距离传输成本。
2电力变压器绕组变形特点
第一，由于高压绕组在变压器的外层，因此会受到轴向拉伸和辐向扩张的作用，导致绕组顶部状的压钉出现松动、垫块、向外飞出的情况，甚至会造成铁轭夹件、紧固钢带和拉板出现弯曲变形的现象。此外，绕组出现松弛后，会增加其高度。
第二，变压器的绕组部分处于中间位置或是内柱位置时，会受到轴向压缩力、幅向扩张力和压缩力的作用，导致绕组顶部的压钉出现松动、垫块，发生误差范围外的位移现象。若出现了误差范围外的位移现象，会导致匝间垫块飞出，间接导致变压器撑条位置出现倾斜，还会引起多边形发生形变。
第三，变压器顶部绕组部位的安匝平衡状态问题会引起计划外的电磁感应现象，直接破坏分接区的磁场平衡，使绕组关键部位发生鼓起，从而出现绕组态发生不同规模变形和绕组短路的现象，严重时绕组态会变形为波浪状，直接影响变压器外层的绝缘性和线路的通畅性。
第四，变形情况多发生在变压器的出口位置。由于出口位置引线产生不同程度的位移现象，导致变压器引线绝缘部分的标准距离发生改变，从而使电机发生不同规模的损坏。若绝缘部分的标准距离过近，会使绕组部位发生摩擦放电现象而产生绕组故障，使变压器内阻发生短路，从而造成严重的经济损失。
第五，变压器会受到机械形变的影响，进而导致整体工作位置发生位移。机械力形变的产生通常多发生在运输过程中，相应车辆产生过分的晃动，从而导致物理因素变形。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆若在晃动中受到超过2.9m/s2重力加速度值的冲击力时，会直接使线圈向振幅外移动。
3电力变压器绕组变形的诊断
3.1路抗阻诊断法
短路抗阻诊断法的优势在于短路抗阻可以在稳定和保持过程中保证变压器的基本性能完好，并在检测过程中有针对性地给出解决绕组问题的检测方法，是除频率响应分析法外的常用诊断方法。变压器运行过程中或多或少会产生相应的电磁感应。因此，在变压器运行中，既拥有主通磁的作用，还有部分漏通磁现象的产生。工作运行中，由于频率相对稳定，变压器绕组运营中会产生影响电力变压器性能的漏电抗因素。所以，可以通过针对性计算漏电抗的大小来进行绕组设备的诊断和分析。可以通过相关质量规定，先后对变压器短路前的测试值和发生短路的测试值进行对比，从而判断绕组标准是否满足实际应用状况。具体操作方法中，需要根据实际操作参数进行判断。在变压器的一端通入交流电，在另一端采用短接的方法，在具体操作过程中逐步提升对电压的控制，并不断使测量值达到固定额度。通过固定额度的实践值，测量此时变压器的最大承接电压和功率，并针对性地记录阻抗。由于短接法是实际电路的真实反映，过程中所测量的阻抗值是变压器内标准阻值。从阻值的监测角度来看，即使不同电力企业参照的最大标准值不同，但是仍会控制波动在3%左右。
3.2频率响应分析法
针对电力变压器的绕组诊断方法，使用频率最高的是频率响应分析法。该方法根据高精度实践测量技术，利用大量的数据测量值进行函数分析。在具体函数对应结果中，测量变压器各绕组部位的阻值大小、振幅值偏移理论值；在具体诊断中，调研特性值的变化情况。通过具体数值的波动反映结构变形情况，并根据变形大小和标准测量值进行对比，在对比过程中进行1kHz和1MHz的计算，使在测量过程中横向或纵向的采样点拥有科学的计算方法。在具体数值采样和大数据计算过程中，针对变压绕组的运行可行性进行调研，将测量结果偏差控制在标准范围内，以确保诊断结果的准确性。通过和标准数据进行对比，分析绕组传递的函数特性曲线基础公式，使变压器的特性值在诊断中拥有高标准的可操控性，从而保证变压器绕组的质量标准和设备的完好性。函数特性曲线可以通过运用数值进行实际计算。计算过程中，可以通过相应的函数曲线公式，对幅向尺寸和轴向尺寸的变形力度进行计算，从而掌握在操作过程中变形的大小，并在范围内找到满足质量标准的谐振点。所以，在具体数据诊断过程中，需要根据函数特性曲线对短路电流前后的差异值进行计算和数学关系的对比，准确掌握变形的状态和力度并制定最合适的整改方案，从而彰显频率响应法的优势。
3.3低压脉冲分析法
低压脉冲的运用是在变压器两端分别增加一个稳态脉冲信号。操作运行中，需要针对一端的脉冲信号值进行测量，并根据测量结果制定波形图，使波形图能在数据中满足由于对相应信号不同而产生不同信号值的情况，进而实施绕线变形情况的判断。低压脉冲的实际应用原理如下。若变压器绕组处于正常工作状态，变压器的内部电压值、内部电阻值以及内部电容均会得到稳态固定。但是，一旦变压器绕组发生变形，由于绕组变形位置的不同会导致绕组位置发生一定变化，从而在数据反映中会发生巨大变化。因此，针对实际网络的变化值和变化性能的影响，可以通过绕组段的变化值发现根本的变化情况，这也是低压脉冲的变形诊断方法。但是，低压脉冲诊断方法的实际操作不具有可重复性，因此在具体实践中使用的次数极少。
结语
电力变压器绕组的范围使用为电力企业提供了更高的经济效益，特别是在根据先进科学技术方法进行高质量化的设备检验环节，以保证在检验过程中及时发现变化部位并进行整改。因此，在实际操作和运用中，灵活使用不同诊断方法和基于环境氛围的管理办法，有利于优化变形结果的稳靠性，提高电力企业的经济效益。
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[3]贺顺生，吴文涛.电力变压器绕组变形的诊断[J].电子技术与软件工程，2017，（18）：230.
论文作者:梁晋澎1,刘颖2,梁珺3
论文发表刊物:《基层建设》2019年第8期
论文发表时间:2019/6/18
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