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變壓器繞組變形測試儀如何工作
發(fā)布日期：2021-03-05 點擊：3115次
變壓器繞組變形測試儀如何工作
變壓器繞組變形測試儀時當前測量變壓器繞組變形的最佳儀器，它采用頻率響應測試儀法對變壓器內部繞組特征參數(shù)進行測量，同時采用目前世界發(fā)達國家正在開發(fā)完善的內部故障頻率響應分析FRA方法，能對變壓器內部故障作出準確判斷。
變壓器繞組變形測試儀作為電力系統(tǒng)中重要的檢測設備之一，其具體是如何工作的呢？
在較高頻率的電壓作用下，變壓器的每個繞組均可視為一個由線性電阻、電感（互感）、電容等分布參數(shù)構成的無源線性雙口網絡，其內部特性可通過傳遞函數(shù)H(jω)描述。若繞組發(fā)生變形，繞組內部的分布電感、電容等參數(shù)必然改變，導致其等效網絡傳遞函數(shù)H(jω)的零點和極點發(fā)生變化，使網絡的頻率響應特性發(fā)生變化。
變壓器繞組的幅頻響應特性采頻率掃描方式獲得。連續(xù)改變外施正弦波激勵源VS的頻率f(角頻率ω=2πf)，測量在不同頻率下的響應端電壓V2和激勵端電壓V1的信號幅值之比，獲得指定激勵端和響應端情況下繞組的幅頻響應曲線。L、K及C分別代表繞組單位長度的分布電感、分布電容及對地分布電容，V1、V2分別為等效網絡的激勵端電壓和響應端電壓，VS為正弦波激勵信號源電壓，RS為信號源輸出阻抗，R為匹配電阻。
以上就是變壓器繞組變形測試儀詳細工作過程，了解它對于我們更好的使用該儀器是非常有用的。
變壓器繞組變形試驗方法
變壓器繞組變形試驗的重要性相信作為一個電力人員來說一定非常了解。每個新變壓器出廠或者投入使用時，繞組變形試驗也是必做的試驗。因此，了解變壓器繞組變形試驗方法是很有必要的。目前，已知變壓器繞組變形試驗方法主要由四種，其中變壓器繞組變形測試儀進行變壓器繞組變形試驗是最簡單、精準的。
1、常規(guī)方法
(如測量變壓比、直流電阻等)因測量靈敏度太低，用以診斷變壓器繞組變形是比較困難的。
2、電容法
雙繞組變壓器(內低外高)為例，用電橋進行變壓器繞組連同套管的介損時，可測量并計算出低壓繞組對地集中電容CL、高低壓繞組間電容CHL和高壓繞組對地電容CH。
3、低電壓阻抗法
通過測量變壓器繞組在50Hz下的阻抗或漏抗，由阻抗或漏抗的變化來判斷變壓器繞組是否發(fā)生了危及運行的變形，如匝間短路、開路、線圈位移等。
4、頻率響應法
在繞組的一端輸入掃頻電壓信號Vs(依次輸入不同頻率的正弦波電壓信號)，通過數(shù)字化記錄設備同時檢測不同掃描頻率下繞組兩端的對地電壓信號Vi(n)和Vo(n)，得到被測變壓器繞組的傳遞函數(shù)H(n):
通過以上說明我們可以知道，頻率響應法相對于其它方法來說是有很大優(yōu)勢的。而變壓器繞組變形測試儀就是參考頻率響應法制造而成的。
變壓器繞組變形判斷介紹
電力人員經常使用變壓器繞組變形測試儀檢測變壓器是否發(fā)生繞組變形。那你是否知道如何判斷繞組變形的程度呢？下面就給大家詳細講解一下判斷方法。
變壓器繞組變形判據：
變壓器繞組的頻率響應特性中、低頻部分（10--500 kHz）的頻響曲線具有較豐富的諧振點，這些諧振點的變化靈敏地反應了變壓器繞組斷股、鼓包、扭曲、餅間錯位等變形情況，而高頻部分（500 kHz以上）能反應出變壓器繞組的位移。對變壓器110kV及以上繞組頻響曲線的高頻部分，由于影響因素較多，有時很難保證該部分曲線較好地重合。在進行判斷時，應重點注意中、低頻部分，高頻部分作為必要時的參考。
1.6MVA以上變壓器繞組無變形診斷步驟：
1、如果三相繞組相間差值大于3.5dB，應引起注意，應將測試結果與該變壓器的原始測試結果相比較，如有明顯變大（大于3.5dB），則可判定為發(fā)生了繞組變形；
2、如果沒有原始測試結果，則可與同廠同型同期變壓器的測試結果進行比較，如有明顯變大（大于3.5dB），則可判定為發(fā)生了繞組變形；
3、如果仍無法比較，則需請制造廠說明三相繞組不一致的原因，并結合短路和過流情況作出判斷；
4、如果三相繞組相間差值小于3.5dB，但與該變壓器的原始測試結果相比差值大于3.5dB時，則變壓器繞組的共用部分發(fā)生變形，或者發(fā)生了三相一致的變形；
變壓器繞組發(fā)生變形后，還需要知道變形程度。 變形程度按前述定義劃分為正常、中度變形、嚴重變形三種。診斷的注意值見下表1
變形程度 正常 一般變形 嚴重變形
差值(dB) 3.5 3.5～7.0 >7.0
以上就是使用變壓器繞組變形測試儀檢測繞組變形的結果說明，相信通過這些說明，你已經學會了正確判斷變壓器繞組變形的方法了。
變壓器繞組變形測試儀進行繞組變形試驗接線方法及步驟
變壓器繞組變形測試儀是專用于檢測變壓器是否發(fā)生繞組變形的儀器。為了確保試驗的順利進行，在使用前，我們一定要了解該試驗的接線圖及步驟。
變壓器繞組變形試驗接線圖：
變壓器繞組變成試驗接線圖
變壓器繞組變形試驗步驟：
1、通過三根專用測試線將被試驗變壓器的被試繞組引出端與測試儀的三個端口（OUT、INPUT1、INPUT2）有效連接。
2、打開筆記本電腦輸入被試變壓器銘牌；打開測試儀電源開關，用USB口線將測試儀與筆記本電腦連接，開始試驗。
3、采集完畢，關閉筆記本電腦及測試儀的電源。
利用變壓器繞組變形測試儀進行繞組變形試驗是當前電力系統(tǒng)使用得最多的方法，因此熟練掌握 變壓器繞組變形測試儀進行繞組變形試驗接線方法及步驟是很有必要的。
變壓器繞組變形試驗-頻率響應法
頻率響應法是電力人員進行變壓器繞組變形試驗運用的最多的試驗方法，變壓器繞組變形測試儀也是根據此原理設計制造的。為了幫助大家更好的做好該試驗，下面給大家講解一下頻率響應法測量變壓器繞組變形的原理及方法。
頻率響應法利用掃頻技術，通過測試變壓器繞組頻率響應特性曲線進行橫向或縱向比較，可準確診斷變壓器繞組變形情況。變壓器線圈可視為一分布參數(shù)元件，它由對地電容、縱向電容、電感和電阻等分布參數(shù)構成了無源線性雙端口網絡，頻率響應法是掃頻電壓發(fā)生器依次把輸出的不同頻率的正弦波電壓信號加在變壓器的一端，同時檢測不同掃描頻率下繞組兩端的對地電壓信號Vi(n)和Vo(n)，對數(shù)據經過
處理將得到被測變壓器繞組的傳遞函數(shù)H(n)：
H(n)＝20Log(Vo(n)/Vi(n))
電力變壓器繞組的傳遞函數(shù)主要取決于變壓器內部電感、電容等分布參數(shù)，變壓器繞組的頻率響應特性具有如下特征。
1. 當頻率低于10 kHz時，其頻率響應特性主要由線圈的電感所決定，諧振點通常較少，對分布電容的變化較不敏感。
2. 當頻率超過1 MHz時，繞組的電感又被分布電容所旁路，諧振點也會相應減少，對電感的變化較不敏感，而且隨著頻率的提高，測試回路（引線）的雜散電容也會對測試結果造成明顯影響。
3. 在10 kHz～1 MHz范圍內，繞組的分布電感和電容均發(fā)揮作用，其頻率響應特性具有較多的諧振點，能夠靈敏地反映出繞組電感、電容的變化情況。
因此，頻率響應法選用10 kHz～1 MHz的掃頻測量范圍對變壓器進行繞組變形測試，線性掃頻點達500個以上，被測變壓器繞組的傳遞函數(shù)H(n)會得到較多的諧振峰測量效果。
頻率響應法測量變壓器繞組變形診斷方法：
變壓器在制造完成后，其線圈結構也即確定，變壓器繞組的分布參數(shù)元件的參數(shù)也隨之確定，如果在變壓器遭受突發(fā)短路沖擊或其它外力后，繞組在受到不均勻的軸向和徑向電動應力作用時，可導致線圈的變形，其電感、電容、電阻等分布參數(shù)將發(fā)生改變，繞組的頻率響應特性也將改變，對照繞組前后的傳遞函數(shù)的諧振峰數(shù)目、頻率及幅值變化大小及三相繞組頻率響應圖譜的橫向比較可以進行定性、定量分析，判斷變壓器繞組發(fā)生變形的嚴重程度。判斷變壓器繞組變形的方法一般遵循以下原則。
1. 頻響特性曲線在低頻段（10～200 kHz）內，繞組的對地電容及餅間電容所形成的容抗較大，而感抗較小，即繞組的電感影響起主要作用，當這一頻響特性曲線出現(xiàn)諧振點減少或向高頻方向、信號幅度增大等變化時，可判斷變壓器繞組發(fā)生整體變形位移的可能。
2. 頻響特性曲線在中頻段（200～600 kHz）內，繞組的分布電感和電容均發(fā)揮作用，其頻響特性具有較多的諧振峰。當諧振峰幅度發(fā)生改變時可能有引線位移；當出現(xiàn)諧振峰幅度嚴重異常，諧振點前移的情況，應考慮線圈內有金屬異物；若有高阻帶的情況出現(xiàn)，應考慮線匝開路或分接開關不到位的情況?？傊谶@一頻段內，是變壓器繞組頻響特性曲線分析的重點范圍，如果頻響特性發(fā)生諧振峰頻率左右移動或諧振峰數(shù)目減少或增多等明顯變化時，通常預示著繞組發(fā)生扭曲和鼓包等局部變形現(xiàn)象。
3. 當頻響特性曲線高頻段（＞600 kHz）的諧振峰發(fā)生明顯變化時，通常預示著繞組的電容改變，因為在高頻下，繞組的感抗增大，基本被餅間分布電容所旁路，故對諧振峰變化的影響程度較低，該頻段基本以電容的影響為主，因此繞組整體移位或分接開關引線的對地距離發(fā)生變化是造成頻響特性曲線變化的主要因素。這一頻段易受測量回路對地雜散電容、油枕、人體位置等影響，如果測試連接回路不當，難以保證兩次測試結果在該頻段內的重復性，因此測試時回路接線及外部環(huán)境應盡可能一致。
頻率響應法進行變壓器繞組變形試驗相對于其它的方法其優(yōu)勢是顯而易見的。而根據此方法制造的變壓器繞組變形測試儀現(xiàn)在也得到了市場的廣泛響應。
變壓器繞組變形試驗-低電壓電抗法測量
變壓器繞組變形試驗我們一般選用變壓器繞組變形測試儀。除此之外，變壓器繞組變形試驗方法非常多，其中低電壓電抗法是被廣泛使用的方法，下面武漢科電中威就對其進行分析說明。
低電壓電抗法測量變壓器繞組變形方法：
低電壓電抗法的試驗接線與短路試驗接線相同。通常將繞組對中的較低電壓側短路(以下稱短接側)，從繞組對中的較高電壓側(以下稱加壓側)施加額定頻率的交流電壓，進行試驗。
低電壓電抗法測量變壓器繞組變形檢測時機：
1、變壓器出廠試驗前的全部絕緣試驗通過后。
2、變壓器經運輸?shù)浆F(xiàn)場安裝就位后。
3、變壓器在運行中經受短路電流沖擊后，可根據短路電流的大小、持續(xù)時間、累積短路次數(shù)決定。
低電壓電抗法測量變壓器繞組變形判斷方法：
1、建立包含出廠、交接和現(xiàn)場首次試驗值的原始資料數(shù)據庫。
2、每次檢測后，均應分析同一參數(shù)的三個單相值的互差(橫比)和同一參數(shù)值與原始數(shù)據和上一次測試數(shù)據的相比之差(縱比)。
3、分析縱、橫比值的變化趨勢。
4、分析相關繞組對參數(shù)變化與異常繞組對參數(shù)變化的對應性。
5、結合測量繞組的直流電阻、繞組對和繞組對地的等值電容、變壓器的空載電流、空載損耗、局部放電，進行繞組頻率響應的分析、等試驗綜合分析。
采用低電壓電抗法進行變壓器繞組變形試驗雖然沒有變壓器繞組變形測試儀方便，但成本較低，這種方法我們也必須掌握。
四方國瑞電力專注于高電壓試驗設備及其測試技術的研究和發(fā)展，努力為我國堅強智能電網建設和保障電網安全運行作出貢獻。
