电力变压器绕组变形检测技术(2)

电力变压器绕组变形的测试方法及比照分析十九冶电装分公司任兆兴内容摘要：本文从变压器绕组变形的测试原理、测试接线方法、变形的判断方法、现场检测要点等几个方面，分别介绍了低压电抗法和频率响应法在变压器绕组变形现场测试中的应用方法，并比照分析了低压电抗法和频率响应法之间的优点与缺乏。

关键词:变压器绕组变形、低压电抗法、频率响应法、现场检测要点、比照分析。

一、前言：电力变压器是电力系统中最重要的设备之一，直接关系着电网的平安运行。

据国家电网公司不完全统计，变压器绕组变形引起的事故占变压器事故的1/4以上。

因此，目前世界各国都在积极开展电力变压器绕组变形诊断测试，国家电网公司在?防止电力生产重大事故的二十五项重点要求?中，已明确把绕组变形试验列入变压器出厂、交接和发生短路事故后的必试工程。

变压器绕组变形是指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[1]。

变压器绕组发生变形后，其内部的电感、电容分布参数必然发生相对变化。

用常规方法(如测量变比、直阻和电容)判断变压器绕组是否发生变形是很困难的，一般只能通过变压器吊罩检查来验证，但吊罩检查不仅要花费大量的人力物力，而且对变压器本身也有一定的危害性。

因此能在现场不吊罩检查情况下快速判断变压器绕组有无变形的试验方法和仪器出现后，很快便得到了广泛的运用。

二、变压器绕组变形测试方法介绍：1、短路阻抗法：变压器绕组变形测试最早使用的方法是由前苏联提出的短路阻抗法。

其原理是通过测量变压器绕组在50Hz工频电压下变压器绕组的短路阻抗或漏抗，由阻抗或漏抗值的变化来判断变压器绕组是否发生了危及运行的变形，如匝间短路、开路、线圈位移等。

短路阻抗法主要用测量变压器绕组的短路阻抗等集中参数的变化来判断绕组是否发生变形。

但对变形不是特别严重的绕组或者缺陷仅在绕组的个别部位，集中参数的变化将不明显，使用一般检测短路阻抗的方法，很难获得必要的检测灵敏度，所以测量效果不是很好。

电力变压器绕组变形的电抗法检测判断导则
电力变压器绕组变形的电抗法检测判断导则包括以下几点：
1. 检测对象：电力变压器，特别是变压器绕组。

2. 检测原理：利用变压器绕组变形后电感值变化的原理进行检测。

当绕组发生变形后，其电感值将发生改变，通过测量电感值的变化来判断绕组是否存在变形。

3. 检测方法：使用电容器法或变压器比值法进行检测。

电容器法适用于小型变压器的绕组变形检测，而变压器比值法适用于大型变压器绕组变形检测。

变压器比值法的原理是根据变压器的短路阻抗比和开路电压比计算绕组变形程度。

4. 检测结果：检测结果应根据实际情况进行合理解释和判断。

如绕组变形程度较小，则不需要采取措施；如绕组变形程度较大，则需要进行修复或更换操作。

5. 注意事项：在进行绕组变形检测时，应当选择适当的检测方法和合适的检测设备，同时，应当注意安全问题，确保检测过程的安全性。

变压器绕组变形检测什么是绕组变形？电力行业标准DL/T911-2004《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。

绕组变形的危害？绕组变形是电力变压器安全运行的一大隐患。

多台变压器的实际试验经验表明，绕组变形后，绝缘试验和油的试验都难于发现，表现为潜伏性故障。

近几年来，对全国110KV的电力变压器事帮统计分析表明，因绕组承受短路能力不够已成为电力变压器事故的首要内部原因，严重影响电力变压器的安全、可靠运行。

华天电力生产的HTBX-H变压器绕组变形测试仪根据对变压器内部绕组特征参数的测量，该仪器采用目前发达国家内部故障频率响应分析(FRA)方法，能对变压器内部故障作出准确判断。

它具有一下特点：1.在测试过程中仅需要拆除变压器的连接母线，不需要对变压器进行吊罩、拆装的情况下就完成所有测试。

2.每相测量所需时间小于60 秒,对一台高、中、低绕组的电力变压器（容量、电压等级不限）进行绕组变形测量，总需时间不超过10 分钟。

3. 接线人员可任意布放信号输入输出引线,对测量结果无影响,接线人员可停留在变压器油箱上面,减轻劳动强度。

主要技术性能扫频范围及精度幅度范围及精度信号输入阻抗信号输出阻抗＜0.01％ 0.1dB仪器使用方法三相Yn 形测量接线Yn 形测量A 相接线示意图◇测量系统共一点接地，取变压器铁芯接地。

◇黄夹子定义为输入，钳在Yn 的‘O’点、绿夹子定义为测量，钳在A 相上。

◇地线连接网依次由绿夹子地线孔插入接地线至黄夹子地线孔，再由一根地线转接到铁芯接地。

将黑夹子连接至铁芯接地，钳在低压侧A 相上。

◇接地导线为5 米。

◇仪器的接地由测量线导入。

Yn 形测量B 相接线示意图◇测量系统共一点接地，取变压器铁芯接地。

◇黄夹子为输入，钳在Yn 的‘O’点、绿夹子为测量，钳在B 相上。

◇地线连接网依次由绿夹子地线孔插入接地线至黄夹子地线孔，再由一根地线转接到铁芯接地。

变压器绕组变形测试分析摘要：变压器是电力输送过程中重要的输变电设备，其工作状态对整个电力输送有着很大的影响。

在变压器工作中，变压器绕组的变形问题是电力部门最为关注的重点，而相应的测试方法也有很多。

鉴于此，本文主要分析了变压器绕组变形的现场测试原理和方法，探讨了测试过程中应该注意的问题，期望对提高变压器绕组变形测试的准确性有所帮助。

关键词：变压器；绕组变形；测试分析1绕组变形试验目的变压器绕组一般是铜或铝导线，在受到机械力或电动力等较大应力作用时，绕组的尺寸和形状会发生变化。

具体而言，一是变压器在出厂运输或安装过程中受到碰撞冲击会产生断股、移位、扭曲现象；二是变压器在运行中受到短路电流热和电动力的作用时，短时间内会发生绕组变形，严重时可能导致相间短路、烧毁。

变压器绕组变形后一般都能继续投运，但对变压器和电力系统运行都有危害，带病运行对电网也是一种安全隐患。

由于变压器是全封闭的电气设备，从外观上很难看出内部的变形情况，在现场不吊芯检查的情况下，只能通过外部试验来快速了解绕组变形状态。

因此我们必须对变压器绕组变形进行检测，判断变形的严重程度，并根据诊断结果制定相应的防范措施，从而降低故障率，保证电网安全运行。

因此，变压器绕组变形测试意义十分重大。

2变压器绕组变形测试方法2.1频率响应法频率超过1kHz时，变压器每个绕组可看成一个由电容、电感等分布参数构成的无源线性双端网络。

该网络的结构特性由传递函数H(jω)决定，H(jω)随ω变化的曲线就是频率响应特性曲线，是对变压器特性的描述。

如果绕组变形，必定引起分布电感、电容等参数变化，导致传递函数H(jω)的零点和极点发生变化，从而改变网络的频率响应特性，频率响应特性曲线就发生改变，进行横、纵向比较就能判断绕组变形情况。

由于传递函数H(jω)对电感、电容变化反应灵敏，因此，频率响应法不但能灵敏的反应宏观上的绕组扭曲、拉伸、鼓包、崩塌、移位等宏观上的变形问题，还能就匝间短路、断股、分接开关接触不当、铁心接地故障、引线连接不当或移位等细小的局部性问题灵敏反应，因此，频率响应法是目前主要的测试方法。

变压器绕组变形实验
变压器绕组变形实验是这些年被电力体系广泛用于查看是不是变形的一种实验办法，能有用发现变压器轴向和径向标准改动、器身位移、绕组歪曲、鼓包和匝间短路等。

通电的导体在磁场中会遭到电动力的效果，变压器的某相绕组也处在其它二相构成的磁场中，也会遭到电动力的效果，当绕组中经过正常的负荷电流时，这个电动力很小，不会对绕组构成损害，但当呈现短路事端时，分外是短路点间隔变压器二次出口很近时，短路电流会非常大，健壮的电动使变压器绕组剧烈振荡，乃至呈现变形；
因为变压器是全封闭的电气设备，从外观上很丑恶出内部的变形状况，咱们想出了一个办法，经过外部的实验，来了解绕组变形的状况，这个办法称为绕组的频率照料特性实验。

绕组变形实验根据的最根柢的原理是把变压器绕组当成一个电感线圈，绕组形状的任何改动都会致使电感量的改动，然后带来频率曲线改动。

即是在变压器的一侧加一个给定的频率，在另一侧接纳其频率，查看接纳到的频率曲线与所加频率曲线，及在出厂或新投入时记载的频率曲线是不是存在较大的区别，若区别很小，阐明绕组根柢没有变形，假定二者区别较大，阐明绕组或许有大的变形，应当进行吊芯
（罩）修补了。

变压器绕组变形实验，应契合下列规矩：
1、关于35kV及以下电压等级变压器，宜选用低电压短路阻抗法；
2、关于66kV及以上电压等级变压器，宜选用频率照料丈量绕组特征图谱。

电力变压器绕组变形原因分析及测试方法摘要：电力变压器运行中，出现绕组轴向或径向变形等问题时，会影响运行安全稳定，不能及时解决问题，可能出现恶性放电事故。

基于此，对大型变压器展开绕组变形检查，监测和分析其问题成因，是电力企业重要工作重点之一。

本文拟从电力变压器由于电动力或机械力造成变压器绕组轴向或径向尺寸变化的具体表现、存在动因及检测方法三方面展开电力变压器绕组变形研究分析，以期从根本上解决问题，对电力变压器的运输、安装、运行起到积极借鉴作用。

关键词：电力变压器；绕组变形；测试方法前言电力企业系统运行中，变压器是极为重要的设备。

电力变压器是否安全运行，关系到电网安全能否得以保障。

如果电力企业变压器在生产运行中出现重大安全事故，极易造成大范围停电，影响正常用电供给。

一般，电力企业变压器检修以半年为一个周期，检修期间涉及范围广，检修费用较高。

因此，及时进行变压器故障原因分析，采取对应问题解决办法，能够降低设备故障发生频率，积极保障电力系统正常运行。

1概述电力企业运行系统发展中，电力变压器作用至关重要。

当下，国内电力行业发展稳且快。

最新统计资料显示，到上年年底，我国电力行业整体的发电装机总容量已经高达22亿kW，发电装机总容量稳居世界首位。

而近年来，随着国内电力行业进一步发展，电网容量也呈持续增势，超高压电力系统与特高压电力系统逐渐成熟，大容量系统和区域电网系统等也进一步成成型，电力行业整体电力输送要求提高。

人们的用电需求也随着区域网和国家电网等的建立逐步提升。

随着电网规模扩大，短路容器问题开始频发，电力变压器损害中，短路故障占比有所增加。

电力变压器外部短路原因较容易造成变压器绕组形成，对电力系统正常运行威胁严重，成为电力变压器正常工作中较为常见的故障之一[1]。

2绕组变形原因分析及预防措施2.1绕组变形原因（1）变压器绕组在运行过程中受外力挤压。

随着科学技术不断发展，电力企业先后引入了新型设备，在设备运输，组装过程中，难免会受到外力影响。

电力试验指导之变压器绕组变形试验1.1 变压器绕组变形试验试验目的以及范围变压器在试验过程中发生匝间、相间短路，或在运输过程中发生冲撞，造成线圈相对位移，以及运行过程中在短路和故障状态下因电磁拉力造成线圈变形，就会使变压器绕组的分布参数发生变化。

进而影响并改变变压器原有的频域特征，即频率响应发生幅度变化和谐振频点偏移等。

变压器发生绕组变形后，有的会立即损坏发生事故，更多的是仍能运行一段时间。

由于常规电气试验如电阻测量、变比测量及电容量测量等很难发现绕组的变形，这对电网的安全运行存在严重威胁。

变压器绕组变形测试技术是根据测得的变压器各绕组频率响应特性的一致性，结合设备结构，运行情况及其他试验项目进行全面的、历史的、综合的分析比较，以判断变压器的绕组变形程度。

一是由于绝缘距离发生变化或绝缘纸受到损伤，当遇到过电压时，绕组会发生饼间或匝间击穿，或者在长期工作电压的作用下，绝缘损伤逐渐扩大，最终导致变压器损坏。

二是绕组变形后，机械性能下降，再次遭受短路事故后，会承受不住巨大的冲击力的作用而发生损坏事故。

第31届国际大电网会议指出，变压器绕组变形是变压器发生损坏事故的重要原因之一。

因此，对承受过机械力及电动力作用的变压器进行绕组变形的试验和诊断是十分必要的。

试验仪器、设备介绍1．电力配电变压器铭牌信息如下：型号：S7-500/10 标准代号：GB6451.1-86额定容量：500KVA 产品代号：1EJ••710•1011•1额定电压：10000±5% / 400V 出厂序号：960320额定频率：50Hz 相数：三相联结组标号：Y，yn0 冷却方式：0NAN使用条件：户外使用阻抗电压：3.99%器身吊重：1019kg 绝缘油重：373kg 总重：1760kg 济南变压器厂1996.52．所需试验仪器介绍汇卓电力之变压器绕组变形测试仪、绕组测试仪专用测量线（红，黑各1根，采用横截面积大于4平方毫米及以上的多股外覆绝缘层的铜质软导线）、接地线3根、电源线220V 1根、自检线（3个短接线和1个连接器）、线箱1个、笔记本电脑一台。

电力变压器绕组变形原因分析及测试方法张宗保发布时间：2021-08-30T04:52:59.884Z 来源：《河南电力》2021年5期作者：张宗保1 邹记林2 [导读] 随着我国日常用电量的增加，各种用电安全事故的频发，导致了变电站需要做好日常的维护和检查工作。

（1.身份证号码：430821198****12233；2.身份证号码：432524198****78833）摘要：在一定程度上电力变压器绕组轴向变形会对安全运行造成极为的影响，严重的还会引发放电事故。

所以，对变压器绕组变形原因进行分析和测试是当前电力企业所重视的主要问题。

本文主要通过分析了电力变压器绕组变形的原因，并对测试方法进行深入探讨，予以参考。

关键词：电力；变压器；绕组变形；原因与方法前言：随着我国日常用电量的增加，各种用电安全事故的频发，导致了变电站需要做好日常的维护和检查工作。

当电力变压器出现绕组变形时，需要出绕组变形原因，并制定解决对策，只有这样才可以保障人们的用电安全性。

在绕组变形前，需要利用相关测试方法来找到原因，并提出应对措施，提高变形判断方法的可靠性。

一、电力变压器绕组变形原因和预防措施1.1 电力变压器绕组变形的原因第一；电力变压器绕组在实际运行过程中所受到的短路电流冲击。

在电流冲击之后，直接导致了绕组出现变形；若是变压器绕组经过的电流数值相对较大，那么必然会致使绕组遭受非常大的冲击力，因为电流效应，从而直接导致了绕组温度提升，致使变压器绕组出现变形。

第二；电力变压器绕组受外力的冲击影响；从生产厂家运输出来的变压器，有可能在运输途中或者是在安装过程中，容易受到外力影响，比如运输时发生大的碰撞；安装时变压器内部的零件破损等问题，都会直接导致变压器绕组出现变形。

第三；变压器的保护系统存在死区或者是系统保护失灵。

变压器有属于自身的保护系统，在当变压器出现问题时，系统的保护会自动对系统进行保护，并对故障进行切除，避免安全事故的发生；在变压器保护系统中，其也存在相应的保护死区，此故障一旦出现，会直接致使变压器出现短路作用，影响到绕组变形。

浅析电力变压器绕组变形检测技术摘要：变压器绕组变形检测试验是对变压器绕组健康状况进行检测的一种重要方法。

在变压器的故障中，由于出口短路和近区短路的产生将对变压器正常运行造成的极为严重的危害，故可以采用绕组变形技术中频响曲线进行比较，从而快速准备发现异常状态。

所以现阶段变压器绕组变形检测试验往往作为事故处理的主要依据。

关键词：变压器绕组、绕组变形、检测技术引言：变压器绕组变形包括纵向和横向尺寸的变化，表现为整体位移和下陷，绕组鼓包、扭曲、挤压和匝间短路等。

在不解体、吊罩的情况下，对于发生异常状态的变压器，检测变压器绕组频率响应法能灵敏、准确地反映绕组的变形，并且测得的波形具有很好的重复性和稳定性，对变压器的评估可靠性甚高。

一、频率响应法原理变压器是一个复杂的电阻、电容和电感组成的非线性的分布参数网络，当向某一个线端施加不同频率的电压时，在每个频率下其他线端得到的响应是不相同的。

在较高频率的电压作用下，变压器的每个绕组均可视为一个由线形电阻、电感（互感）、电容等分布参数构成的无源线性双口网络，其内部特性可通过函数H（jω）描述，如果绕组发生变形，绕组内部的分布电感、电容等参数必然改变，导致其等效网络传递函数H（jω）的零点和极点发生变化，使网络的频率响应特性发生变化。

图1 频率响应法的基本检测回路其中：L、K及C分别代表绕组单位长度的分布电感、分布电容及对地分布电容，U1、 U2分别为等效网络的激励端电压和响应端电压，Us为正弦波激励信号源电压，Rs为信号源输出阻抗，R为匹配电阻。

因为绕组的变形必然导致分布参数的变化，从而使频响曲线也改变，所以可以通过录制在变压器正常时和发生出口短路时的相应线端的频响曲线，并进行重合程度和相关参数比较，获取绕组的变形情况。

频率响应分析法检测变压器绕组变形是从变压器绕组的一端输入扫频信号，在另一端检测响应信号，并将响应信号的振幅和相位为频率函数绘出频谱曲线。

当变压器结构定型后，其幅频响应特性是一定的。

电力变压器绕组变形检测与诊断技术的现状与发展摘要：变压器作为电力传输系统中最核心的设备之一，它的安全运行对保障电网的安全有着至关重要的作用。

变压器常见的故障就是绕组变形，所以绕组变形的检测方法就显得尤其重要，研究绕组变形的检测方法也具有重要意义。

文章重点就电力变压器绕组变形检测与诊断技术的现状与发展进行研究分析，以供参考。

关键词：电力变压器；绕组变形；检测技术；现状引言变压器是电力系统中最重要的设备之一，变压器在运输过程中遭受意外碰撞和冲击，在运行中承受故障状态下的冲击电流均会使变压器的绕组和机械结构受到机械应力的冲击，导致绕组一定程度的变形，运行中造成事故。

由于绕组变形对变压器和电力系统运行的严重危害性，而以往的试验方法又不能有效发现这类缺陷，只能通过吊检来验证，这不仅要花费大量的人力物力，而且对变压器本身也有一定的危害性，况且在现行的电力系统运行情况下，大型变压器的长时间停电也是很困难的，所以能快速测量绕组内部变形的频率响应法提出后，得到国内外有关部门的重视，并积极开展这方面的研究工作。

1电力变压器绕组变形原因分析电力行业标准DL/T911－2004《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。