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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。
电力变压器在线监测及故障诊断分析系统说明报告华中科技大学目录1. 概述 (3)1.1. 用途 (3)1.2. 使用环境 (3)1.3. 技术特点 (3)2. 主要技术参数 (4)2.1. 额定数据 (4)2.2. 通信方式 (4)2.3. 诊断方式 (4)2.4. 设定参数 (4)3. 诊断工作原理 (5)4. 通信软件使用说明 (7)4.1. 连接MIS系统 (7)4.2. 连接铁芯接地电流装置 (7)5. 客户端软件使用说明 (9)5.1. 主界面 (9)5.2. 用户管理 (10)5.3. 数据获取 (11)5.4. 系统查询 (13)5.5. 诊断分析 (14)5.6. 系统设置 (15)6. 运行与维护 (17)6.1. 一般检查 (17)6.2. 投运前装置的设置与检查． (17)6.3. 运行时检查 (17)6.4. 使用注意事项 (17)6.5. 常见故障处理指南 (17)1.概述1.1. 用途对主变压器进行在线监测，获取反映变压器绝缘状况的关键参数，包括铁芯接地电流、油中气体组分两部分在线获取数据，以及预防性试验、油化学试验、缺陷等历史数据，从多个角度实时全面反映运行变压器的绝缘状态，并对其绝缘状况做出分析、诊断。
系统实现自动运行及数据上网功能，对监测结果建立状态监测数据库，并进行数据管理、分析、统计、整合，为电力变压器状态检修提供辅助分析和决策依据。
1.2. 使用环境本系统服务器安装于变电站内。
为便于与“变压器铁心接地电流报警系统”进行RS485通信，需安装在该系统工控机附近；同时，系统需连接供电局局域网，以实现数据获取和上网功能。
1.3. 技术特点1)软件平台采用Visual C++6.0编写，使用操作系统为WindowsXP系统，数据库采用SQLServer2000 SP4。
2)实现与“变压器铁心接地电流报警系统”、“MIS生产管理数据整合与集中应用业务平台”、“在线油气色谱分析系统”通信，获取与变压器相关数据，并整合录入数据库。
变压器绕组变形短路阻抗测试法及其结果分析摘要：本文介绍了电力变压器绕组变形的基本原理以及短路阻抗的测试和计算方法。
并通过几个实例，介绍了如何利用测得阻抗值分析、判断变压器绕组变形的方法和应用。
关键词：变压器；绕组变形；短路阻抗；结果分析引言作为电力系统中重要的主设备，变压器的安全运行将严重影响电网的安全运行。
近年来，国内许多大型变压器事故都是由于变压器低压侧短路造成的。
变压器的抗短路能力已成为衡量变压器的重要指标，是保障电网中、低压系统安全运行的必要条件。
目前，在电网中运行的变压器有些为老旧变压器，有的运行年限多达几十年，这些变压器抗短路能力差，容易在遭受突发短路时因承受不了过大的电动力而造成设备损坏。
还有的变压器损耗低，有的为节省原材料，但变压器低压绕组未采取足够的抗短路措施，在不大的短路电流下变压器就会损坏。
因此，正确地诊断变压器绕组变形程度，合理检修变压器是提高变压器抗短路能力的一项重要措施。
根据相关规定，发生出口短路要对变压器进行低电压阻抗的测试。
目前国内外对变压器的绕组变形试验方法主要有三种方法：1、阻抗法，2、低压脉冲法，3、频率响应分析法。
因低电压阻抗法其方法简单，所用仪器均是常用仪器，因此一般试验人员均能熟练掌握，是非常广泛使用的一种方法。
一、变压器绕组变形的原理及受力分析变压器遭到突发短路时，如果短路电流小，继电保护快速动作切除故障，对变压器绕组的影响是轻微的；如果短路电流大，继电保护动作时间长，甚至拒动，则对变压器绕组的影响将是严重的，甚至有可能造成变压器损坏。
对于轻微的变形，如果不及时检修，在多次短路冲击后，累积效应也会使变压器损坏。
变压器绕组发生局部机械变形后，其内部的电感、电容等分布参数必然随之发生相对变化。
然而，由于变压器结构、生产厂家的不同，其绕组承受短路电流的能力不同，在承受相同短路电流后，其绕组变形的程度、变形后内部分布参数的相对变化等往往相差较大。
特别是在一个电网中，变压器种类繁多，生产厂家各不相同，如何对遭受出口或近区短路变压器的绕组变形程度作出准确判断，仍有待探讨。
变压器绕组变形原因及危害变压器绕组变形原因及危害引导语：变压器是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，主要构件是初级线圈、次级线圈和铁心(磁芯)。
以下是店铺整理的变压器绕组变形原因及危害，欢迎参考!1.什么是绕组变形?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。
变压器在遭受短路电流冲击或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。
2.绕组变形的原因造成绕组变形的主要原因有：2.1短路故障电流冲击电力变压器在运行过程中，不可避免地要遭受各种短路电流的冲击，特别是变压器出口或近区短路故障，巨大的短路冲击电流将使变压器绕组受到很大的电动力(是正常运行时的数十倍至数百倍)，并使绕组急剧发热。
在较高的温度下，导线的机械强度变小，电动力更容易使绕组破坏或变形。
短路故障电流冲击是变压器绕最主要外因。
众所周知，电力变压器线圈是以绝缘垫块隔开的铜或铝线段所构成的。
这种系统的动特性在发生突发短路时是变化的。
因为绝缘热的弹性与其压紧程度有关，即与作用力有关。
电动力本身也不是恒定不变的，而是按照复杂的规律变化。
虽然对短路时作用在变压器线圈上的电动力的研究始于四十年代，但是由于动态过程分析的复杂性，到目前为止尚不能用理论计算结果正确反映出变压器随突发短路电流冲击的能力。
a)扩张径向力b)压缩径向力理论分析表明，作用在变压器上的电动力可分为轴向(纵向)和径向(横向)力两种。
径向力的作用方向取决于线圈相互位置及其电流的方向，对双线圈变压器而方，径向力拉伸外部线圈，奔窜内部线圈，为了提高内部线圈对径向力的刚度。
通常是将线圈绕制在由绝缘筒支撑的条上。
此时，该线圈不但要随到压缩力作用，还会同时受到撑条所产生的弯曲力作用，如果所受到的合应力超过线圈刚度的屈服点，必将导致线圈发生永久变形，出现经常见到的梅花状或鼓包状绕组变形现象。
变压器绕组变形的分析判断和处置摘要：当变压器承受外界短路冲击跳闸时，主要采用的绕组变形判定方法是低电压短路阻抗法；因试验条件、环境等因素的影响，短路阻抗法的试验结果关联性分析不强，需要采用其他试验方法进行验证。
本文对绕组电容量和短路阻抗之间的变化关系进行定性分析，发现了变压器低压、中压绕组发生变形时，电容量和阻抗电压百分数会相应变化。
依据220kV变压器抗短路不足典型案例进行阻抗试验、电容量试验和解体分析，提出变压器绕组变形综合判定方法。
关键词：变压器；绕组变形；判断；位置引言电力系统中变压器是基础设备，它是否安全运行，直接影响了供电系统的安全。
变压器制造完成后，其线圈和内部结构及每个线圈的频率响应特性也就确定了。
变压器无论是运输过程的撞击而导致的变压器线圈相对位移，或是试验出现的匝间、相间短路，又或是运行中的短路和故障产生的电磁拉力而导致的线圈变形等现象，都会改变内部绕组的分布参数，使变压器的谐振频点偏移、频率响应幅度变化。
频率响应测试是一种量化处理，是依据变化量的大小、频率响应变化的幅度、频率响应变化的趋势等测量结果确定变压器的破坏程度。
因此有必要对变压器绕组变形测试仪的校准，而变压器绕组变形测试仪是否符合其技术指标，对变压器甚至对整个电力系统都有重要性。
1绕组变形产生的原因变压器绕组变形可分为:径向拉伸、径向压缩、轴向延伸、轴向压缩、轴向套叠和绕组扭曲。
绕组形变会导致变压器内部绕组发生不同类型的故障，为变压器的安全运行留下隐患。
绕组变形主要有以下几种原因:①变压器在遭受各种短路电流的冲击后，绕组中流过的电流远大于正常运行时的电流，在变压器内部产生较大磁场，强大的电动力引发绕组变形，绕组变形主要是由于短路故障引起。
②变压器在远距离运输或者安装时，意外的碰撞和颠簸有可能导致变压器绕组发生变形。
③变压器绕组的保护系统不完善或者动作失灵，故障时长时间承受故障电流，会加剧变压器绕组形变。
变压器绕组发生变形后，会导致内部绝缘破坏引发匝间短路或导致局部放电，由于绝缘距离发生改变造成场强过高，击穿变压器主体结构，从而降低变压器抗短路能力。
主变常见的高压试验：一、测量绕组连同套管的绝缘电阻、吸收比和（或）极化指数试验目的：对检查变压器整体的绝缘状况具有较高的灵敏度,能有效地检查出变压器绝缘整体受潮、部件表面受潮或脏污、以及贯穿性的集中性缺陷.例如，各种贯穿性短路、瓷件破裂、引线接壳等现象。
吸收比、极化指数：变压器绝缘电阻取决于变压器纸和油的状况，还取决于结构尺寸，并随时间增加而增大，因此单纯的绝缘电阻值不是判别绝缘状况的理想指标。
实测表明，用吸收比和极化指数更能反映变压器的绝缘受潮情况。
吸收比K为60s绝缘电阻值与15s 绝缘电阻值之比，吸收比在一定程度上反映了绝缘是否受潮。
极化指数PI为10min绝缘电阻值与1min绝缘电阻值之比随着变压器电压的提高、容量的增大,在吸收比测量中出现绝缘电阻高、吸收比反而不合格的不合理现象，这是因为变压器干燥工艺的提高，油纸绝缘材料的改善，变压器大型化，吸收过程明显变长，出现绝缘电阻提高、吸收比小于1.3的情况，可以用极化指数来判断变压器绝缘是否受潮。
二、测量铁心的绝缘电阻试验目的：铁心的绝缘电阻反映铁心与地电位的金属件之间的绝缘情况，包括铁心与油箱、穿心螺栓、上下夹件、绑扎钢带、钢压板、磁屏蔽等之间的绝缘,从而判断铁心与这些部件之间的绝缘是否劣化或短路，反映出铁心是否存在多点接地现象.如果铁心有两点或两点以上接地，则铁心中磁通变化时就会在接地回路中有感应出环流.这些环流将引起空载损耗增大,铁心温度升高.若两个接地点间包含的铁心片越多，短接的回路越大，环流也越大。
当环流足够大时,将烧毁接地片或铁心产生故障。
因此,铁心必须接地，且只能一点接地。
测得的绝缘电阻与历次测量数据相比无显著差别，则认为铁心对地绝缘良好。
若绝缘电阻下降较多，则说明铁心对地绝缘下降；若绝缘电阻为零，则说明存在铁心多点接地现象。
三、测量绕组连同套管的介质损耗及电容量油纸绝缘是有损耗的,在交流电压作用下有极化损耗和电导损耗，通常用tgδ来描述介质损耗的大小，且tgδ与绝缘材料的形状、尺寸无关，只决定于绝缘材料的绝缘性能，所以作为判断绝缘状态是否良好的重要手段之一.绝缘性能良好的变压器的tgδ值一般较小，若变压器存在着绝缘缺陷，则可将变压器绝缘分为绝缘完好和有绝缘缺陷两部分，当有绝缘缺陷部分的体积(电容量)占变压器总体积（电容量）的比例较大时,测量的tgδ也较大,说明试验反映绝缘缺陷灵敏，反之不灵敏。
________________变压器电气预防性试验报告
型号： 出厂编号： 试验项目 额定频率： 额定容量（kV A ） 联结组标号：
试验报告： 室温： ℃ 1. 绕组连同套管的直流电阻测量 高压绕组：(单位：Ω) 分接位置
AB BC CA 最不大不平衡度
标准
1
2%
2 3 4 5 6 7
低压绕组：（单位：m Ω）
ab bc ac 最不大不平稳度
标准
1%
3. 测量绕组连同套管的绝缘电阻 _______V 室温： ℃ 高压~低压及地(M Ω)
15秒
60秒
低压~高压及地(M Ω)
15秒
60秒
4. 交流工频耐压试验： 试验部位 试前绝缘电阻 （M Ω） 试后绝缘电阻 （M Ω） 试验电压
（kV ）
时间 （min ）
高压—低压及地 1 低压—高压及地 1 5.直流耐压试验
试验部位 试验前绝缘 （M Ω） 试后绝缘电阻 （M Ω） 试验电压 （kV ） 泄漏电流
（uA ）
时间 （min ）
高压—低压及地 1 低压—高压及地 1
6. 额定电压下的冲击合闸试验：
7. 相位检查：
8. 局部放电试验：
9. 绕组变形试验：
10. 实验前设备是否清扫：
11.实验结论及设备存在的问题：
试验人员：
试验负责人：
班组负责人：
审核：
试验日期：年月日。
变压器绕组变形的分析判断和处置发布时间：2022-10-26T03:39:20.002Z 来源：《科学与技术》2022年第6月第12期作者：孙文轩[导读] 发电厂中的主变压器孙文轩安徽龙源风力发电有限公司摘要：发电厂中的主变压器、高压厂用变压器和启备变压器作为输电或配电系统电源变压器，为电网或发电厂厂用电提供电源。
输电网和厂用配电网系统庞大、设备众多，故障发生的频次较高；每一次发生故障，流过变压器的故障电流都会对变压器绕组产生热和力两方面的影响，极有可能造成绕组股线焊点开焊、线包局部或整体变形、铁芯受损等后果；线包的局部或整体变形，会进一步诱发变压器匝间、相间或高低压绕组之间的短路故障，严重威胁变压器的安全运行。
为防止大型变压器因近端短路后绕组变形诱发变压器事故，国家能源局编制的《防止电力生产事故的二十五项重点要求》中，对变压器近区突发短路后的检查要求做了规定。
关键词：变压器绕组变形；分析判断；处置引言电力变压器是电网的主要电力设备之一，承担着重要的改造任务，其安全可靠的运行状况直接影响到整个电网的电力供应。
鉴于当今世界形势日益复杂，我国国民经济迅速健康发展，现代社会对电力供应的安全和可靠的要求越来越高，作为主要工业的电力安全比以往任何时候都更加重要。
此外，人们对电力的需求日益增加，电力变压器也逐渐转向更高的电压和功率。
1变压器设备工作原理随着我国经济的迅速增长和电力需求的增加，国家电网继续提高发电机的负荷能力和电网规模，同时确保在电网自动化管理方面进行有效的战略部署。
在自动化电网管理过程中，对设备故障的维护和维修提出了更严格的要求。
在电网系统中，某些设备故障可能造成大规模停电的危险，从而对工业生产和社会发展产生不利影响。
为了及时检测变压器故障的危险，提高变压器设备运行的安全性和稳定性，避免故障引起的停电危险，有必要对大型变压器设备绕组变形故障诊断进行深入研究。
电力工业中使用的主要变压器是转换交流电源、替代电路和特性阻抗的电气设备。
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。
附件四：变压器绕组变形的原因、诊断方法和防止措施电力变压器绕组变形是指在电动力和机械力的作用下，绕组的尺寸或形状发生不可逆的变化。
它包括轴向和径向尺寸的变化，器身位移，绕组扭曲、鼓包和匝间短路等。
绕组变形是电力系统安全运行的一大隐患。
因此。
研究变压器绕组变形的原因、诊断方法和防止措施，对减少变压器事故的发生具有重要意义。
目前，世界各国都在积极开展变压器绕组变形诊断工作，有些国家（如意大利）甚至把该项工作放在变压器预防性试验项目的首要位置。
我国在规程中推荐了变压器出口短路后测绕组变形的方法。
一、绕组变形的原因造成变压器绕组变形的主要原因有：1，短路故障电流冲击电力变压器在运行过程中，不可避免地要遭受各种短路故障电流的冲击，特别是变压器出口或近距离短路故障，巨大的短路冲击电流将使变压器绕组受到很大的电动力（是正常运行时的数十倍至数百倍），并使绕组急剧发热。
在较高的温度下，导线的机械强度变小，电动力更容易使绕组破坏或变形。
电动力的产生是绕组中的短路冲击电流与漏磁场相互作用的结果。
绕组中漏磁场的分布如图1-9所示。
它可分解为两个分量，即纵轴磁场B和根轴磁场B′。
纵轴磁场对绕组产生辐向力，这个作用力，使外部绕组受向外张力Fp1，在导线中产生拉应力，技应力过大时，导线被拉长，匝绝缘会被损坏，造成匝间短路；内部绕组受到压缩力Fp2，导线受压应力，加压应力过大，可引起绕组局部变形。
受力状态如日1－10所示。
横轴磁场使内、外绕组均受到轴向压缩力只，如图1－11所示。
如果两个绕组沿图1-9绕组中漏磁分布图 1-10绕组的辐向力高度方向安匝分布均匀，此力很小，安匝分布越不均匀，轴向力越大。
轴向电动力过大，可使绕组发生永久性变形，共产生纵向位移等。
图 1-11绕组的轴向力在运行中，由于辐向和轴向电动力同时作用，可能使整个绕组发生扭转。
国内外运行事故分析表明。
短路事故是引起变压器损坏的主要原因之一。
例如，我国1985～1989年 110kV及以上电压等级的电力变压锡，，因外部短路事故烧损110kV变压器，容量为649MVA，占110kV变压器事故的15％，1989～1993年，110kV级电力变压器的事故统计结果表明，因受外部短路电流冲击而直接导致变压器烧毁的共有57台，约占该等级变压器总事故台次的35·5%（其中有载调压器占48％）。
