频响法绕组变形试验

产品技术规范书设备名称：电力变压器绕组变形测试仪（频响法）型号：CYDT-20生产厂家：产品编码：品牌：一、概述：电力变压器绕组变形测试仪（频响法）根据对变压器内部绕组特征参数的测量，采用目前世界发达国家正在开发完善的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。

变压器设计制造完成后，其线圈和内部结构就确定下来，因此对一台多绕组的变压器线圈而言，如果电压等级相同、绕制方法相同，则每个线圈对应参数(Ci、Li)就应该是确定的。

因此每个线圈的频域特征响应也随之确定，对应的三相线圈之间其频率图谱具有一定可比性。

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。

并根据响应分析方法研制开发的变压器绕组测试仪，就是这样一种新颖的变压器内部故障无损检测设备。

它适用于63kV～500kV电力变压器的内部结构故障检测。

变压器绕组变形测试仪是将变压器内部绕组参数在不同频域的响应变化经量化处理后，根据其变化量值的大小、频响变化的幅度、区域和频响变化的趋势，来确定变压器内部绕组的变化程度，进而可以根据测量结果判断变压器是否已经受到严重破坏、是否需要进行大修。

对于运行中的变压器而言，无论过去是否保存有频域特征图，通过比较故障变压器线圈间特征图谱的差异，也可以对故障程度进行判断。

当然，如果保存有一套变压器原有的绕组特征图，更易对变压器的运行状况、事故后分析和维护检修提供更为精确有力的依据。

变压器绕组变形测试仪由笔记本电脑及单片机构成高精度测量系统,结构紧，操作简单，具有较完备的测试分析功能，对照使用说明书或经过短期培训即可自行操作使用。

二、主要技术特点1、采集控制采用高速、高集成化微处理器。

2、笔记本电脑与仪器之间通信USB接口。

频率响应法、低电压短路阻抗法测试绕组变形的应用摘要：电力变压器在遭受短路电流冲击或运输过程中遭受冲击时，在电动力或机械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、鼓包或位移等特征。

绕组变形是电力变压器安全运行的一大隐患，及时发现和处理有问题的变压器，有针对性地进行吊检，对变压器事故的发生及大面积停电等具有防范作用。

关键词：变压器；绕组变形；测试方法；应用1 引言十八项反措要求：110（66）kV 及以上电压等级变压器在出厂和投产前，应采用频响法和低电压短路阻抗法对绕组进行变形测试，并留存原始记录。

频响法和低电压短路阻抗法都有很多成功的经验，也有不足的地方。

因此，频响法和低电压短路阻抗测试两者应同时开展，以分析得到更为准确的诊断结果。

2 扫频响应分析法扫频响应分析法，是用扫描发生器将一组不同频率的正弦波电压加到变压器绕组的一端，然后测量绕组两端端口特性参数的方法。

频率响应法的原理指在较高频率的电压作用下，变压器的每个绕组均可视为由线性电阻、电感、电容等分布参数构成的无源线性二端口网络，其内部特性可通过传递函数H（jω）描述。

当变压器结构确定后，各绕组对应的二端口网络参数是一定的，如果绕组发生变形，绕组内部的分布电感、电容等参数必然会改变，从而对应的二端口网络参数改变，导致其传递函数H（jω）发生变化。

变压器绕组的幅频响应特性采用频率扫描方式获得。

连续改变外施正弦波激励源Us的频率f（角频率ω=2πf），测量在不同频率下的响应端电压U2和激励电压U1的信号幅值之比，获得指定激励端和响应端情况下绕组的幅频响应曲线。

测试设备采用一台便携式的装置，用50W同轴测试导线连接到变压器绕组上，试验过程中，对绕组输入幅值为10 Vrms的正弦信号，然后通过采集单元对绕组的输入电压和输出电压进行采集和傅里叶变换处理。

整个试验过程很慢，每相大约用三十分钟才完成试验。

因此，该方法更适合在实验室中采用。

频率响应法的注意事项：（1）杂散电容的影响，变压器套管母线对地杂散电容往往是不固定的，为得出较为精确的诊断结果，测试应在变压器处于完全与电网隔离的状态下进行。

NDBX-Ⅳ变压器绕组变形测试仪（频响法）产品简介变压器设计制造完成后，其内部结构和各项参数基本保持不变，因此每个线圈的频域响应也随之确定，正常绕组的变压器，其三相频域响应曲线耦合程度基本一致。

当变压器在试验过程中出现匝间、相间短路，在运行中出现短路或其他故障因电磁拉力造成线圈移位，在运输过程中发送碰撞造成线圈相对移位，这些因素都会使变压器分布参数发生变化，其频域响应也发生变化，根据频域响应曲线即可判断变压器的变形程度。

基于以上思想和先进的测量技术，本公司研发生产了NDBX-Ⅳ变压器绕组变形测试仪，该仪器能准确绘制各相频域响应曲线，通过测量曲线的横向、纵向对比，可以准确的判断变压器的变形程度。

NDBX-Ⅳ变压器绕组变形测试仪符合DL/T911 2004《电力变压器绕组变形的频率响应分析法》标准。

产品特征☆、采用先进的DDS扫频技术☆、采用双电源供电：市电AC220V±10%，内电源6V5AH蓄电池☆、采用高速，高集成化微处理器设计☆、输出正弦波幅值可通过软件设置☆、双通道16位AD采样☆、8寸彩色触摸屏，亮度可调☆、可以保存120组测量数据，供随时查阅或上传至PC机☆、有强大的上位机软件，曲线分析、打印和生成word文档☆、USB2.0接口,支持数据上传和联机测试☆、主机尺寸：35mm x 210mm x 210mm☆、主机重量：约5kg。

产品参数☆、设置6种不同的扫描方式：线性1K～1000kHz_1.0步进1kHz（1000点）线性1K～1000kHz_0.5步进0.5kHz（2000点）线性1K～2000kHz_1.0步进1kHz（2000点）线性1K～2000kHz_0.5步进0.5kHz（4000点）分段100HZ～1000kHz（1440点）分段100HZ～2000kHz（2440点）☆、测量范围：(-100dB）～（+20dB）☆、测量精度：0.1dB ;☆、扫描频率精度：0.01%；☆、信号输入阻抗：1MΩ；☆、信号输出阻抗：50Ω；☆、同相测试重复率：99.5%；。

浅谈如何应用频响法诊断变压器绕组变形【摘要】变压器绕组变形试验已在全国普遍开展，并成功地查出了多台变压器的绕组变形，在各方面发挥了重要作用。

本文主要阐述了变压器绕组变形的定义、判定标准及诊断实例。

【关键词】变压器绕组变形；判定标准；实例1. 引言（1）目前，应用频率响应分析技术对遭受短路冲击、突发事故和碰撞的变压器进行绕组变形试验已得到广泛应用，并取得了良好效果。

主要体现在以下三方面，通过对遭受过短路冲击的变压器进行变形试验普查，查出了一部分绕组已发生变形的变压器。

并及时进行了停电整修或更换绕组，防止了可能的突发性损坏事故；对发生出口短路的变压器立即进行变形试验，未发生绕组变形的及时投运，由于这种方法不用放油吊罩检查，因而可节省大量人力、物力，缩短停电时间。

对于发生了绕组变形的变压器，由于能及时发现而避免了再次投运可能带来的损坏事故；通过变形试验，能明确变压器哪侧哪相出了问题，这就减少了检修的盲目性。

（2）通过对470台110KV及以上变压器进行变形试验发现，其中有28台发生了绕组变形（占6%）。

经吊检或解体得到证实的有23台，其余5台待查。

在变形的23台变压器中，有14台发生了严重变形并更换了绕组（占3%）。

前苏联在1984～1987年间，对75台遭受短路冲击的大型变压器（主要是330KV等级）进行调查发现，22台发生了变形（占29.3%），其中16台进行了更换。

（3）尽管目前变形试验的重要性已得到普遍承认，电力部预试规程和反事故措施中也明文规定变压器出口短路后需进行变形试验，但如何应用频响法诊断变压器绕组变形，目前尚无统一的方法和标准。

为使这一方法标准化和规范化，笔者进行了多年的分析研究，形成了一套变压器绕组变形判定标准。

这套标准经过对全国470台110KV及以上变压器，尤其是28台绕组发生变形变压器的考核，证明这套判定标准是简单可靠的，完全可以满足变压器运行、检修的需要。

2. 变压器绕组变形的定义2.1变压器遭受短路冲击时，绕组受到辐向力、轴向力和周向力（或扭矩的作用），因而变压器绕组会发生相应的变形，即辐向位移、轴向位移和扭曲（或绕组转动），以及包括断股、匝间短路、引线位移和静电板引线断开等的特殊变形。

频响分析法和短路阻抗法结合的变压器绕组变形测试试验摘要：电力变压器在电力系统中起着能量转换与运输的作用，变压器故障直接威胁着整个电力系统的安全稳定运行。

变压器绕组因外部短路等原因造成的变形甚至损坏故障较为多见，对电网的稳定与安全运行影响重大。

本文提出一种频响分析法和短路阻抗法相结合的变压器绕组变形测试方法，并展开相关试验。

关键词：变压器；频响分析法；绕组变形；短路阻抗法一、频响分析法和短路阻抗法相结合的变压器绕组变形模拟测试本试验采用模型变压器对理论分析进行验证，试验设备采用基于扫频短路阻抗法的绕组变形测试系统，接线方式如图1所示，将变压器原边加压副边短接，在加压侧施加≥100W的大功率扫频信号，通过测量装置获得激励和响应信号，从而绘制出扫频短路阻抗法的试验曲线，进行变换不同的坐标系等处理，使数据的特性显示更加明显。

通过试验对比，可以得出以下结论：①在频率大于45k Hz以后，模型变压器在低压二次开路及短路情况下测的的相应曲线基本重合，因此扫频短路阻抗法可以获得在中、高频频段与传统频率响应法一致的频响曲线；②低频段两种方法下获得的曲线差别较大，但二次短路情况下（<1k Hz）获得的曲线表现为线性，与频率成正比，可以认为是集中参数的漏抗，如图3短路阻抗-频率曲线的低频段所示。

通过短路阻抗-频率特征曲线，可以获得50Hz时的短路阻抗值（见表1），与铭牌值进行比较相差不大，短路阻抗值的测量精度满足要求；③扫频短路阻抗法可以将频率响应法和短路阻抗法有机的结合在一起，一次测试能够同时获得频响曲线和短路阻抗-频率曲线，在低频段和中高频段可以分别运用短路阻抗值和频响曲线的差异来判断变压器是否存在绕组变形。

二、频响分析法和短路阻抗法相结合的的判断方法的研究对扫频阻抗法获得的数据进一步处理，还可以获得以下特征曲线：①阻抗/ω-频率（Zk/ω-f）特征曲线；②阻抗-频率（Zk-f）特征曲线；③电阻-频率（R-f）特征曲线；④电抗-频率（X-f）特征曲线。

绕组变形试验频响法接地点的影响绕组变形试验是电气工程中常用的一种方法，用于评估变压器等电器设备的可靠性和性能。

而在这个试验中，频响法是一种常用的测试方法。

尤其在确定绕组接地点时，频响法对于准确评估设备的特性非常重要。

首先，让我们来了解一下绕组变形试验的基本原理。

绕组变形试验是通过对设备进行施加正常工作负载，以评估设备的热稳定性和机械稳定性。

在试验过程中，通常会使用频响法来监测设备的响应。

频响法的原理是利用设备的输入和输出信号之间的频率响应关系来判断设备的性能。

通过在设备中施加一系列频率可变的输入信号，可以实时监测设备的响应。

而接地点的选择直接影响了频响法测试的准确性和可靠性。

在频响法中，选择合适的接地点对于获取准确的测试结果至关重要。

如果接地点选择不当，会导致信号的干扰和误差，从而影响测试的准确性。

因此，在进行绕组变形试验时，需要注意以下几点：首先，接地点应尽量距离可能引起干扰的源头。

在实际应用中，设备所处的环境通常存在各种电磁干扰源，如电力线路、变频器等。

如果接地点选择过近，会导致这些干扰信号混入测试信号中，从而产生误差。

其次，接地点应尽量选择绕组相对稳定的区域。

绕组变形试验中，电流和磁场的变化会导致绕组的变形和位移。

因此，接地点应选择在绕组结构相对稳定的位置，避免因绕组变形而引起的接地点位移和变动。

此外，接地点的选择还要考虑到易测性。

接地点的位置应方便测试人员接触和观察，并且要与其他测试点区分开来，以避免干扰。

总之，绕组变形试验是评估电器设备性能的重要手段，而频响法是其中常用的测试方法。

在选择接地点时，应尽量远离干扰源，选择相对稳定的区域，并考虑易测性等因素。

只有这样才能确保测试结果的准确性和可靠性。

NDBX-III变压器绕组变形测试仪（频响法+阻抗法）武汉诺顿电气有限公司产品简介：变压器绕组变形测试仪具有频率响应法和低电压短路阻抗法两种测试方法，用两种不同的方法对电力变压器绕组进行测量，全面反映变压器的绕组特性，更加准确地分析、诊断绕组变形情况。

频响法和阻抗法两种设备完美合成，节省测试时间，提高工作效率。

产品特征：☆、频响法采用扫频法对变压器绕组特性进行测量，不对变压器吊罩、拆装的情况下，通过检测各绕组的幅频响应特性，对6kV及以上变压器，准确测量绕组的扭曲、鼓包或移位等变形情况。

☆、频响法与阻抗法均为三相自动测试，大大缩短测试时间。

测量速度快，对单个绕组测量时间1-2分钟以内。

☆、频响法频率精度非常高，频率精度高于0.001%。

☆、频响法采用数字化频率合成，频率稳定性更高。

☆、频响法采用5000V电压隔离、充分保护测试电脑安全。

☆、频响法可同时加载9条曲线，各条曲线相关参数自动计算，自动诊断绕组的变形情况，给出诊断的参考结论。

☆、频响法采用分析软件功能强大，软件、硬件指标满足DL/T911-2016标准。

☆、短路阻抗法为三相自动测试。

不用外接调压源，采用市电AC220V低压电源，便可自动对变压器的AB、BC、CA高压绕组施加电压，同步采集数据，自动计算出阻抗误差百分比，测试结果非常直观。

☆、短路阻抗法适用于任意大小容量的变压器的阻抗测试。

☆、短路阻抗法测试过程中显示测试电流、测试电压的波形图谱，方便实时监测测试情况。

☆、短路阻抗法具有测量电感的功能。

☆、短路阻抗法具有测量变压器零序阻抗的功能。

☆、采用windows平台，兼容Window 2000/WindowXP/Windows7/windows8。

☆、采用数据库保存测试数据，对测试数据的管理简洁方便。

☆、软件管理功能强大，充分考虑现场使用的需要，测量数据自动存盘、自动导出生成Word版测试报告（需安装相应的Office软件）或JPG图片报告，方便用户出测试报告。