绕组变形的检测
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变压器停运后的电气检查项目变压器停运后主要进行的实验项目有:变压器的色谱分析、变压器绕组变形实验、变压器所有分接头直流电阻实验、变压器变比实验。
1)变压器内发生故障时所产生的气体种类与故障类型有关,通过特征气体判断法来检测油中的气体组分及含量,从而可以判断出变压器的内部故障类型。
1、当故障与固体绝缘材料相关市,CO、CO2含量会显著的增长。
2、当变压器受潮时,其特征是气体H2含量较高,而其他气体成分增加不明显。
3、当存在放电性故障时,乙炔(C2H2)的含量增加。
因此,当6乙炔含量超过标准要求时,可能是变压器内部存在高能量放电。
2)变压器绕组变形试验目前,应用频率响音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得到广泛应用,并取得了良好的效果。
绕组受到巨大的电动力作用产生位移变形,绕组变形或位移后,即使没有立即损坏,也会留下严重故障安全隐患。
一是绝缘距离发生改变,固体绝缘受到损伤、击穿,导致突发性绝缘故障,甚至在正常运行的情况下,因为局部放电而是绝缘击穿。
二是绕组机械轻度下降,其积累效应使绕组再一次遭受近区短路电流冲击时,将承受不住巨大的电动力作用而发生损坏事故。
在变压器停运后进行变形试验的测试结果与出厂试验数据及变形的图形进行比较,合理判断变压器的损坏程度。
3)变压器所有分接头直流电阻试验由于短路电流冲击,在短路电磁力作用下绕组损坏或引线位移是最有可能造成的后果,绕组的变形导致匝绝缘破裂而引起严重变形造成匝、股间短路,同时由于大电流冲击,过电流薄弱环节,如:分接开关、套管引线接头,将军帽与线圈引出线之间会造成不良点发热熔化而烧断,进而烧坏变压器。
接触不良,匝间和股间短路可通过测量绕组直流电阻来发现。
4)变压器的绝缘电阻实验测量变压绝缘电阻和吸收比,是检测变压器绝缘状态的简便方法。
对绝缘受潮、局部缺陷,如绝缘部件破裂、引出线接地等,均能有效地检出。
经验证明:在大短路电流的作用下,初始机械损伤的基本形式是变压器绕组变形,它们发展的典型方式是变形引起局部放电,匝、股间短路,整段主绝缘放电或完全击穿导致主绝缘破坏。
频率响应FRA测试中的噪声分析频率响应FRA是一种检测电力变压器绕组变形的测试方式,与其它现场检测方式相类似,频率响应FRA方式也容易受到现场噪声的影响。
噪声会模糊干扰一些重要的测试信息,这将会影响到对频率响应FRA结果的评估。
因此,了解噪声的来源、影响和抑制方式是非常必要的。
标签:变压器;FRA测试;噪声1.频率响应FRA方式频率响应FRA 方式用于在变压器发生故障之前,检测出变压器绕组的几何变形。
需要注意的是,本文讨论的FRA方式是扫频式的FRA,即SFRA方式(Sweep Frequency Response Analysis ),而非过去所用的脉冲式IFRA方式(Impulse Frequency Response Analysis)。
这是因为,相较于低压脉冲方式(IFRA),扫频方式(SFRA)在现场具有更好的重复性,因此,目前使用越来越广泛。
从图一可以看出,在变压器线圈的一端输入一个变频的正弦电压信号“U”,并从此点测量参考信号“U1”,与此同时,测量线圈的另一端的输出或响应信号“U2”。
这样,便可计算出传递函数H(f),表达式为(1)。
这意味着H(f)仅取决于频率响应FRA仪器的测量阻抗Rm和变压器阻抗Ztra。
图二是常见的频率响应FRA测试波形,对于大多数的测试而言,都是对频率响应的幅值图进行分析与评估。
不过,频率响应的相位图也具有一定的参考价值,图二的左下部分为相位图。
幅值的计算依据公式(2),相位的计算依据公式(3)。
2.FRA方式中的噪声介绍噪声定义为有害的干扰信号,它可能被添加在一个想获得的有用信号上。
噪声往往会模糊有用信号的信息内容,因此,噪声的检测与降低是很有必要的。
与任何其它的电气诊断方式一样,在现场,频率响应FRA的测试结果也会受到噪声的影响。
了解噪声的来源、影响与抑制方式是非常重要的,特别是比较不同厂家制造的频率响应FRA仪器时。
本文分析了频率响应FRA仪器的技术规格和噪声抑制能力的关系,并通过在电力变压器上进行的频率响应FRA测试实例来说明。
电力变压器线圈绕组导线换位技术发表时间:2018-05-16T16:39:50.210Z 来源:《基层建设》2018年第3期作者:黎先泽[导读] 摘要:近年来,电力变压器线圈绕组导线换位问题得到了业内的广泛关注,研究其相关课题有着重要意义。
天威保变(合肥)变压器有限公司工艺部安徽合肥 230041摘要:近年来,电力变压器线圈绕组导线换位问题得到了业内的广泛关注,研究其相关课题有着重要意义。
本文首先对相关内容做了概述,分析了研究变压器抗短路能力的必要性,并结合相关实践经验,分别从多个角度与方面就绕组导线对变压器抗短路能力的影响展开了研究,阐述了个人对此的几点看法与认识,望有助于相关工作的实践。
关键词:电力变压器;线圈;绕组;导线;换位1前言作为一项实际要求较高的实践性工作,电力变压器线圈绕组导线换位的特殊性不言而喻。
该项课题的研究,将会更好地提升对线圈绕组导线换位技术的分析与掌控力度,从而通过合理化的措施与途径,进一步优化该项工作的最终整体效果。
2概述近年来,我国电网系统无论是从技术先进性上还是从规模上都较以往有了显著的提升,这一方面给社会生产和生活带来了巨大的便利,但同时也对电力系统的工作可靠性提出了更高的要求。
然而现实却是我国近年来电力事故频发,甚至还有增长的趋势,这从长远来看已经对电力系统的发展造成了阻碍。
通过对导致电力事故的因素进行综合分析后发现,变压器的抗短路能力不足已经成为了突出短板,急需采取措施加以改进。
现实中,导致变压器抗短路能力不足的因素有很多,既包括设计等内在因素,还包括运行管理维护等外在因素。
本文对变压器设计中,导线的选取对变压器抗短路能力的影响进行了一些探讨,希望对相关工作能够有所借鉴。
3研究变压器抗短路能力的必要性根据国家相关标准和行业规范要求,电力变压器必须具备一定的抗短路能力,具体而言,一是要通过设计计算来保证,二是要通过相关试验来加以验证。
然而现实却是,因为受到各种主、客观因素的影响,变压器厂商对其所生产的每台变压器都进行试验验证是很难实现的,所以在设计阶段对变压器的抗短路能力进行准确计算就显得尤为重要。
变压器低电压短路阻抗测试方法分析本文档格式为WORD,感谢你的阅读。
摘要:作为重要的电力设备,变压器运行状况直接影响着电力系统发电效益,对用电安全具有至关重要的作用。
当前变压器运行过程中非常容易受到短路电动力的影响,在上述环境中形成绕组变形,严重损害了变压器性能。
为了防止上述绕组形变,文章从当前火电设计中的变压器负荷状况出发,对低电压短路阻抗的测试方法进行研究,依照上述内容形成了对应变压器绕组形变测试分析体系,对变压器低电压短路阻抗测试方法进行了深入挖掘,望为今后电力系统变压器设置提供一些参考。
关键词:变压器绕组形变短路阻抗测试分析TM761 A 1674-098X(2014)09(b)-0065-01现代火电设计中厂用电系统越来越庞大,变压器在火电厂扮演了不可或缺的角色。
短路阻抗值作为变压器并列运行的三个必要条件之一,能够在并列运行的变压器间起平衡负荷的作用。
针对这种现状出台的绕组变形试验规定充分满足了建设和运行的需要,以前的标准一般要求在变压器出现短路故障后再进行绕组变形测试,但是随着电力行业近年来运行事故的实际情况,为考核变压器的抗短路能力在2006版交接试验标准中就明确了现场实现各项指标。
1 低电压短路阻抗测试主要方法工程中主要采用阻抗电压百分数来对变压器绕组变形程度进行判断。
而现场短路阻抗百分数测定又做为变压器的原是指纹数据进行保存,以用于变压器故障或预防性试验数据进行对比。
1.1 短路阻抗测试电源容量的选择对变压器高压侧有电流互感器时,试验前电流互感器二次侧必须短接。
现场一般将变压器低压侧可靠短接,在高压侧加电流至额定值,测量其阻抗电压。
短路试验电源容量可按照下式选择:S≥Se・uk/100・(Ik/Ie)21.2 降低电流的短路阻抗测试由于测试短路阻抗所需容量较大(可能占试品容量的5~20%),随着试验电流的降低,所需容量成平方关系下降。
故在现场试验多采用降低电流的试验方法进行测试。
电力变压器绕组变形测试仪校准规范1范围本规范适用于采用频率响应分析法的电力变压器绕组变形测试仪的校准。
2引用文件本规范引用了下列文献:D1/T1952-2018变压器绕组变形测试仪校准规范D1/T911-2016电力变压器绕组变形的频率响应分析法凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本规范。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单),适用于本规范。
3概述电力变压器绕组变形测试仪(以下简称测试仪)一般由信号源、信号检测单元、信号处理单元、输出显示器等部分组成。
测试仪通过扫频方式检测变压器各个绕组的幅频响应特性,并对结果进行纵向、横向或综合比较,根据幅频特性的差异,判断变压器可能发生的绕组变形。
4计量特性4.1输出频率测试仪输出正弦激励电压信号频率范围为1kHz~1MHz,最大允许误差不超过±0.01%o 4.2幅值比测试仪幅值比动态范围为-80dB~20dB,最大允许误差不超过IdB o注:由于校准不判断合格与否,故上述计量特性要求仅供参考。
5校准条件5.1环境条件5.1.1环境温度:(20±5)℃;5.1.2相对湿度:(20-80)%;5.1.3电源电压:(220±22)V;5.1.4电源频率:(50±0∙5)Hz;其他:无影响测量结果的振动、电磁干扰等。
5.2测量标准及其它设备5.2.1频率计数器:测量范围:1kHz~1MHz,频率测量相对频率偏差优于±0.001%。
5.2.2衰减器:衰减范围大于60dB,最大允许误差优于±0.3dB.6校准项目和校准方法6.1校准项目6.2校准方法6.2.1输出频率将测试仪VS信号激励端连接至频率计数器,频率计数器测量测试仪输出信号频率,输出频率校准接线如图1所示。
1校准频率点的范围应能覆盖测试仪的扫描频率范围,频率校准点可设定为1kHz、2kHz、5kHz、IOkHz、20kHz、50kHz、IOokHz、200kHz、500kHz、1MHz,其他校准点可根据用户需要进行增补,按式(1)计算相对误差。
变压器低电压短路阻抗测试结果的影响因素分析摘要:本文介绍了变压器低电压短路阻抗的测试方法及需要注意的问题,并对影响短路阻抗测试结果的几个因素进行了分析阐述。
关键词:变压器;短路阻抗;误差前言变压器是电力系统中主要的电气设备之一,对系统安全运行至关重要。
变压器在运行过程中,其绕组难免要遭受短时故障(接地、短路等)电流所产生的电动力的作用,从而使绕组发生不同程度的变形,包括轴向和径向尺寸的改变,绕组扭曲、鼓包、匝间短路等,这种变化是不可逆的。
变压器绕组变形后,其抗短路能力急剧下降,长期频繁的不良工况所产生的积累效应最终会演变为绝缘事故。
因此,变压器绕组变形是电力系统中的一大隐患。
而低电压短路阻抗测试是检测绕组变形最方便、有效的方法之一。
1测试方法1.1测试电源的选择短路阻抗测试使用标称为380/220V,50Hz的电源,电压总谐波畸变率≤5%,其中奇次谐波≤4%,偶次谐波≤2%。
频率偏差不大于±0.5Hz。
三相电压不平衡度≤2%。
在测试前要估算试验电流和视在功率,并核对现场电源的额定电流IH和额定容量SH,应保证IH>2IS,SH>2SS试验电流:IS=UKS?Ir/10?Ur?ZKe视在功率:SS= UKS?Is/1000(三相法);SS=UKS?IS/1000(单相法)式中:UKS—试验电压(V)Ur—加压绕组在测试分接位时对应的标称电压(kV)Ir—加压绕组在测试分接位时对应的标称电流(A)ZKe—被测绕组对在测试分接位时对应的短路阻抗百分值1.2测试电流短路阻抗的测量,试验电流可用额定电流。
若现场达不到要求,也可低于额定电流进行测试,但不应小于5A,且试验后应将结果换算至额定值。
可按照下式进行换算:Uk=Uk’?Ie/I’式中:I’—试验电流;Uk’—I’试验电流下测得的阻抗电压1.3试验接线测试工作要在一对绕组之间进行。
若是三绕组变压器,宜按照高压—中压、高压—低压、中压—低压的顺序进行。
变压器预防性试验有哪些项目变压器在电力输送的环节,起着调节电压的重要作用,是电力线路中非常重要的设备,因此变压器在投入使用之前和使用之中,需要定期进行检查,查看变压器有无故障,并且判断变压器的运行状态,因此本文就简单介绍变压器预防性试验的几个重要项目。
一,交流耐压试验,交流耐压试验是鉴定绝缘强度等有效的方法, 特别是对考核主绝缘的局部缺陷, 如绕组主绝缘受潮、开裂或在运输过程中引起的绕组松动、引线距离不够以及绕组绝缘上附着污物等。
交流耐压试验虽对发现绝缘缺陷有效, 但受试验条件限制, 要进行35KV 及8000KVA 以上变压器耐压试验, 由于电容电流较大, 要求高电压试验变压器的额定电流在100mA 以上, 目前这样的高电压试验变压器及调压器尚不够普遍, 如果能对高电压、大电流电力变压器进行交流耐压试验, 对保证变压器安全运行有很大意义。
二,绕组绝缘电阻的测量试验,绕组连同套管一起的绝缘电阻和吸收比或极化指数, 对变压器整体的绝缘状况具有较高灵敏度, 它能有效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缺陷, 如各种贯穿性短路、瓷件破裂、引线接壳、器身内有铜线搭桥等现象引起的半贯通性或金属性短路等。
相对来讲, 单纯依靠绝缘电阻绝对值大小对绕组绝缘作判断, 其灵敏度、有效性较低。
一方面是由于测量时试验电压太低, 难以暴露缺陷, 另一方面也因为绝缘电阻与绕组绝缘结构尺寸、绝缘材料的品种、绕组温度有关, 但对于铁芯夹件、穿心螺栓等部件, 测量绝缘电阻往往能反映故障, 这是因为这些部件绝缘结构较简单, 绝缘介质单一。
三,线圈变形检测试验,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, 包括轴向和径向尺寸的变化、器身转移、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, 一旦绕组变形而未被诊断继续投入运行则极可能导致事故, 严重时烧毁线圈。
脉冲在线注入法检测变压器绕组变形装置彭文邦;于虹;韦根原【摘要】脉冲在线注入法可有效检测电力变压器绕组变形,该方法的成功应用需要可靠的检测装置,本文提出了一种检测装置,该装置是由便携式带电检测仪,信号保护电路,电容式耦合传感器,电容分压器,信号检测终端等组成,电容式耦合信号装置是其重要组成部件对绝缘子绝缘性能有重要影响,保护电路可以保证脉冲方波的完整注入以及防止过电压对设备的影响,信号检测终端可以检测脉冲信号的输出.利用此装置可有效的对变压器绕组的各类故障进行检测.此装置的研发为电力变压器绕组故障在线检测奠定了基础.【期刊名称】《云南电力技术》【年(卷),期】2017(045)002【总页数】5页(P37-41)【关键词】绕组故障检测;脉冲波形输入;电容耦合式信号装置;信号检测终端【作者】彭文邦;于虹;韦根原【作者单位】华北电力大学,保定河北 071003;云南电网有限责任公司电力科学研究院,昆明652001;华北电力大学,保定河北 071003【正文语种】中文【中图分类】TM45电力变压器的绕组故障检测,离线检测方法比较成熟,但离线检测需要停机待检,影响电网正常生产运行,且电力变压器绕组故障具有累积效应,微小的变压器绕组故障会加剧绕组的绝缘老化,若不能及时发现绕组变形故障,有可能造成电力变压器毁坏,严重影响电力系统安全运行[3]。
在线检测方面,基于李萨如特性的电力变压器绕组故障检测,是一种相对可行的在线检测方法,但该方法的原理是李萨如图形的变化与电力变压器短路阻抗的变化有关,这种方法可以较好地检测绕组短路等电感性故障,但对于绕组幅向变形与轴向变形的检测并不灵敏,因此这种方法并不能准确的检测各类故障。
脉冲在线注入法对于电力变压器绕组故障的检测是一种相对先进的方法,该方法具有全频段的响应特性,对绕组短路以及绕组变形等故障均可以较为灵敏的进行检测。
该方法的原理是在高频状态下,电力变压器可以看成是由一个电阻,电容与电感构成的二端口网络,当在一端施加激励信号,在二端口的另外一端就会的到响应信号,此响应信号会随着激励信号而变化,因此可以构建此二端口网络的传递函数,电力变压器绕组参数会随着绕组发生故障发生变化,比较参考传递函数即可确定绕组是否发生变形。
变压器绕组变形的检测
目前,绕组变形检测一般是采用频率响应法的试验方法来进行。
1)频率响应法的原理
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。
如果在变压器正常时,录制了某些线端的频率响应曲线,而在发生出口短路后重新录制相应线端的频率响应曲线,比较这两次曲线的重合程度,就可以知道绕组的变形情况,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。
绕组变形时,频响特性曲线的变化可以用相关系数来表征。
一台新的无损伤的变压器有一频响特性,当绕组变形后,频响曲线上各点就可能偏离原来的位置,于是出现了一条新的频响曲线。
比较两条频谱曲线就可以分析评估绕组的整体变形状况。
2)频率响应法测量接线及波形比较
正常运行的变压器绕组,三相频谱特性相关性好。
若发生事故未造成绕组变形,事故前后的曲线基本重合。
绕组变形后,事故前后的曲线不重合,相关性差。
变形时在较低频段0.5~200kHz的曲线峰值点会发生平移,或增频,或减频,峰值点对应幅值分贝数也会改变,峰值点数目一般会减少。
测量时,注入某一频率的脉冲信号,当XL = XC,即ωL = 1 /ωC,电路处于谐振状态,ω=1/√LC,f = 1/2π,√LC是叫路的谐振频率,这个频率对应频响曲线的峰值点或谷值点。
当发生串联谐振时是峰值点,发生并联谐振时是谷值点。
在某一线频率的频响曲线,可能有若干个谐振点。
同时还有一个临界点,超过临界点频率曲线变得比较平缓,临界点对应频率应略有差异,但一般都在10~200kHz之间。
3)变压器绕组频响特性测量方法
⑴ Yn或Yno接,35kV,110kV,或220kV三相绕组分相测量,测量方法如下表:
Y接中性引出绕组频响分相测量方法
⑵11接绕的10 kV或35 kV绕组,无中性点引出时频响测量方法如下表:
d11接无中性点引出时测量方法
⑶对于Y接,绕组中性点不引出频响的测量方法如下表:
Y接绕组中性点不引出的测量方法
4)频率响应法测量参考判据
⑴110kV及以上大,中型变压器三相频特性曲线相关性很好,可以作三相之间相互比较;也可以用同一相投运前的频响曲线为基准与运行后某一时期频响曲线作比较,进行绕组变形分析。
⑵应用频响曲线在0.3~500Hz频段的相关系数R,可以分析绕组整体变形状况。
当R大于0.95时,绕组无可见变形;当R接近0.9时,绕组有轻微变形;当R小于0.9许多时,绕组有可见的较重的变助
形,甚至有匝间、饼间短路故障。
如某主变压器110kV侧出口短路,中性点接地刀闸发生爆炸,变压器受到严重冲击,经绕组变形检查测得相关系数为R AB = 0.880,R AC = 0.863,R BC = 0.911;吊罩检查,A、B、C三相都有变形,且A相较严重,与测试结果一致。
⑶分析绕组频响曲线在0.3~500Hz低频段的峰值点数减少,起伏幅度变小,以及在频率方向的位移,可以诊断绕组的局部变形。
如在10kV及35kV内柱绕组变形时,受到挤压,频响值一般向低频方向移动;110kV和220kV外柱绕组变形时,受向外拉张力频响峰值点一般向高频方向移动方向。
⑷频响曲线相关系数是绕组变形诊断的必要判据,峰值点数减少、移动变化是变形诊断的充分判据,二者应综合应用、全面分析。
⑸完好的变压器绕组对同一相来说,不同分接位置的频响曲线相关性很好,若调压绕组发生变形或分接开关有故障,位置装错,则频响曲线相关性会变坏。
因此比较同一相不同分接位置的频响相关性,可诊断调压绕组、分接开关的变形和故障。
⑹绕组频谱曲线出现严重的毛剌,表明分接开关触头有严重烧伤,绕组焊头、导电杆接触不良。