频率响应法在变压器绕组变形测试中的应用

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基于频率响应法的变压器绕组变形分析

线）来对变压器特性进行描绘的。在较高频率的电压作用下，变压器每个绕组均可视为一个由线性电阻、电感ｆ互感）、电容等分布参数构成的无源线性双
口网络，图２所示。中Ｌ、和Ｃ分别代表绕组的纵向分如图Ｋ
低压脉冲法的原理图如图１所示，在变压器绕组的一端对地加入一个标准脉冲电压信号（于３０，小０Ｖ）利用数字化记
频率响应法是目前应用较多的一种测试变压器绕组变形的方法，方法是利用精确的扫频测量技术，过测量变压器该通
各个绕组的频率响应特性变化，到一组结构特性曲线。得通过对测试结果的纵向或横向比较，综合考虑变压器的运行情并
况，而诊断绕组是否存在扭曲、从鼓包、位移等变形情况。频率响应法是通过测量变压器绕组传递函数特性曲线濒响特性曲
基于集中参数检测法和低压脉冲法，这两种方法在检测变压器绕组变形时存在的不足，么需要一种更合理、那灵敏度更高、抗干扰能力更强的方法来进行检测，以提高变压器在电力
系统中的稳定性。频率响应法就是一种较好的诊断分析方法。
２频率响应法的测试原理及方法
小，以忽略不计。可由于变压器内部的结构是同定不变的，每个
绕组的单位长度的电容、单位长度的电感及单位长度的对地
电容都是不变的。如果在变压器绕组的一端外施变频的电压，
通过数字化检测设备同时测量在不同频率下绕组两端的对地
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研究与探讨

频率响应法对变压器绕组变形的测试与分析

对地分布电容，。：ｖ、分别为等效网络的激励端电压和响应端电压，ｓｖＶ电力变压器在运行过程中不可避免地要遭受各种故障短路电流为正弦波激励信号源电压．ｓＲ为信号源输出阻抗，Ｒ为匹配电阻。的冲击在短路电流产生的强大电动力作用下．变压器绕组可能失去稳定性．导致局部扭曲、鼓包或移位等永久变形现象，严重时将直接造２检测要求成突发性损坏事故变压器在遭受短路故障电流冲击．绕组发生局部２１接线要求．变形以后．即使没有立即损坏．也有可能留下严重的故障隐患，例如： ①试验前应将变压器绕组充分放电。如绕组中存在静电电荷，将（）缘距离发生改变，１绝固体绝缘受到损伤，局部放电。当遇导致对频率响应特性产生影响．最好安排在所有直流试验项目（绕组直如到过电压作用时有可能发生匝间、饼间击穿，突发性绝缘事故，导致甚流电阻试验、电流试验）泄漏之前进行变压器绕组变形测试。至在正常运行电压下．因局部放电的长期作用发生绝缘击穿： ②应拆除所有与被试变压器套管连接的引线．并使这些引线尽可（）２绕组机械性能下降，抗短路能力降低。当再次遭受故障短路电能的远离变压器套管ｆ围接地体和金属悬浮物需离开变压器套管周流冲击时．绕组的变形现象加剧．甚至因承受不住巨大的电动力作用２ｅ以上）以减少杂散电容的影响。０ｍ。而发生损坏。 ③绕组的频率响应特性与分接开关位置关系很大．开关的位分接用频率响应分析法测量变压器的绕组变形．该方法具有较高的检置不同时，频率图有很大的区别对有载调压变压器应尽可能将分接测灵敏度．足现场使用的要求．能满符合“ 电力变压器绕组变形的频率开关放在第一分接，以获得较全面的绕组信息．对于无载调变压器，应响应分析法” 行业标准保证每次测量在同一分接位置，便于比较。１检测原理 ④变压器铁蕊必须与外壳可靠接地。主要是使高频电流的流向必须正确．否则测量结果将无法一致测试仪器必须与变压器外壳可靠变压器绕组在较高频率的电压作用下．每个绕组均可视为一个由接地。如果接触不良，响应曲线有可能出现毛刺等异常现象。频率线性电阻、（电感互感）电容等分布参数构成的无源线性双口网络，、其 ⑤测量阻抗的接线钳与套管线夹应紧密接触如果套管线夹上有内部特性可通过传递函数Ｈｊ）行描述，图１（进ｍ如所示。如果绕组发生导电膏或锈迹．必须擦拭干净变形，绕组内部的分布电感、电容等参数必然改变．导致其等效网络的２接线方式．２传递函数ｎ￣的零点和极点发生变化．０）ｏ从而使网络的频率响应特性 ①按照图２所示原则选定被测变压器的激励端（输入端）和响应发生变化。端（测量端）：用频率响应分析法检测变压器绕组变形．是通过检测变压器各个绕组的幅频响应特性，并对检测结果进行纵向或横向比较．根据幅频ＯＡＢＣ响应特性的变化程度．断变压器可能发生的绕组变形判变压器绕组的幅频响应特性采用扫频检测方式获得．如图１所示。连续改变外施正弦波激励源ｖ的频率 “ ｓ角频率ｍ２．＝硼测量在不Ｏ端输入，＾端测量ａ输入ｂ测量端端同频率下的响应端电压ｖ和激励端电压ｖ的信号幅值之比．获得指Ｏ输入，Ｂ端端测量ｂ端输入，ｃ端测量Ｏ端输入Ｃ端测量ｃ端输入，０蝴测量定激励端和响应端情况下的绕组幅频响应特性ＡＢＣａｘｂＹＣＺ测得的幅频响应特性曲线常用对数形式表示．即对电压幅值之比进行如下处理！

“频率响应法”在变压器绕组变形现场试验中的运用

“频率响应法”在变压器绕组变形现场试验中的运用介绍了测量电力变压器绕组变形的基本原理和实现方法，提出频率响应分析技术是当前测量绕组变形最有效工具。

并以变电站多次主变发生绕组变形的诊断实例为依据，说明绕组变形测量在实际应用中的有效性与必要性。

标签：电力变压器；绕组变形；现场试验1.引言电力变压器作为电力系统中重要的设备，其安全运行对保障电力系统安全可靠运行极其重要，其绕组是发生故障较多的部件之一。

国内外的统计数字表明变压器绕组变形是电力系统安全运行的一大隐患。

变压器在运行中不可避免地要遭受出口短路或近区短路故障的冲击，或者在运输安装过程中也可能受到碰撞冲击。

在这些冲击力作用下，变压器绕组就可能发生轴向、径向变形、扭曲变形以及包括断股、匝间短路、引线位移、静电板断线等特殊变形。

为了检查变压器的制造及安装质量，江苏电网对电力变压器入网前均进行绕组变形试验，以防止在运输或安装中出现的绕组变形情况。

2.用频响分析法来检测绕组变形方法变压器绕组在较高频率的电压作用下，每个绕组均可视为一个由线性电阻、电感（互感）、电容等分布参数构成的无源线性双端口网络，其内部特性可通过传递函数H（jω）进行描述，如图2所示。

图2 频率响应分析法的基本检测回路L、K、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；V1＼V2分别为等效网络的激励端电压和响应端电压；VS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。

在测试时，当在绕组的端部依次输入不同频率的正弦波电压信号时，在绕组的另一端便会有相应的应信号输出，把得到的信号振幅和相位作为频率的函数，就可以绘制出一副反映变压器绕组结构特征频响特性曲线。

当绕组发生变形时，分布参数的电感、电容等会因绕组轴向或幅向尺寸的变化而改变，因此绕组变形部位的固有振荡频率也要随之变化，这样它对扫描输出信号的振荡频率也要发生移位。

这种变化会在绕组频响特性曲线上得到反映。

频响分析法对比于低压脉冲法而言，避免了低压脉冲法使用仪器笨重和测试结果重复性差等缺点。

利用频率响应进行变压器绕组变形测试的应用

利用频率响应进行变压器绕组变形测试的应用摘要:为消除电网中变压器绕组变形引起的事故隐患,本文根据频率响应法在汕头电网中应用的实际情况,研究得出了应用该方法测试变压器绕组变形的判据。

关键词:变压器绕组变形频率响应分析测试分析目前,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1 现场测试过程中的注意事项可靠的测试是变压器绕组变形判断的基础。

尽管频率响应法是一种高灵敏度的绕组变形诊断方法,能够检测出微弱的绕组变形现象,且基本不受外界杂散干扰信号的影响,但由于测试回路中任何电气参数的改变都会灵敏地在频响特性中反映出来,故在测试过程中应注意变压器线端充分放电,对引线、周围接地体和金属悬浮物的要求,对分接位置的要求,对接地的要求,测试接线方式,变压器的油温等几个方面的问题,避免产生判断上的失误,以获得较好的使用效果。

2 绕组变形分析方法和判断依据实际应用中,除需要确定变压器是否发生了绕组变形,更需要确定绕组的变形程度,以便决定变压器是否继续投运。

为此规定了3种状态:正常(或无明显变形)、中度变形和严重变形。

通过频率响应分析法进行分析和判断。

2.1 频率响应分析法论断变压器绕组变形的主要理论,是建立在比较绕组频率响应特性变化基础上的,即相当于比较变压器绕组的结构特征“指纹”图。

如果在变压器遭受突发短路冲击后测得的各个绕组的频率响应特性与原始测试结果(或短路前的测量结果)一致,通过对相关系数及波形图的比较,可以对变压器绕组是否产生变形及变形的严重程度作出判断。

频响法检测变压器绕组变形测试系统

图３军谭变电站１主变测试报告图撑
在２００４年１月出现短路事故造成的。根据掉罩检测的Ｏ结果认为其可以继续运行，所以我们可以得出另一个结论：频响曲线的相关系数在０８．５时，是属于绕组尚好，可以继续运行范围，并且此相关系数还可以降低至０８．左右；同样如果相关系数小于０５．，则绕组变形较为严重，
【］华田生．电厂和变电所电气设备的运行．４发水利电力出版社，
１８２９
剂必须用变色硅胶。为保证呼吸中硅胶有足够的吸湿能力，并防止潮解，要及时更换硅胶。一般有１５／变色硅
电术Ｉ０７Ｉ期Ｉ１工技０４５２
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阻抗
图１频晌法测试仪结构简图
种，一种是利用真空吸液，另一种是利用白布带蘸液。根
胶变成粉红色时，即需要更换或烘干。②油杯要经常清洗，及时换成清洁的油，并保持油面高于挡气圈，以便吸进的大气经过 “ 油浴” ，清除气中灰尘。
据探得的液体情况，判断隔膜袋的运行情况是否正常：发现隔膜袋内存油，说明隔膜袋已破裂；发现隔膜袋内有水，说明呼吸器吸湿剂失去吸湿性，或者呼吸器管道
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变压器技术
囊‘ 糯
频晌法检测变压器绕组变形测试系统
周伟，刘保彬
（江苏经贸学院，江苏南京２００）ｌ０４
［摘要］在对运用频响法测试变压器绕组变形仪器工作原理研究的基础上，通过对事故后变压器测试的频率响应
曲线进行两两比较，判断变压器绕组的变形情况。
其测试结果会受到接线方式、分接开关位置、测试仪器地线长度、接地情况、信号源施加位置等情况的影响。除了这些主观因素外，还有一些客观因素。例如，我们所测试的场所一般是在变电站或其他具有大量用电设备的地方，在一个存在较强电场的环境中测试信号，必然受到干扰。这些主客观影响因素可以通过加强频响仪的配置或在测试过程中加以注意而得到改善。

频率响应法、低电压短路阻抗法测试绕组变形的应用

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。

色谱检测及频率响应法在变压器绕组变形中的应用

濯
变电技术
色谱检测及频率响应法在变压器绕组变形中的应用
张若飞，张树亮
（．北省电力研究院，石家庄１河００２；２沧州供电公司，河北沧州５０１．
０１０）６００
［要］仅根据某一项试验数据就判断变压器绕组发生了变形，不仅不正确，还会因为消缺而导致大量人力、摘
关键词主变绕组色谱变形
０引言
电力变压器是电力网的核心设备之一，因而其稳定性、可靠性将对电力系统的安全起到非常重要的作用＿。绕组变形指电力变压器绕组在机械力或电动力１］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。电力变压器在运行中
验。将几种试验综合应用，可以对绕组是否变形以及变形程度做到比较好的判断ｌ。＿３］
使绕组严重变形，对绕组已经变形但仍在运行的电力变压器来说，虽然并不意味着会破坏绝缘系统＿，但７］根据变形情况不同，当再次遭受并不大的过电流或过电压，甚至在正常运行的铁磁振动作用下，也可能导致变形加剧，甚至会发生绝缘系统的击穿事件＿。分８］
时），此时应进行绕组变形试验以确定其绕组是否完
好。
电力变压器绕组变形的频率响应分析法ｌ。目】是。
前较为有效的判断绕组变形的分析手段，其测试原
理如图１所示。Ｌ、Ｋ、Ｃ分别为绕组单位长度的

频率响应法在变压器绕组变形测试中的应用

２变压器绕组变形状况与频谱图的关系
电力变压器正常工作频率是５，０Ｈｚ当频率
超过１ｋ时，压器绕组的电感可用空心电感Ｈｚ变模型予以等值，电感量为其
Ｌ — ＫＤ／３Ｎ（Ｄ＋９ｈ＋１ｂ０）（）１
分布电感、电容等参数，致传递函数Ｈ（）导ｊ的零 ∞
点和极点发生变化，而使网络的频率响应特性从
发生变化，这也可以通过频率响应分析检测出来。用频率响应分析法测试变压器绕组变形，是根据频率响应特性的变化来分析变压器可能发生
积；为饼间距离。ｄ
从式（）２我们可以看到饼间距离增加，等效电维普资讯来自４４供用电
２００７年第１期
容减小；反之，等效电容增大：。实际上，器测试的是在一定电压输入、同仪不
的绕组变形。变压器绕组的频率响应特性通常采
式中：为绕组匝数；ＮＤ为绕组的平均直径；ｈ为绕组的高度；ｂ为绕组的厚度；为常系数。Ｋ由式（）出，１得若绕组匝数增加，电感量增则
用如图１示的扫描频率测量方式获得。连续改所变外施正弦波激励激Ｖ的频率，测其在不同频率
其内部的结构是固定不变的，个绕组的单位长每
度的电容、单位长度的电感及单位长度的对地电

用频率响应分析法诊断变压器绕组变形

向和径向电动应力作用。如果绕组内部机械结构存
紧内部线圈。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撑条上，此时，该线圈不但要受到压缩应力作用，还会同时受到撑
条所产生的弯曲应力作用，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，出现常见的梅花状或鼓包状变形现象。
近年来国内外大量的研究成果及实测经验表
明，利用网络分析技术，过测量变压器各个绕组的通
传递函数Ｈ（）并对测试结果进行纵向或横向，（三相之间）比较，可灵敏有效地诊断出绕组的扭
曲、鼓包、移位等变形现象。因为当频率超过ｌＨｋｚ时，变压器的铁心基本不起作用，每个绕组均可视为
变压器线圈受到的轴向力可使线段和线匝在竖直方向弯曲，压缩线段间的垫块，并部分地传递到铁轭，力求使其离开心柱。通常，最大的弯曲力产生在位于线圈端部的线段中，最大的压缩力则出现在而位于线圈高度中心的垫块上。当线圈不等高时（主要由于调压分接头所致）或磁势分布不均匀时，轴向力较之径向力更能引起变压器事故。由此可见，当变压器在运行过程中遭受突发性短路故障电流冲击时，每个线圈都将受到强大的径向力和轴向力的共同作用。变压器绕组初始故障的
能用理论计算结果正确反映出变压器承受突发可分为轴向（向）纵力和径向（向）横力两种。径向力的作用方向取决于线圈相互位置及其电流的方向，对双线圈变压器而言，径向力拉伸外部线圈，压

频率响应法在变压器绕组变形诊断中的应用

关键词：变压器；绕组变形；频率响应中图分类号：ＴＭ７１文献标识码：Ｂ
ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＦｒｅｑｕｅｎｃｙＲｅｓｐｏｎｓｅＡｎａｌｙｓｉｓＭｅｔｈｏｄｉｎＴｈｅＤｉａｇｎｏｓｉｓｏｎＷｉｎｄｉｎｇＤｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆＰｏｗｅｒＴｒａｓｆｎｏｒｍｅｒ
ｃｕｉｔｆａｉｈｉｎｔｈｅｔｒａｎｓｆｏｍｅｒｒｗｉｌｌｂｅａｓｈａｒｐｉｎｃｒｅａｓｅ，ｗｈｉｃｈｗｉｌｌｂｅａｓｅｉｒｏｕｓｔｈｒｅａｔｔｏｓａｆｅｏｐｅｒａｔｉｏｎｏｆｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ．Ｔｈｅ
ｏｒｄｅｒｏｆｓｅｖｅｎｔｙ，ｓｕｃｈａｓｔｕｎ－ｒｔｏ — ｔｕｒｎｆａｕｌｔ，ｌｏｃａｌｄｅｆｏｍａｒｔｉｏｎｏｒｗｈｏｌｅｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ，ｃａｎｂｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅｊｕｄｇｅｄｂｙｒｅｑｕｅｎｃｙ
ｂａｓｉｃｐｉｒｎｃｉｐｌｅｓａｎｄｊｕｄｇｍｅｎｔｓｔａｎｄａｒｄｏｆｆｒｅｑｕｅｎｃｙｒｅｓｐｏｎｓｅａｎａｌｙｓｉｓａｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｔｈｅｍｅｔｈｏｄ，ｉｎｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｗｉｔｈ

频率响应法检测变压器绕组变形的仿真与试验研究

Ａｂｔａｔｎｏｄｒｔｅｅｔｄｆｒａｉｎｏｒｎｆｒｒｗｉｄｎｓｈａｅｘｏｎｓｐｉｃｐｅｏｒｑｅｃｅｐｎｅｍｅｈ— ｓｒｃ：Ｉｒｅｏｄｔｃｅｏｍｔｆｔａｓｏｍｅｎｉｇ，ｔｅｐｐｒｅｐｕｄｒｎｉｌｆｆｅｕｎｙｒｓｏｓｔｏｏ．ＢｙＰＳＩｄＰＣＥｉｌｔｎｏｆｅｔｆｃａｇｓｏｄｃｉｎｏｎｓａｄｃｐｃｔｎｅｏｒｑｅｃｅｐｎｅｃｒｅｔｉｃｎｓｍｕａｉｎｅｆｃｈｎｅｆｉｕｔｆｗｉｄｎａａｉａｃｎｆｅｕｎｙｒｓｏｓｕｖ，ｉｓｏ — ｏｏｎｏ
频率响应法检测变压器绕组变形的仿真与试验研究
欧小波，姚森敬，彭发东，柯春俊
（东电网公司电力科学研究院，广东广州５０８）广１００
摘要：为有效检测变压器绕组变形情况，阐述了频率响应法的测试原理，利用ＰＰＣＳＩＥ软件仿真了变压器绕组电感及电容等参数的变化对频率响应曲线的影响，得出电感及电容增大会导致频率响应曲线向低频方向移动，电感参数的变化对频率响应曲线低频影响较大，电容参数的变化对频率响应曲线高频影响较大的结论。在绕组正
ＯＵＸｉｂ，ＡＯｅｊｇＰＮＧａｏｇＫＥＣｕｊｎａｏＹｏＳｎｉ，ＥｎＦｄｎ，ｈｎｕ
（ｅｔｉｗｅｓａｃｎｔｔｔｆＧｕｎｄｎｏｒＧｒｄＣｏｐｒｔｏＥｌｃｒｃＰｏｒＲｅｅｒｈＩｓｉｕｅｏａｇｏｇＰｗｅｉｒｏａｉｎ，Ｇｕｎｚｏａｇｈｕ，Ｇｕｎｄｎ１００，Ｃｈｎ）ａｇｏｇ５０８ｉａ

频率响应分析法在变压器绕组变形中的研究与运用

Ｒｅｅｒｈａｄａｐｉａｉｎｆｆｅｕｎｙｒｓｏｓｎｌｓｓｓａｃｎｐｌｔｏｓｏｒｑｅｃｅｐｎｅａａｙｉｃｍｅｈｏｎｔｅｄｆｒａｉｎｏｒｎｆｒｅｎｉｇｔｄｉｈｅｏｍｔｏｆｔａｓｏｍｒｗｉｄｎｓ
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频率响应分析法在变压器绕组变形中的研究与运用
邓树文蒲晓羽，邹锐胜，
（．成宁学院，宁１成４７０；．江门新会供电局，门５９０）３１０２江２１０
摘
要：简要介绍了频率响应法测量变压器绕组变形的原理，阐述了利用空心电抗器和平
如果绕组结构的任何物理变化都会引起绕组的电感和电容特性发生变化，那么这将必然改变网络内部
ＤＥＮＧｈ．ｅ．ＰＵａ — ，ＺＯＵＲｕ．ｈｅｇＳｕＷｎＸｉｏＹｕｉＳｎ
（．ＸａｎｎｏｌｅＸａｎｎ４７０Ｃｉ；．Ｊｎｍｅｉｈｉｌｔｃｐｗｒｏｐｎ，ｉｇｅ２１０Ｃｉａ１ｉｉｇｃｌｇ，ｉｎｉｇ３１０，ｈｎ２ｉｇｎＸｎｕｅｃｉｏｅｍａｙＪｎｍｎ５９０，ｈｎ）ｎｅａａｅｒｃａ
Ａｓａｔｅｒｃｌｏｒｕｎｙｒｐｎｅｅｏｒａｕｉｅｅｒａｉｎｏｍｒｉｉｓｓｂｔｃ：ｉｉｅｆＦｅｅｓｏｓｍｔｄｏｓｒｇｔｆｍｔｎｔｓｒｎｎｒｐｎｐｑｃｅｈｆｍｅｎｈｄｏｏｏｒｆｅｗｄｇｉｆａｉｒｕｅｍａｉ．Ｔｅｔｄｏａｙｉｅｉｉｓｎｅｔｍｉｉｕｔｔｅｉｔｒｕｈｎｏｃｄｓｍｒｙｈｈａｌｎｔｎｎｔｔｇｓｃｕｌｒｅｉｄｔｌｈｏｇ — ｔｄｕｌｅｍｏｆｎｚｇｈｗｄｇｅｉｐｒｓｌｓａｄｎａｔｉｎｅｏｅｏｒｏａｔ＆ｐｔｃｎｅｅｈｅｕｇｎｂｓｎｔｏｅｋｇｔｅｅｒ — ｉｚｇｔｄｌａ — ｒｒｃｒｌｅｏｄｎｒｌｉｈｍｉｃｅｅｏｆａｓ．Ｔｄｍｔａｉａｄｍｈｄｏｃｃｉｆｍｊｅｓｅｆｈｎｈｄｏａｏｉｎａｔｔｔｎｅｏｅｔｍａａｓｒｇｖｅｅｒｔｎｏａｆｒｅｉｄｇ．ｔｎｉｇｖ，ｔｅｎａｓｆｓｃｕｎｌｉａｅｉｎｔｔｆｍｉｔｎｏｍｒｎｉｓｉｓｅｄｈｉｃｐｒｓｙｓｅｏｈｄｏａｏｆｒｓｗｎＫｙｗｒｓｄｏｍｔｎｏａｆｒｒｉｄｇ；ｒｕｎｙｒｐｎｎｌｉｍｔｄｓｃｕｅｏｄ：ｅｒａｉｔｎｏｍｎｉｓｆｑｃｓｓａａｓｈ；ｐｔｍｆｏｆｒｓｅｗｎｅｅｅｏｅｙｓｅｏｅｒ

电力变压器绕组变形试验频响法应用

电力变压器绕组变形试验频响法应用摘要：本文介绍了检测并判断110kV及以上油浸变压器绕组变形试验方法之一的频率响应分析法原理，同时分析了用频响法判断变压器绕组是否变形受各种因素影响的干扰，总结出测试过程及接线需注意的主要事项及辅助判别方法。

对变压器交接、故障检修试验提供借鉴。

关键词：电力变压器；绕组变形；频率响应比较地铁主变压器作为供电系统中核心的设备之一，其能否安全运行将直接影响整个系统正常运营。

变压器绕组在多种情况下都有可能产生变形，建设的运输、吊装过程保护措施不到位易受到碰撞，运行期系统短路事故都有可能使变压器绕组产生变形。

以前常规的方法用短路阻抗法是否变形，阻抗法现场应用简单，但多数情况下现场很难获得所需的试验电流，对试验仪器的精度及灵敏度要求也很高。

电力行业标准《电力变压器绕组变形测试导则（频率响应法）》（DL/T911-2004），该导则的出台对频响法检测推广起到了很好的指导作用。

据了解，各省电网公司应用该导则预试发现变压器绕组变形，并都通过吊芯检查得到确认，使隐患变压器得到及时维护检修，避免事故造成损失。

如何应用导则（频率响应法）中的诊断分析方法中的横向比较、纵向比较及相关系数比较，本文通过西安地铁供电系统主變压器更换安装实例对以上方法进行介绍。

1.频率响应法原理当在高频率段时，可以不考虑变压器铁芯的影响，此时可将其绕组等效成是由电阻、电感、电容等构成的分布参数电路，如图1所示。

其中L、C和K分别代表绕组电感、对地及分布电容。

又可以将这些参数电路看作为一二端口网络，这些特性可用函数H（jw）表达。

函数的极点和零点分布模拟二端网络的代标参数值。

如绕组发生变形，那么其内部电容、电抗必然发生变化，函数参数关系也相应发生变化。

频响法便可直观的看作是对变压器绕组进行x扫描，并绘制频谱曲线，其中，vs为外施扫频信号源，Ki、R0分别为输入输出匹配电阻，vi、vo分别为等效网络的激励电压和响应端电压；。

频率响应法对变压器绕组变形的分析

况。
１概述
电力变压器在运输中受冲撞或在运行中不可避免地遭受各种故障短路电流的冲击。变压器出口附近一旦发生短路故障，压器绕组将承受巨大的、变不均匀的轴向和径向电动应力作用。如果绕组内部机械结构存在薄弱环节，受不住电动力的冲击，压承变器线圈必然会产生绕组扭曲、包或移位等变形现鼓象，重时甚至导致线圈突发性损坏事故。严频率响应法利用扫频技术，过测试变压器绕通组频率响应特性曲线进行横向或纵向比较，准确可诊断变压器绕组变形情况，因此得到广泛应用。
中图分类号：４３２；ＴＭＯ．ＴＭ４１Ｏ文献标识码：Ｂ文章编号：０１８８２Ｏ）４—０４１０ —９９（Ｏ２Ｏ０５一Ｏ２
Ｃ．在１ＨｚＨｚ围内，组的分布电感０ｋ～１Ｍ范绕和电容均发挥作用，频率响应特性具有较多的谐其振点，够灵敏地反映出绕组电感、容的变化情能电
ＡｂｔａｔＴｈｓｐｐｒｉｔｏｕｅｒｃｉａｅｈｎｌｇｆｆｅｕｎｓｒｃ：ｉａｅｎｒｄｃｓｐａｔｃｌｃｏｏｙｏｒｑｅ — ｔｃｒｓｏｔｍｅｓｒｍｅｔｎｄｔｃｉｎｙｅｐｒｅｓａｕｅｎａｄｅｅｔｍｅｈｔｉｅｔｙｏｔｏｄＯｄｎｉｆｗｉｄｎｅｏｍａｉｎｏｒｎｆｒｌｒｎｉｇｄｆｒｔｏｆｔａｓｏｌｅ．ＡｎｈｏｇｏｇｔｄｎｌＹｄｔｒｕｈｌｎｉｕｉａａｄｔａｓｅｓｌｃｍｐｒｎｆｔｒｅ— ｐａｅｆｅｕｎｙｓｅｔｕｎｒｎｖｒａｏａｉｇｏｈｅｈｓｒｑｅｃｐｃｒｍｃａａｔｒｓｉｕｖａｏｇｈｒｃｅｉｔｃｒｅｃｓｌｎｗｉｉｓｌｔｎ，ｐｒｏｍａｃａｄｔｈｎｕａｉｏｅｆｒｎｅｎｏｈｒｔｔｆｔｅｔａｓｏｌｅ，ａｃｒｔｌｄｎｉｉｄｔｅｔａ — ｔｅｅｓｏｈｒｎｆｒｌｒｃｕａｅｙｉｅｔｅｈｒｎｓＹｆｓｆｒｅｎｉｇｄｆｒｔｏｆａｌｉｇｅａｌ．ｏｍｒｗｉｄｎｅｏｍａｉｎｏｉｎｘｍｐｅｖＫｅｗｏｄ．ｒｎｆｒｒｄｆｒａｉｎｏｎｉｇ；ｒｑｅｃｅｙｒｓｔａｏｍｅ；ｅｏｓｍｔｏｆｗｉｄｎｆｅｕｎｙｒ —

A-62. 频率响应法在线监测变压器绕组变形

B
0
-2
A
-4
-6
C
-8
0
200
400
600
800
频率（Hz）
图7绕组C相并电容幅频曲线
图 7 中，C 相在 400Hz 处极点发生漂移。这也是因为并接电容，相当于绕组轴向压缩变形，改变了 C 相绕组传输特性，最终引起其相频特性发生改变。B 相极点在 500Hz 处也发生漂移，这是因为 B 相和 C 相之间存在耦合，引起 B 相相频特性发生变化。
级与变压器绕组电容相等。 1）幅频特性分析变压器输出电压数据经谐波分解之后的
电压幅值随频率变化的响应曲线，如图 4。
幅值（10-2A）
3B A
2
1C
0
0
200
400
600
800
频率（Hz）
图4 完好绕组幅频曲线
从图 4 可知，A、B、C 三相的幅频曲线相关性非常好，相似度很高。三条曲线基本一致，根据变压器结构的等效原则，三柱的自身参数处于相对独立且相等的状态，可以判断变压器侧绕组基本没有变形。
2 绕组变形监测研究现状
变压器绕组变形的传统检测方法有短路阻抗法、低压脉冲法、频率响应分析法、电容量变化法等。其中，频率响应法因灵敏度高、现场使用方便等优点被广泛应用,成为变压器绕组变形现场试验的主要方法[5-9]。这些检测方法都需变压器退出运行，属于离线检测方法，不能及时监测变压器绕组状况以便及时发现故障。20 世纪 90 年代初，在短路阻抗法原理的基础上，提出了通过在线监测变压器短路电抗变化来分析判断绕组状况的设想，并从理论分析了其原理和方法。现在对频响法的研究，主要是通过研究新的参数模型 [10-13] 、新的测试方式 [14-15] 、新的频谱曲线分析方法[16-22]来提高频响法离线监测的精确度和准确性。文献[10]提出通过在线输入低压扰动线性调频信号，分析其频响特性来实现绕组变形在线监测。

频率响应法诊断变压器绕组变形综述

频率响应法诊断变压器绕组变形综述【摘要】频率响应法在变压器绕组变形诊断中应用广泛。

本文介绍了频率响应法（包括低压脉冲法和扫频法）的原理，分析了典型的测量方法，并从扫频频率范围、频率曲线特性、曲线相似性比较等三方面对国内外研究现状进行了总结。

明确了不同频率段与故障类型的关系，对比了不同曲线比较方法的准确性，提出应以频率响应法的检测结果结合其他方法，建立一个多属性决策（MADM）的综合评价体系，为变压器绕组变形的诊断提供有利条件。

【关键词】变压器;绕组变形;频率响应法;低压脉冲法;扫频法ABSTRACT：Frequency response analysis is now widely used in transformer winding deformation diagnostics.The principle of frequency response analysis （including low-voltage impulse method and sweep frequency response analysis）is briefly introduced and typical measurement setup is discussed.This paper presents a review on the current state of FRA method on transformer winding deformation diagnostics including selecting of the frequency range，the characteristics of the frequency response curve，and comparing of the curve similarity.In the paper，the relationship of the frequency band and the fault type is defined.Different methods of comparing frequency response curves are contrasted.This paper suggests a comprehensive criterion should be carefully designed and testified and the future research should be emphasized on building a system which can be regarded as a MADM problem.KEY WORDS：Transformer;Winding Deformation;Low-V oltage Impulse Method;Frequency Response Analysis;Sweep Frequency Response Analysis 引言电力变压器在电力系统中占据着至关重要的位置，其短路电流耐受能力直接决定着电力系统的安全运行水平[1]。

基于频率响应的电力变压器绕组变形分析技术与应用

基于频率响应的电力变压器绕组变形分析技术与应用摘要：本文从原理角度对基于频率响应法的电力变压器绕组变形分析技术进行了介绍，对绕组频率响应特性的物理含义、以及其与绕组形态的内在联系进行了分析，对相关技术的优缺点、影响因素与未来发展方向进行了探讨，希望能够对基于频率响应法的绕组变形分析技术的进一步发展进步与推广应用提供一定借鉴。

关键词：电力变压器，电气试验，频率响应，绕组变形引言作为与社会生产生活密不可分的能源供应体系，电力系统的安全性与可靠性正面临着越来越高的要求，不仅体现在运行管理方面，同时也体现在设备维护方面。

其中，变压器作为输电、变电、配电等多个环节中的关键装备，其投资造价高，服役周期长，已经成为电力系统中最为核心的装备之一。

一旦发生故障，将对供电系统及用户造成极大的影响。

对大型电力变压器来说，在经历短路故障电流冲击后，变压器内部绕组的机械损伤往往不会在短时间内显现出来，投入运行后存在巨大的安全隐患。

实际运行经验表明，短路冲击，尤其是近距离的短路冲击所带来的电动力对变压器绕组的影响极大，极易造成绕组机械性能下降、位置偏移、绝缘恶化等缺陷00，这些隐患在变压器经受再次冲击后将逐渐积累、扩大，最终可能造成严重损毁事故，导致巨大经济损失。

因此，发展并应用变压器绕组变形检测与分析技术有着巨大的现实意义与经济价值。

目前，绕组变形检测技术以短路阻抗法和频响分析法为主。

其中，短路阻抗法通过在低电压、小电流环境下对变压器短路阻抗进行测量，并以其出厂值或历史值为标准进行校验，来作为绕组变形的判断依据0。

短路阻抗数值与绕组的空间结构、几何形态、以及各绕组之间的相对位置密切相关，因此能够在一定程度上反应出绕组变形程度。

同时由于测量电压、电流水平较低，具备较好的可操作性，因此在现场试验中得到了大量应用。

但是，低电压短路阻抗试验仅能够得到单一的阻抗值作为依据，对绕组变形缺陷的反映并不全面，同时缺乏成熟有效的判断标准，一般起到辅助作用。

频率响应法在变压器绕组变形测试中的应用

频率响应法在变压器绕组变形测试中的应用
蒲晓羽
【期刊名称】《供用电》
【年(卷),期】2007(24)1
【摘要】介绍了频率响应法测量变压器绕组变形的原理,详细阐述了根据频谱判断绕组变形的分析方法及判断依据,并应用变压器绕组的频率响应特性曲线对实例进行了分析,总结了对变压器绕组变形的判断方法.
【总页数】3页(P43-45)
【作者】蒲晓羽
【作者单位】广东江门新会供电局,广东,江门,529100
【正文语种】中文
【中图分类】TM41
【相关文献】
1.频率响应法对变压器绕组变形的测试与分析 [J], 赵家峤;王道明
2.频率响应法测试变压器绕组变形 [J], 梁广恒;李莉
3.频率响应法在变压器绕组变形诊断中的应用 [J], 刘涛;肖锋;徐广
4.基于频率响应法的双CPU架构变压器绕组变形测试仪设计 [J], 韩丽娟;王宾宾;贾宇申;蔡振江
5.频率响应法在变压器绕组变形测试中的应用 [J], 王伟;韩金华;王吉
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频响法绕组变形测试仪的作用

频响法绕组变形测试仪的作用
频响法绕组变形测试仪是一种用于测量电力变压器、电动机等电气设备绕组变形的测试仪器，常用于电力设备的维护和修理和检测。

紧要基于频响法原理进行工作。

它通过在待测绕组上注入沟通电信号，并通过信号发生器和检测仪器对信号进行手记和分析，以检测绕组的变形程度。

具体来说，当绕组发生变形时，信号经过绕组后会产生相应的变形信号，这些信号可以通过分析器进行分析，进而得出绕组的变形程度。

在电力设备运行过程中，绕组往往会受到机械应力的影响，导致变形和位移等问题。

这些问题假如得不到及时的处理，就可能会影响设备的性能和寿命。

因此，频响法绕组变形测试仪可以帮忙工程师及时发现绕组的变形情况，进而进行维护和修理和保养，确保电气设备的正常运行。

在使用频响法绕组变形测试仪时，需要注意以下几点：
操作前应当进行设备的检查和调试，确保设备正常运行并符合使用要求。

测试时应当保持测试设备和被测试绕组的接触良好，躲避显现信号干扰等情况。

测试过程中应当严格依照操作步骤进行操作，躲避对测试结果的影响。

在测试过程中应当对测试结果进行及时的记录和保管，以备后续的数据分析和处理。

电力设备维护和修理和检测中常用的测试仪器，使用前需要进行检查和调试，同时注意测试过程中的操作步骤和数据处理。

频响法绕组变形测试仪的相关知识点就先说到这里了，这款产品还有很多的常识等着各位来发现与了解，假如您还想要了解更多内容，还请先关注好我们，我会不定期在此跟大家共享更多的信息。

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生绕组的扭曲、鼓包或移位等变形现象，甚至发生恶
性损坏事故。变压器绕组变形后，的将立即发生有损坏事故，的则仍可以运行，有但其内部绝缘已经破
损，机械性能已经下降，当遇到雷电过电压时或者再次遭受短路故障时，就有可能将变压器烧毁。所以
对于新安装的变压器或遭受短路冲击的变压器，判
ａｅｈｄ（ｉｏｉｇ、ｄＩｄｆｒｔｎｂｒｑｅｃｅｐｒｅａａｙｉｉｉｔｏｕｅ．Ｔｈｓａ — ｎｄｍｔｏ）ｄａｎｓｎｉｆｇｅｏｍａｉｙｆｅｕｎｙｒ，ｏｔｎｌｓｓｓｎｒｄｃｄｏｉｒｔｌｅｙｕｅｕｏｉｍ３ｓｎｒｎｆｒｒｉｅｉｖｒｓｆｌｒｄａｏｉｇｔａｓｏｍｅｗ血１ｅｏｍａｉｎａｉｎｎｕｍｇｔｅｓｆｔｐｒｃｓｆｇｄｆｒｔｔｓｔａｄｅｓ￣ａｅｙｏｅ－ｏｅｈａｉｎｏｌｃｒｃｐｗｅｄｔｏｆｅｅｔｉｏｒｇ．Ｋｅｒｓｒｎｆｒｒｙｗｏｄ：ｔａｓｏｍｅ，ｗｉ凼ｇｄｆｒｔｎ，｛ｅｕｎｙｒｓｎｅａａｙｉｎｅｏｍａｉｏｒｑｅｃｅｐｓｎｌｓｓｏ
否产生绕组变形，而保障变压器的安全运行具有重要意义。本文介绍了应用频率响应法对变压器进行绕组变形从测试的原理、法，方对现场开展变压器绕组变形测试、确保电网全运行具有指导作用。安
关键词：变压器绕组变形频率响应法文章编号：２０）１０ —０Ｘ（０６０ —０８４中图分类号：Ｍ４Ｔ１文献标识码：Ｂ
２频响法进行绕组变形测试的原理
目前进行变压器绕组变形测试的方法有阻抗法、低压脉冲法、频率响应法等，使用比较广泛的是频率响应法，我们在现场采用的也是这种方法。仪器使用的是华北电科院的“ ＲＦＡ一１型变压器绕组变形测试装置” 。众所周知，变压器可以等效为一个由电阻、电感
和电容等分布参数组成的无源线性双端口网络。假设绕组单位长度的分布电感、纵向电容和对地电容分别为ＬＦ和Ｃ，、并忽略绕组的电阻影响（绕组的电
阻值非常小）利用网络分析技术，以得出绕组的，可等值网络，图１如所示。
断其绕组是否发生变形、变形程度是否影响变压器的安全运行，是非常重要的。而用常规的试验方法，
Ａｐｌａｉｎｏｒｑｅｃｅｐｎｅａｌｓｓｉｉｇｏｉｇｐｉｔｆｆｅｕｎｙｒｓｏｓｎａｙｉｎｄａｎｓｎｃｏ
ｔａｆｒｅｎｎｇｄｅｏｍａｉｎｒｎｓｏｍｒｗｉｄｉｆｒｔｏＷａｇＷｅｎｉ，Ｈａｈ —ｈａ，ａｇＪｎＪａｕＷｎｉ
（ｅａｌｔｃｏｅＲｓｒｈＩｓｔｔ，ｈｎｚｏ５０２Ｃｉ）ＨｎｎＥｅｒｗｒｅａｃｔｕｅＺｅｇｈｕ４０５，ｈａｃｉＰｅｎｉｎ
Ａｂｔａｔｓｒｃ：Ａｓｏｅｏｈｉｑｉｍｅｔｉｏｒｙｔｍ，ｅｅｔｉｒｎｆｒｒｉｏｄｃｎｉｉｎｉｎｆｔｅｍａｎｅｕｐｎｎｐｗｅｓｓｅｌｃｒｔａｓｏｍｅｎｇｏｏｄｔｏｓｃｖｒｉｎｆａｔｔａｅｙｏｏｒｙｔ．Ｄｉｇｏｉｇｉａｎ｛ｒｉ Ⅵ ｄｎｅｏｍａｉｎｉａｆｅｙｓｉｃｎｏｔｓｆｔｆｐｗｅｓｓｅｇｉｈｅｍａｎｓｎｒｏｒｅ柚ｉｇｄｆｒｔｎｅ— ｓｌｒｏｓ
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２０年第１０６期
频率响应法在变压器绕组变形测试中的应用
王伟，韩金华，王吉（河南电力试验研究院，源自南郑州４０５）５０２
摘要：电力变压器是电力系统的主要设备之一，进行变压器绕组变形测试对正确判断变压器在受到冲击力后是
１前言
变压器变形是指绕组在受力后，发生轴向或径向的尺寸变化、器身位移、线圈扭曲等。造成变压器绕组变形的主要原因有：在运输、吊装过程中发生意外碰撞；在运行过程中不可避免地遭受外部短路电流的冲击。特别是当短路点在变压器出口附近时，变压器绕组将承受巨大的轴向和径向电动力的作用。如果变压器绕组某部位机械强度不够，则会产
ｆｔｅｔｏｄｅｔｅｓｔｓｆｒｎｒｒｆｂｅｔｕｇ．Ｉｉｐｐｒｔｅｐｉｃｌｃｖｍｅｅｉｈｄｔｊｇｔｕａｓｏｍｅａｔｓｊｅｔｓｒｅｎｔｓａｅ，ｒｉｅｏｕｈａｏｔｆｒｅｕｃｄｏｈｈｎｐ
重的变形时才能检测到。吊罩检查除了需要花费大量的人力、物力、力外，只能检查到围屏或最外财也层绕组。所以需要进行绕组变形试验，来判明变压器绕组的变形情况，及时发现存在问题的变压器，并有计划地进行检修或处理，这对于保障变压器的安全运行，具有十分重要的意义。