频响法绕组变形试验共22页
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]。
频响法和相关系数法判别变压器绕组变形的研究
ｉ ｒ ａ ｔ ｅ ， ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｒ ｒ ｅ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｃ ｏ ｅ ｉｃ ｆ ｉ ｅ ｎ ｔ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｃ ａ ｎ ｂ ｅ ｕ ｓ ｅ ｄ ｔ ｏ ｊ ｕ ｄ ｇ ｍ ｅ ｎ ｔ ， Ｐ ｒ ｏ ｐ ｏ ｓ ｅ ｄ ｆ ｅ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ｐ ａ ｒ ａ ｍ ｅ ｔ ｅ ｒ ｓ ｂ ｙ ｃ ｏ ｒ ｅ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｃ ｏ ｅ ｉｃ ｆ ｉ ｅ ｎ ｔ
ｏ ｂ ｓ ｅ ｒ ｖ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｒｅ ｆ ｑ ｕ ｅ ｎ ｃ ｙ ｒ ｅ ｓ ｐ ｏ ｎ ｓ ｅ ｃ ｕ ｖｅ ｒ ， ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｔ ｈ ｅ ｌ ｏ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｑ ｕ ａ ｎ ｔ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ ｐ ｅ ａ ｋ ｓ ａ ｎ ｄ ｖ ａ ｌ ｌ ｅ ｙ ｓ ｄ ｉ ｓ ｔ ｉ ｒ ｂ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｏ ｄ ｅ ｔ ｅ ｍ ｉ ｒ ｎ ｅ
相关系数法等进行辅助判断， 利用相关系数 法提 出特征参数 来判别变压器绕组变形程度， 其结果可以为定量分析
变压 器 绕组 变形程度提 供 参考 。
关键 词 ： 变压 器 ； 绕 组 变形 ； 频 响 曲线 ； 相 关 系数 法 中图分类 ｔ ｒ ａ ｃ ｔ： Ｔ ｈ ｅ ｆ ｒ ｅ ｑ ｕ ｅ ｎ ｃ ｙ ｒ ｅ ｓ ｐ ｏ ｎ ｓ ｅ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｉ ｓ ｏ ｎ ｅ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｍｍｏ ｎ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｓ ｔ ｏ ｄ ｅ ｔ ｅ ｃ ｔ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｆ ｏ ｒ ｍｅ ｒ ｗｉ ｎ ｄ ｉ ｎ ｇ ｄ ｅ ｆ ｏ ｍａ ｒ ｔ ｉ ｏ ｎ， ｂ ｙ
Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｏ ｎ Ｔｒ ａ ｎ ｓ ｆ ｏ ｒ ｍｅ ｒ Ｗ ｉ ｎ ｄ ｉ ｎｇ Ｄｅ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｂｏ ｕｔ Ｆｒ ｅ ｑ ｕｅ ｎ ｃ ｙ
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。
电力变压器绕组变形频率响应测试与图谱分析
电力变压器绕组变形频率响应测试与图谱分析摘要：频率响应法是通过比较加在变压器绕组上的扫频信号与经过绕组后输出的须率响应信号，同时考虑相间频率响应特性曲线的变化来检测绕组变形情况的方法，由于电力变压器发生故障是少数，标准中相关系数的判断边界还不完善，仅通过标准给出的判据来判断容易发生误判。
本文对图谱频率响应特性曲线的变化对应对变形发生的部位、程度和种类进行仔细的分析和判断，并在实际测试中进行了论证，为以后变压器绕组变形分析判断及维修决策提供依据。
关键词：电力变压器绕组；频率响应法；变形；图谱分析0前言电力变压器是电网中最为重要、昂贵的设备之一，它的安全稳定运行对整个电网的安全意义极其重大。
但是由于受到短路电流冲击等各种因素的影响，变压器绕组可能发生变形，而且不易被发现。
因此，有效和准确地判断变压器绕组变形现象是电力试验的一项重要工作。
茂名供电局从1996年开始开展主变绕组变形试验项目，本局共有两台绕组变形测试仪，厂家与型号为：北京圣泰实时电气技术有限公司TDT6U型。
经过多年的实践，总结出一些图谱分析的规律，在220kV榭平岭站、220kV金山站、110kV石鼓站、35kV云潭站等多个变电测试发现变压器绕组有变形现象中图谱分析能较为准确的判断出变形发生的部位程度及种类，经吊罩检修证实图谱分析为我们判断变形提供重要依据。
1变压器绕组变形产生的原因（1）变压器在运输过程中受到冲击。
（2）在运行过程中，变压器外部发生短路故障，变压器线圈流过很大的短路电流，一般为其额定电流的几倍至几十倍，在强大电动力的冲击下，变压器绕组有可能会失去稳定而导致变形现象的出现，如鼓包、扭曲、移位等，严重的将直接造成变压器损坏。
2频率响应分析法虽然目前绕组变形的频率响应分析法有了专门的电力行业标准DL/T911－2004《电力变压器绕组变形的频率响应分析法》，它的形成主要来源于对物理现象的直觉分析和现场的经验积累，但是由于电力变压器发生故障是少数，标准中相关系数的判断边界还不完善，一方面需要在长期的实践中积累判断经验，并非所有的变形都会立即危及到变压器的安全运行。
绕组变形试验
欢迎共阅变压器绕组变形试验一、试验目的1、什么是变压器绕组变形变压器绕组变形是指绕组受机械力和电动力的作用，绕组的尺寸和形状发生了不可逆转的变化。
如：轴向和径向尺寸的变化，器身的位移，绕组的扭曲、鼓包和匝相间短路等。
23二、变压器绕组变形诊断方法目前，各国普遍采用的变压器绕组变形诊断方法是短路阻抗法、低压脉冲法和频率响应分析法。
短路阻抗法的特点是测量简单，能较好地再现评估结果。
当参数偏离规定值时，可相当可靠地估计是否存在故障，但是需动用庞大试验设备，灵敏度不高。
低压脉冲法克服了短路阻抗法的缺点，其灵敏度高，能检测出2~3mm 的弯曲变形，但现场应用时抗干扰能力差，重复性差。
频率响应分析法（FRA ）较低压脉冲法有抗干扰能力强、重复性强的优点，具有更高的灵敏度。
但对绕组首端故障不灵敏及绕组变形位置的判定问题有待解决。
我单位所采用的变压器绕组变形诊断方法是频率响应分析法。
1、原理变压器绕组的二端口网络其特性可在频域上用传递函数)(/)()(0jw V jw V jw H i 来描述，而)(jw H 是时域上单位冲击响应)(t h 的傅立叶变换。
FRA 法将一稳定的正弦扫描电压信号施加到被试变KHZ 700~10。
）2、试验设备及接线方式具体试验设备要求及接线方式见《变压器绕组变形试验测试技术应用导则》。
我单位所采用的频率响应仪为英国SOLARTRON 公司的1255、1255B 型高频发生、分析仪（1255B 为1255的简化型，无前液晶面板和内置喇叭）。
其前后面板如下图所示：前面板：后面板：应用软件经多次更新后，现经常使用的分DOS和WINDOWS两种。
使用过程中有相应的中文提示，需要注意的是所保存的响应频率曲线文本的名称应有一定的意义并便于区分且不重复。
3、试验时的注意事项1、应放电，油泵停止工作，防止损坏仪器2、接地必须良好。
3456。
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。
绕组变形的检测 频响法
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
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。
一起使用频响法对新变压器绕组变形测试的分析
振的结果ꎬ谐振是绕组电感和线饼间电容引起ꎮ 因
此初步判断测量错误( ①测试方式错误ꎻ②测试仪
器存在问题) ꎮ
(３)２０２１ 年 １２ 月 ２０ 开展第一次复测(ＴＤＴ６Ｕ － 屏
蔽线接地方式 － 铁芯)
图 ８ 第二次复测高压绕组
低压绕组与第一次复测一致ꎮ
(５)２０２１ 年 １２ 月 ２２ 开展第三次复测(ＴＤＴ６Ｕ － 屏
但是与出厂比较仍存在不同的谐振点ꎮ 低压绕组的
对比分析ꎬ高压绕组从 ０ ~ ４５０ｋＨｚꎬ出厂图谱与
现场交接图谱基本一致ꎬ从 ４５０ ~ ６００ｋＨｚ 谐振点不
一样ꎮ 高压绕组从中频段分析ꎬ相关系数 > １ꎬ正常ꎮ
低压绕组的出厂与交接变形图谱基本一致ꎮ 从这次
测试的接地方式分析ꎬ三相一致性良好ꎮ
ｉｎ ｔｈｅ ｄｕｒｉｎｇ ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｗｉｌｌ ｐｒｏｖｅ ｉｔ ｎｅｃｅｓｓａｒｙ ｗｈｅｔｈｅ ｔｏ ｂｅ ｃｏｎｆｏｒｍｉｔｙ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｒｏｕｔｉｎｅ.
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ:ｆｒｅｑｕｅｎｃｅ ｒｅｓｐｏｕｓｅ ｍｅｔｈｏｄꎻｎｅｗ ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒꎻｗｉｎｄｉｎｇ ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎꎻｔｅｓｔꎻａｎｓｌｙｓｉｓ
的主要数值判据ꎮ ＴＤＴ５ 型变压器绕组变形测试仪
对相关系数的规定见表 ６ꎬ在实际应用中发现ꎬ其高
频段相关系数受外界影响较大ꎬ其相关系数仅供参
考ꎮ
判断ꎮ
７ 结论
本文通过从不同接地方式和方法进行试验分
表 ６ 绕组变形相关系数注意值表
严重变形
明显变形
轻度变形
正常绕组
此三相测试时统一接地在 Ｂ 相的套管升高座外壳
电动力和机械力的作用下ꎬ绕组的尺寸或形状发生
频响法绕组变形试验
形现象，因为在频率范围内，绕组的分布电感和电 容均发挥作用，其频率响应特性具有较多的谐振峰， 故而根据其各个谐振峰频率的变化情况能够较灵敏 地反映出绕组分布电感、电容的变化情况。对于那 些遭受突发短路电流冲击的变压器，如果其谐振峰 频率的分布与短路冲击前的有较大改变，例如谐振 峰频率左右移动或谐振峰数目减少或增多，通常可 认为绕组发生了局部变形现象。
频响法绕组变形试验
2014年 2月
试验专业【一】
频响法绕组变形试验
壹· 定义及危害 贰· 产生原因 叁· 测量方法及分析 肆· 注意事项
目录
定义及危害
定义
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。
分析
对变形 图谱的 分析微 观上通 常分低、 中、高 三个频 段进行 分析
测量方法及分析
低频段(1kHz～100kHz)的谐振峰发生明显变
化时，通常预示着绕组的电感变化或发生整体变 形现象。因为频率较低时，绕组的对地电容及饼
分析
间电容所形成的容抗较大，而感抗较小，如果绕
组的电感发生变化，势必会导致其频响特性曲线
贰 核心 叁 关键
在运输、 安装、 吊罩中 受到意 外冲撞
继电保 护不完 善，定 性能差， 抗短路 能力不 够
产生原因
作用在变压器上的电动力可分为轴向 和径 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 器而言， 径向力拉伸外部线圈， 压缩内部 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， 该线圈不但要承受到压缩力作 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。
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
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。
绕组变形频响、阻抗法
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。
电力变压器绕组变形的检测方法
电力变压器绕组变形的检测方法一、摘要采用频率响应法和低电压短路阻抗法是检测变压器绕组变形比较有效的两种方法。
但是这两种的试验方法在现场的实际工作中并不能完全判断出主变的变形情况，通过介损试验正接法对主变的电容量的变化的监控，可以作为对主变绕组变形的判断的一个可靠依据。
二、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。
因此能在现场不吊罩情况下快速测量绕组内部变形的频率响应法和低电压短路阻抗法出现后，在工作现场得到了广泛的运用。
但是在实际工作中，我们发现通过观察主变的电容量的变化也可以作为判断绕组变形的一个重要的依据。
三、频率响应法和低电压短路阻抗法测量变压器绕组变形存在的问题在工作中频率响应法和低电压短路阻抗法测量主变绕组变形已经得到广泛的运用，但是在实际工作中存在一些问题，主要是:1.在现场测试中会受到电场和磁场的影响，这些影响甚至会改变测量的结果，将造成测试结果失真，导致现场工作人员出现误判断的情况。
2.试验缺乏前后比较的情况，由于频率响应法和低电压阻抗法是一种比较新的试验方法，对于一些比较老的主变，并没有相应的出厂试验报告，另外，部分主变因为内部结构的问题，会出现通过这两种方法测量得出的结果会表明主变出现变形的情况，但是实际情况是主变运行情况良好，并没有出现绕组变形的情况。
四、主变绕组变形的判断数值——电容量变压器每个绕组可以看成由电阻、电容、电感等构成的网络，而绕组的等值电容量直接反映出各绕组间、绕组对铁芯、绕组对箱体及地的相对位置和绕组的自身结构等。
变压器绕组变形试验
变压器绕组变形试验绕组变形原因：①外部作用力；②出口短路时电磁力的作用；③几十倍短路电流流过绕组会发热，绕组表面绝缘被破坏，绕组机械性能下降；④过电压，包括雷电过电压、操作过电压。
测量方法：采用频响法测量绕组变形，等效示意图如下图所示。
其中，s U 为不同频率的正弦电压，0U 为电压输出，L 、s C 、k C 为变压器结构参数，L 为绕组电感，s C 为饼间电容，k C 为绕组对地电容，Z 为输入阻抗。
频率响应(w)(w)|H(w)|(w)o s U H U ϕ==∠。
输入电压频率包括低频、中频、高频三段，低频段为1~100kHz ，中频段为100~600kHz ，高频段为600~1000kHz 。
低频段时，s C 较大，L 起主要作用，主要反映绕组情况；中频段时，s C 、L 均起作用，峰谷值比较多，主要反映线圈相对位置变化、饼间电容、电感；高频段时L 值较大，k C 、s C 起主要作用，反映绕组引线对地、引线对绕组情况。
大家普遍关注低频段的情况，以低频段结果为主，以高、中频段结果为辅。
从相似性角度看，低压绕组一致性较好。
绕组变形的另一个判据为低压短路阻抗，低压短路阻抗和幅频响应对应结合判断绕组变形。
U s 0绕组变形试验规定：66kV 以上电压等级变压器采用频率响应法，66kV 以下采用低电压短路阻抗法，检修规程中两者都要做；承受短路电流冲击后，要做绕组变形试验。
短路后，绕组受电动力情况：轴线、径向，低压绕组朝贴心压缩，高压绕组向外扩张。
低压绕组整体压缩，高压绕组整体拉伸。
试验设备及接线：试验采用的设备为Rzbx-FR 型变压器绕组变形综合测试仪，如图所示。
设备配套共五根接线，一条输入线，一端为钳夹（红色），另一端分为两个接线端，分别与设备的“信号”、“输入”端相连；一条为输出线，一端为钳夹（黑色），另一端接设备“输出”端；一条为接地线；一条为电源线。
接线方式分为四种方式（如下图）：对于有中性点引出的星形接线，O 端输入（红色钳夹）、A 端测量（黑色钳夹），O 端输入（红色钳夹）、B 端测量（黑色钳夹），O 端输入（红色钳夹）、C 端测量（黑色钳夹）；对于无中性点引出的星形接线，A 端输入、B端测试，B端输入、C端测试，C端输入、A端测试；对于角形接线，a端输入、b端测试，b端输入、c端测试，c端输入、a端测试；对于单项变压器，x端输入、a端测试，y端输入、b端测试，z端输入、c端测试。
频率响应分析法在变压器绕组变形中的研究与运用
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维普资讯
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 ４ ７ ０ ；．江 门新 会供 电局 ， 门 ５ ９ ０ ） ３ １０ ２ 江 ２ １０
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
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基于频率响应法的变压器绕组变形试验分析
基于频率响应法的变压器绕组变形试验分析作者：冀亚峰刘忠斌李洪霞来源：《电子技术与软件工程》2015年第06期摘要本文从基于电力的变压器在绕组形变过程后产生的相应层次结构的不同出发，对其试验结果数据进行分析。
【关键词】基于电力的变压器绕组强度控制试验频率响应1 前言绕组变形可以分为两类，纵向和横向。
有整体的位移，部分下陷，甚至是部分突起鼓出，略微扭曲，以及匝间短路等形式。
为了防止这些状态异常无法稳定的变压器造成不必要的损失，在保证不使变压器发生解体的情况下，对其绕组变形进行检测是非常重要的。
不同的试验数据表明，频率响应法对绕组变形较为灵敏，测试较为准确，波形的重复性和稳定性强，能够非常可靠的评估绕组变形。
2 频率响应分析法通过频率响应法进行分析检测，基本手段就是将扫频信号输入后，通过检测另一端的输出响应信号的振幅，相位等相应的频率函数，绘制相关曲线。
由于一定的变压器的层次结构会决定特定的频率特性，因此可以通过对统一绕组变形不同方向的变化程度的分析，判断发生绕组变形的严重程度。
2.1 基本模型假定激励源Us的频率为f，控制变量，将其数值从低加高；观察并记录另一端的响应电压U2和激励端电压U1信号的幅度峰值比例，得到幅度和频率的特征数据。
图1为模型的原理图。
为方便计算，将记录下来的电压的幅度峰值用对数形式进行表示。
可以得到函数H（f）=20log[U2（f）/ U1（2f）]。
2.2 试验步骤在这个绕组变形试验的步骤基本如下：（1）对即将进行测量的变压器的输入端和响应端进行确定，并将该变压器绕组的开关调整至最大的分接位置处。
（2）对于用于输入和用于检测的电缆的接地屏蔽线，需要连接到被测量的变压器的外壳旁，同时要保证该线的长度和无环无缠绕；对于变压器的外壳而言，接触电阻要小于等于1Ω。
（3）对用于输入和用于检测的电缆，要使用线夹将其分别与选中的输入端和响应端的套管端头相连接。
（4）同时使用电缆，对仪器的相应端子进行连接。
变压器绕组变形测试仪频响法和阻抗法
变压器绕组变形测试仪频响法和阻抗法HZBX-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，该变压器绕组变形测试仪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。
其中进口变压器绕组变形测试仪是测量和判断变压器故障的主要手段，变压器绕组变形测试仪的原理主要有变压器绕组变形测试仪低电压短路阻抗法和变压器绕组变形测试仪频率响应法。
我们先来介绍一下变压器绕组变形测试仪频率响应法原理频率响应法就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采集绕组两端的端口特性参数，如输人、输出阻抗和电压、电流传输比的频率响应曲线等，通过分析端口参数的频率图谱特性，来判断绕组的结构特征，如果绕组发生变形，就会使分布电容和电感发生变化，反映到端口参数的频率图谱也会发生变化，对于同类型的变压器绕组，由于绕组结构的类似性，其测得的频率响应曲线必然有可比性，所以变压器绕组变形测试仪频率响法是通过故障前后录取频率的响应曲线来判断变压器绕组变形程度，结合这一特征和原理，武汉汇卓电力研制了HZBX-H 变压器绕组变形测试仪。
电力变压器绕组变形测试仪有线性扫描和分段扫描，兼肉国内两种技术。
然后是绕组变形测试仪低电压短路阻抗法测试原理变压器短路阻抗是当负载阻抗为零时，变压器内部的等效阻抗、短路阻抗的电抗分量，即短路电抗，就是绕组的漏电抗，漏电抗是由绕组的几何尺寸所决定的，对于一台变压器，当绕组变形、几何尺寸发生变化时，其短路电抗值也要变化，如果运行中的变压器受到了短路电流的冲击，为了检查其绕组是否变形，可将短路前后的短路电抗值加以比较，如果变化较大，则可认为绕组有显著变形。
1#变压器绕组变形频率响应法测试报告
测试人员:*********
试验类型:交接试验
打印日期:2016年03月24日
图1测试曲线
曲线代号1:高压绕组OA:环境温度:20℃,油温:18℃,交接试验,测试日期:2016油温:18℃,交接试验,测试日期:2016-03-24 11时42分
1#变压器绕组变形频率响应法测试报告
(幅频曲线)
测试依据:DL/T911-2004《电力变压器绕组变形的频率响应分析法》
1.测试结果
用户名称:第一风电厂A区200MW风电厂工程
试品名称:1#主变
试品型号:SFZ11-100000/110
生产厂家:中国888888变压器有限公司
出厂编号:150259
出厂日期:2015年8月
0.46
1.24
R78
1.83
1.50
1.96
R89
1.28
1.27
1.70
R97
1.21
1.49
1.92
3.试验结论及审批
试验结论:绕组正常
签字:
报告审核:
年月日
报告批准:
年月日
曲线代号9:低压绕组OC:环境温度:20℃,油温:18℃,交接试验,测试日期:2016-03-24 12时08分
2.相关性分析
相关系数
(R)
低频段
(1-100kHz)
中频段
(100-600kHz)
高频段
(600-1000kHz)
R12
1.55
1.13
1.45
R23
0.13
0.59
1.71
R31
0.11
曲线代号3:高压绕组OC:环境温度:20℃,油温:18℃,交接试验,测试日期:2016-03-24 11时51分