电力变压器绕组变形
电力变压器绕组变形的测试方法及对比分析
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。
电力变压器绕组变形的电抗法检测判断导则
电力变压器绕组变形的电抗法检测判断导则
电力变压器绕组变形的电抗法检测判断导则包括以下几点：
1. 检测对象：电力变压器，特别是变压器绕组。
2. 检测原理：利用变压器绕组变形后电感值变化的原理进行检测。
当绕组发生变形后，其电感值将发生改变，通过测量电感值的变化来判断绕组是否存在变形。
3. 检测方法：使用电容器法或变压器比值法进行检测。
电容器法适用于小型变压器的绕组变形检测，而变压器比值法适用于大型变压器绕组变形检测。
变压器比值法的原理是根据变压器的短路阻抗比和开路电压比计算绕组变形程度。
4. 检测结果：检测结果应根据实际情况进行合理解释和判断。
如绕组变形程度较小，则不需要采取措施；如绕组变形程度较大，则需要进行修复或更换操作。
5. 注意事项：在进行绕组变形检测时，应当选择适当的检测方法和合适的检测设备，同时，应当注意安全问题，确保检测过程的安全性。
大型电力变压器绕组变形的防止对策
大型电力变压器绕组变形的防止对策电力变压器是电力系统中不可或缺的重要设备，它承担着电力输送、变电、配电等一系列关键功能。
而电力变压器的核心部件就是绕组，它负责将电能从一种电压等级向另一种电压等级转换。
然而，由于长期使用以及现场环境等因素的影响，大型电力变压器的绕组存在一定程度的变形风险。
因此，本文将探讨如何防止大型电力变压器绕组变形的对策。
绕组变形的危害大型电力变压器绕组的变形会给电力系统带来诸多危害，主要包括以下两个方面：对设备的影响绕组变形会导致设备性能下降，变压器容量降低，电流能力受限，损耗增大，噪声加大等一系列问题。
特别是对高压电气设备来说，绕组变形会导致电气局部放电现象的增加，从而引发绝缘性能下降、绝缘击穿、设备损坏等更为严重的安全隐患。
对系统的影响绕组变形会使变压器内部电场分布不均，从而导致局部过电压的产生，进而引发系统的跳闸、设备损耗增大等问题。
特别是在短路故障时，绕组变形会使得变压器的短路电流增大，从而加剧系统的损坏程度。
防止绕组变形的对策针对以上危害，我们应当采取必要的措施，防止大型电力变压器绕组的变形。
目前，主流的防止绕组变形的对策主要包括以下几个方面：选材优化选择合适的绕组材料和结构，以保证其高强度、高耐腐蚀性和高绝缘性能。
同时，应针对具体情况对绕组结构进行优化设计，增强其自支撑能力和抗震性能。
加强维护管理定期对大型电力变压器进行检修和保养，及时修复绕组部件的损坏，以减缓绕组变形的速度，并防止变形程度过于严重。
特别是在电力系统负荷变化大的情况下，应加强维护管理，防止绕组长时间处于过载状态，从而减少绕组的压力。
采用支撑和固定措施针对大型电力变压器的特殊情况，可以采用支撑和固定措施，增强绕组自身的承载能力。
例如，在变压器的气隙中设置撑杆，可以在一定程度上增强变压器的自支撑能力；使用铆接板和大型螺栓来固定绕组，可以使其更加稳固牢固。
强化监测和检测对大型电力变压器的绕组变形程度要进行实时监测和检测，以及时发现和解决问题。
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。
变压器绕组变形原因及危害
变压器绕组变形原因及危害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。
变压器线圈遭受到的轴向力可使线段和线匝在竖直方向弯曲，压缩线段间的垫展示会，并部分地传递到铁轭，力求使其离开心柱。
变压器绕组变形原因及危害
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
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。
电力变压器绕组变形故障诊断原理及应用
后进行。 若情况 限制 ， 则应对变压器绕组进 行充 分放 电 ， 再进行
变形试验 。 （ ） 正式进行试验 之前 ， ２在 工作人员应将 与变压器套管 端
下发生绝缘击穿 ， 设备损毁。
（） ２ 绕组 的抗 短路能力和机械性能降低 。 因此 ， 其变形现象
头相连的引线全部拆 除 ， 并使其远离套管 。对于那些无法拆除
ｄ ｉ ０３ ６ ０ｉ ｎ１０ － ５ ４２ １ ． ． ３ ｏ １ ． ９ ．ｓ． ６ ８ ５ ．０ ０ ０ ： ９ ｓ ０ １６４
０ 引 言
观测 ， 因此 ， 工作人员往往会通过“ 短路 阻抗分析法” 频率响 和“
作为 电力系统 的主要设备 ， 电力变压器在整个系统 中占有 重要 的地位 ， 其工作状 态的好坏不仅影响着系统 的正常运行和 可靠 性 ， 还会 对其 它电力设 备的运行产生巨大的影响 。如果在 变压器使用过程 中， 出现变压器出 口短路故障对变压器的危害 很大， 常常造成变 压器绕组 的各种变形 ， 重 的还会 导致变压 严 器 突发性 的损坏事故 。从变压器运行 的实 际情况看 ， 变压器承 受 短路电流冲击 以后 ， 有时用常规的电气试验项 目和绝缘油分 析均在预防性规程规定 的范 围内 ， 吊罩检查发现绕组 已明显 但
的响应特征 ， 因此 ， 在发生绕组变形之后 ， 变压器 的各项参数都
会发生变化 ， 这样就会导致传递 函数 的变化 。通过对变压器的 频率响应特征的分析和 比对 ， 我们就可 以对变压器绕组的变化 情况进行 了解 ， 以 ， 所 掌握绕组 变形之前 的频率响应特征就 成 为 了对绕组变形 进行分析 和 比较的基础 。 目前广泛使用 的是
流通过绕组 ， 电动力 急剧上升。 使 在运行过程 中 ， 变压器难免会 出现各种各样 的故 障短 路 ， 在强大 电动力 的作用下 ， 压器绕 变
变压器绕组变形检测
变压器绕组变形检测什么是绕组变形？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。
绕组变形的危害？绕组变形是电力变压器安全运行的一大隐患。
多台变压器的实际试验经验表明，绕组变形后，绝缘试验和油的试验都难于发现，表现为潜伏性故障。
近几年来，对全国110KV的电力变压器事帮统计分析表明，因绕组承受短路能力不够已成为电力变压器事故的首要内部原因，严重影响电力变压器的安全、可靠运行。
华天电力生产的HTBX-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，该仪器采用目前发达国家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。
它具有一下特点：1.在测试过程中仅需要拆除变压器的连接母线，不需要对变压器进行吊罩、拆装的情况下就完成所有测试。
2.每相测量所需时间小于60 秒,对一台高、中、低绕组的电力变压器（容量、电压等级不限）进行绕组变形测量，总需时间不超过10 分钟。
3. 接线人员可任意布放信号输入输出引线,对测量结果无影响,接线人员可停留在变压器油箱上面,减轻劳动强度。
主要技术性能扫频范围及精度幅度范围及精度信号输入阻抗信号输出阻抗＜0.01％ 0.1dB仪器使用方法三相Yn 形测量接线Yn 形测量A 相接线示意图◇测量系统共一点接地，取变压器铁芯接地。
◇黄夹子定义为输入，钳在Yn 的‘O’点、绿夹子定义为测量，钳在A 相上。
◇地线连接网依次由绿夹子地线孔插入接地线至黄夹子地线孔，再由一根地线转接到铁芯接地。
将黑夹子连接至铁芯接地，钳在低压侧A 相上。
◇接地导线为5 米。
◇仪器的接地由测量线导入。
Yn 形测量B 相接线示意图◇测量系统共一点接地，取变压器铁芯接地。
◇黄夹子为输入，钳在Yn 的‘O’点、绿夹子为测量，钳在B 相上。
◇地线连接网依次由绿夹子地线孔插入接地线至黄夹子地线孔，再由一根地线转接到铁芯接地。
浅析变压器绕组变形的原因及检测方法
2) 轴向电磁力。漏磁场在绕组端部发生畸变，除产生轴向分量外 还产生径向分量。由漏磁场的端部弯曲而呈现出的横向分量与短路电流 相互作用产生轴向力。其作用方向对高、低压绕组均是压缩力，在绕组 的端部具有最大值，使绕组的线匝向竖直方向弯曲并压缩线段间垫快， 作用 在内 绕组 的轴 向内 力约为 外绕 组的 两倍 。
变压器套管。以刚氏杂散电容的影响。2) 绕组的频率响应特性与分接 开关的位置关系较大，测试时应检查并记录分接开关的位置，尽可能把
它放到最高分接，以便能够对整个绕组进行测量和试验结果的标准化管 理。3) 测试引线本身的杂散电容也会影响频响特性的测试结果。；刚试 时应使用专用的测量电缆连接引线。4) 测量引线及检测端子应远离被 测变压器套管，接地线连接良好。5) 测量前，应检查测量阻抗接线端 子是否有松动、破损，以防止信号短路造成检测结果不准确。6) 测试 时，要注意试验引线的联结位置应相同，并防止引线交叉，应让引线与 套管自然垂直，防止引线晃动。7) 分别连接在两阻抗接地端子的地线 应采用良好的导线，并远离套管。测试引线所有联结接点，包括接于套 管的引线钳子必须接触良好，防止激励或响应信号失真。8) 如果被测 变压器刚刚完成直流电阻测试工作，为避免绕组中储存的静电电荷损坏 测试 系统 ，在联 结测 试回路 前对 变压器 进行 。
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变压器绕组变形的原因、诊断方法和防止措施.doc
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％）。
变压器绕组变形试验
作为绕组变形测试方法，主要有阻抗法、低压脉冲法及
频率响应法三种。
2. 绕组变形测量方法
2.1 阻抗法 其原理是通过测量变压器绕组在50Hzห้องสมุดไป่ตู้的阻抗或漏抗，
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、匝间短路、开路、线圈位移等。 国标和IEC标准都规定了额定电流下阻抗变化的限值， IEC建议超过3%为异常，国标认为根据线圈结构的不同取 2%～4%。
时，变压器的铁心基本不起作用。
3. 频率响应法原理
每个绕组均可视为一个由电阻、电容、电感等分布参数
构成的无源线性双端口网络，并且忽略绕组的电阻（通常 很小），则绕组的等效网络如下页图表示:
2. 绕组变形测量方法
2.3 频率响应法 频率响应法的测试原理如图2.2所示。
频率响应法的测试原理图
在绕组的一端输入扫频电压信号Vs（依次输入不同频率的 正弦波电压信号），通过数字化记录设备同时检测不同扫 描频率下绕组两端的对地电压信号Vi(n)和Vo(n)，并进行 相应的处理，最终得到被测变压器绕组的传递函数H(n): H(n)=20log[Vo(n)/Vi(n)]
3. 频率响应法原理
3.1变压器线圈的等值电路
变压器线圈一般都设计为饼式结构，其目的是为了绝缘 和耐压考虑的，同时各饼之间都有间隙，便于散热，各线
圈饼对地及对其它相、其它电压等级线圈都有一个临近电
容，线圈自然也有电感。另外套管还有对地电容，引线及 接头对地也有电容，所有这些按其所在结构的位置，都有 其所代表的结构参数，所以按其结构，可以构成一个变压 器的线圈在进行测试时的一个等值电路。当频率超过1kHz
压器的安全、可靠运行。
2. 绕组变形测量方法
大型电力变压器绕组变形的防止对策
大型电力变压器绕组变形的防止对策随着电力设备的不断发展和变化，大型电力变压器在电网中的作用越来越重要。
随着电网的负荷不断增加，对电力变压器的要求也越来越高。
而变压器的绕组，尤其是高压绕组的变形，会导致变压器的电磁性能下降，进而影响电力输送质量。
因此，为了保证电力输送的稳定可靠，必须采取有效的防范措施来避免大型电力变压器绕组变形。
一、提高制造工艺水平大型电力变压器的高压绕组长、截面形状复杂，受到电磁和机械载荷的共同作用。
在制造过程中一定要采取严格的质量控制措施，确保绕组的制造精度和质量。
尤其是对于重要的接线口和故障指示器等连接部件，要严格把关。
对于重要的定位点采取精确测量和定位方法，以避免不必要的绕制误差导致的变形。
二、加强材料的选择和安装对于大型电力变压器的绕组，需要选用特殊的绝缘材料进行包裹。
这样的材料需要有很好的电绝缘性、机械韧性和热稳定性，以保障变压器长期安全运行。
在材料的安装时，需要采取适当的加强和支撑措施，防止绕组在电流和机械载荷的作用下变形，对绝缘材料的稳定性进行保障。
三、采取合理的冷却措施大型电力变压器的绕组，在工作过程中会受到高温的影响，导致绕组的变形。
因此，在设计变压器时一定要考虑冷却措施的合理性。
对于大型电力变压器，可以采用水冷或空冷的方式来降低绕组的温度。
在绕组内部也可设定通风道、冷却通道等冷却装置，防止绕组受热过高而导致变形。
四、通过内部构造设计来防止绕组变形除了采用上述措施外，还可以通过变压器内部构造的设计来防止绕组的变形。
例如，在设计变压器时可以采用分层绕制的方法，使得大型电力变压器的绕组布局更加紧凑，有效减少变形破坏的风险。
在绕组内部也可以采用金属支撑结构等设计来加强绕组的内部支撑，有效减小机械载荷对绕组的影响。
大型电力变压器绕组变形对电力系统的影响非常大，需要采取有效的措施来防止。
上述方法只是其中的一部分，还可以结合具体情况采取相应的技术手段，使得大型电力变压器在长期运行中维持稳定可靠的状态。
110kv变压器绕组变形试验标准
110kv变压器绕组变形试验标准变压器是电力系统中非常重要的电气设备，主要用于将高压电能变换为低压电能，以满足不同电压等级的输电和供电需求。
为确保变压器的安全运行和性能稳定，需要进行各种试验。
其中，变压器绕组变形试验是关键的一项试验，用于检测变压器绕组在正常运行和异常工况下的变形情况。
绕组变形是指变压器中绕组导线和绝缘材料在变压器的额定运行条件下，由于内部或外部因素引起的形变或变形。
绕组变形可能会导致绝缘材料受损、导线接触不良、电磁噪声增加等问题，进而影响变压器的性能和寿命。
因此，对变压器绕组变形进行测试和评估是非常必要的。
110kv变压器绕组变形试验标准主要包括以下几个方面的内容：1.试验目的和范围：明确试验的目的和范围，例如对绕组中的导线、绝缘材料进行形状和尺寸的检测，评估绕组是否满足设计要求。
2.试验设备和工具：列出进行绕组变形试验所需的设备和工具，并确保其符合相关标准和规范。
3.试验方法和步骤：详细描述绕组变形试验的具体方法和步骤，包括试验前的准备工作、试验过程中的操作要求，以及试验后的数据处理和分析。
4.试验参数和指标：确定绕组变形试验的参数和指标，例如导线偏移、绝缘材料破裂、导线电阻等。
5.试验结果的评定和判定：根据试验结果和指标，对绕组变形的程度进行评定，并根据评定结果判定试验是否合格。
6.试验报告的编写要求：规定试验报告的内容和格式，包括试验过程的详细记录、试验结果的分析和评定等。
绕组变形试验应按照相关的标准和规范进行，确保试验的科学性和可靠性。
同时，试验过程中需要注意安全操作，遵守相关的安全规定和操作规程，确保试验人员的人身安全和试验设备的正常运行。
总之，110kv变压器绕组变形试验标准是确保变压器绕组运行可靠的重要标准之一。
通过科学合理地制定和执行试验标准，可以及早发现和解决绕组变形问题，确保变压器的正常运行，提高电力系统的可靠性和安全性。
电力变压器绕组变形原因分析及测试方法
电力变压器绕组变形原因分析及测试方法摘要：电力变压器运行中，出现绕组轴向或径向变形等问题时，会影响运行安全稳定，不能及时解决问题，可能出现恶性放电事故。
基于此，对大型变压器展开绕组变形检查，监测和分析其问题成因，是电力企业重要工作重点之一。
本文拟从电力变压器由于电动力或机械力造成变压器绕组轴向或径向尺寸变化的具体表现、存在动因及检测方法三方面展开电力变压器绕组变形研究分析，以期从根本上解决问题，对电力变压器的运输、安装、运行起到积极借鉴作用。
关键词：电力变压器；绕组变形；测试方法前言电力企业系统运行中，变压器是极为重要的设备。
电力变压器是否安全运行，关系到电网安全能否得以保障。
如果电力企业变压器在生产运行中出现重大安全事故，极易造成大范围停电，影响正常用电供给。
一般，电力企业变压器检修以半年为一个周期，检修期间涉及范围广，检修费用较高。
因此，及时进行变压器故障原因分析，采取对应问题解决办法，能够降低设备故障发生频率，积极保障电力系统正常运行。
1概述电力企业运行系统发展中，电力变压器作用至关重要。
当下，国内电力行业发展稳且快。
最新统计资料显示，到上年年底，我国电力行业整体的发电装机总容量已经高达22亿kW，发电装机总容量稳居世界首位。
而近年来，随着国内电力行业进一步发展，电网容量也呈持续增势，超高压电力系统与特高压电力系统逐渐成熟，大容量系统和区域电网系统等也进一步成成型，电力行业整体电力输送要求提高。
人们的用电需求也随着区域网和国家电网等的建立逐步提升。
随着电网规模扩大，短路容器问题开始频发，电力变压器损害中，短路故障占比有所增加。
电力变压器外部短路原因较容易造成变压器绕组形成，对电力系统正常运行威胁严重，成为电力变压器正常工作中较为常见的故障之一[1]。
2绕组变形原因分析及预防措施2.1绕组变形原因（1）变压器绕组在运行过程中受外力挤压。
随着科学技术不断发展，电力企业先后引入了新型设备，在设备运输，组装过程中，难免会受到外力影响。
电力试验指导之变压器绕组变形试验
电力试验指导之变压器绕组变形试验1.1 变压器绕组变形试验试验目的以及范围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。
变压器发生绕组变形后，有的会立即损坏发生事故，更多的是仍能运行一段时间。
由于常规电气试验如电阻测量、变比测量及电容量测量等很难发现绕组的变形，这对电网的安全运行存在严重威胁。
变压器绕组变形测试技术是根据测得的变压器各绕组频率响应特性的一致性，结合设备结构，运行情况及其他试验项目进行全面的、历史的、综合的分析比较，以判断变压器的绕组变形程度。
一是由于绝缘距离发生变化或绝缘纸受到损伤，当遇到过电压时，绕组会发生饼间或匝间击穿，或者在长期工作电压的作用下，绝缘损伤逐渐扩大，最终导致变压器损坏。
二是绕组变形后，机械性能下降，再次遭受短路事故后，会承受不住巨大的冲击力的作用而发生损坏事故。
第31届国际大电网会议指出，变压器绕组变形是变压器发生损坏事故的重要原因之一。
因此，对承受过机械力及电动力作用的变压器进行绕组变形的试验和诊断是十分必要的。
试验仪器、设备介绍1．电力配电变压器铭牌信息如下：型号：S7-500/10 标准代号：GB6451.1-86额定容量：500KVA 产品代号：1EJ••710•1011•1额定电压：10000±5% / 400V 出厂序号：960320额定频率：50Hz 相数：三相联结组标号：Y，yn0 冷却方式：0NAN使用条件：户外使用阻抗电压：3.99%器身吊重：1019kg 绝缘油重：373kg 总重：1760kg 济南变压器厂1996.52．所需试验仪器介绍汇卓电力之变压器绕组变形测试仪、绕组测试仪专用测量线（红，黑各1根，采用横截面积大于4平方毫米及以上的多股外覆绝缘层的铜质软导线）、接地线3根、电源线220V 1根、自检线（3个短接线和1个连接器）、线箱1个、笔记本电脑一台。
电力变压器绕组变形原因分析及测试方法张宗保
电力变压器绕组变形原因分析及测试方法张宗保发布时间：2021-08-30T04:52:59.884Z 来源：《河南电力》2021年5期作者：张宗保1 邹记林2 [导读] 随着我国日常用电量的增加，各种用电安全事故的频发，导致了变电站需要做好日常的维护和检查工作。
（1.身份证号码：430821198****12233；2.身份证号码：432524198****78833）摘要：在一定程度上电力变压器绕组轴向变形会对安全运行造成极为的影响，严重的还会引发放电事故。
所以，对变压器绕组变形原因进行分析和测试是当前电力企业所重视的主要问题。
本文主要通过分析了电力变压器绕组变形的原因，并对测试方法进行深入探讨，予以参考。
关键词：电力；变压器；绕组变形；原因与方法前言：随着我国日常用电量的增加，各种用电安全事故的频发，导致了变电站需要做好日常的维护和检查工作。
当电力变压器出现绕组变形时，需要出绕组变形原因，并制定解决对策，只有这样才可以保障人们的用电安全性。
在绕组变形前，需要利用相关测试方法来找到原因，并提出应对措施，提高变形判断方法的可靠性。
一、电力变压器绕组变形原因和预防措施1.1 电力变压器绕组变形的原因第一；电力变压器绕组在实际运行过程中所受到的短路电流冲击。
在电流冲击之后，直接导致了绕组出现变形；若是变压器绕组经过的电流数值相对较大，那么必然会致使绕组遭受非常大的冲击力，因为电流效应，从而直接导致了绕组温度提升，致使变压器绕组出现变形。
第二；电力变压器绕组受外力的冲击影响；从生产厂家运输出来的变压器，有可能在运输途中或者是在安装过程中，容易受到外力影响，比如运输时发生大的碰撞；安装时变压器内部的零件破损等问题，都会直接导致变压器绕组出现变形。
第三；变压器的保护系统存在死区或者是系统保护失灵。
变压器有属于自身的保护系统，在当变压器出现问题时，系统的保护会自动对系统进行保护，并对故障进行切除，避免安全事故的发生；在变压器保护系统中，其也存在相应的保护死区，此故障一旦出现，会直接致使变压器出现短路作用，影响到绕组变形。
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kHz
35kV三相绕频响特性曲线
主变绕组相间频响特性曲线比较表 比较绕组 AM与BM BM与CM CM与AM 偏差系数
5.9 5.4 2.4
表1数据可以看出：35kV绕组AM、BM、CM相互间不相似， 相关性差，BM频响特性曲线相差最大，已发生了明显变化； 据此，通过三相频响特性曲线对比可初步认为1号主变35kV 绕组B相发生了变形。
10.接线方式
测试时，先将被测绕组对的不加压侧所有接线端全 部短接。短接线及其接触电阻的总阻抗不得大于被 测绕组对短路侧等值阻抗的0.1%。 对加压侧绕组为 D 接线的三相变压器，用单相法测 试时，应参照附录 B 的 B.5 的提示做相应的短接 （参考）。 对加压侧绕组为 YN 接线的三相变压器，用三相法 测试时，变压器被加压绕组的中性点(N)、测试系统 的中性点和测试电源的中性点应良好连接。 测 100MVA以上变压器的绕组参数时，测试系统引 向被试变压器的电流线和电压线应分开。
例2
型 号：S9-M-100/10 接线方式：Yyn0 电 压：10000±5%/400 V 出厂序号：0510066 短路阻抗：4.21% 试验分接位置：H(2) 出厂日期：2005年11月 生产厂家：特变电工衡阳变压器有限公司
相别 AB BC CA
相间 差 （%）
高- 低 短路电抗 （额定 （Ω ） 分接） 三相阻抗电 压（%） 备注
12.注意值(仅适用于阻抗电压 UK>4%的 同心圆绕组对)
纵比：
a) 容量 100MVA 及以下且电压 220kV 以下的电力变压器绕组参数的相对变化 均不应大于±2.0%。 b) 容量100MVA以上或电压220kV及以上的电力变压器绕组参数的相对变化不 应大于±1.6%。
横比：
a) 容量100MVA及以下且电压220kV以下的电力变压器绕组三个单相参数 的最大相对互差不应大于 2.5%。 b) 容量100MVA以上或电压220kV及以上的电力变压器绕组三个单相参数 的最大相对互差不应大于 2.0%。
3.检测时机
4.测试电源
变压器绕组参数测试可以使用标称为
380/220V，50Hz 的电源。测试电源的电能 质量应符合国家标准。
5.检测参数
测量变压器各绕组对的各单相的短路阻抗ZK、短路 电抗Xk、漏电感Lk之中的任意一个参数。 首次电抗法检测，还应测量短路阻抗ZKe；三相变 压器应用三相法测量其短路阻抗ZKe。 测量的参数ZKe、ZK 和Xk 应进行频率校正。 测量 100MVA以下容量变压器的短路阻抗ZK 和 ZKe还应对有功分量进行温度换算。
测试时，被加压绕组和被短接绕组均应置于最高分 接位置。 外部短路故障后的检测可增加短路时绕组所在分接 位置的检测。 首次电抗法检测，还应在变压器铭牌上标有短路阻 抗值(或出厂试验报告上有实测值)的分接位置测量 单相短路阻抗ZK (Ω)或ZKe (%)。
10.接线方式
a) 绕组参数测试的接线与常规的负载试验相同
Z ke
2 zk zk R 2 X K
3 ZK Ir 100 Ur
1.基本术语定义
短路电抗Xk (Ω)：短路电抗Xk是短路阻抗ZK 的虚部。 漏磁通：仅与产生它的绕组相匝链，不与其他绕组 匝链，不完全在铁心内流动的磁通。 漏电感Lk (mH)：用于表征漏磁通的一个物理量。 异常绕组对：绕组参数(ZKe、ZK、Xk、Lk)超过注 意值的绕组对。 相关绕组对：含有异常绕组对中某一侧绕组的绕组 对。如：三绕组变压器的高压对低压绕组异常，那 么高压对中压、中压对低压就是相关绕组对。
2.电抗法检测原理
变压器的每一对绕组的漏电感Lk 是这两个绕组相对 距离(同心圆的两个绕组的半径 R 之差)的增函数， 而且Lk 与这两个绕组的高度的算术平均值近似成反 比。即漏电感Lk是这对绕组相对位置的函数，Lk =f(R、H)。绕组对中任何一个绕组的变形必定会引 起Lk的变化。由于绕组对的短路电抗 Xk 和短路阻 抗ZKe、ZK都是Lk的函数，因此，该绕组对中任一 绕组的变形都会引起ZKe、ZK、Xk 发生相应的变化
例3
永州局杨梓塘110kV变电站#1主变遭 受了一次严重的短路冲击，事故后对 该变压器进行了一系列试验，由试验 数据分析认为该主变中压侧B相存在 变形。
永州电业局杨梓塘变电站 #1 1 主变中压绕组变形测试波形 E12 =5.9 E 23=5.4 E 31=2.4 dB 0 -10
-20
-30 -40 1-AM1 2-BM1 3-CM1
2.电抗法检测原理
考虑到Zm》Z1，I1N》I0，当负载变化时，I0变化很小，可以认为 不随负载的变化而变化。这样，便可把T型等效电路进行简化处理
2.电抗法检测原理
在漏磁通回路中油、纸、铜等非铁磁性材料占磁路主要部分。 非铁磁性材料的磁阻是线性的，且磁导率仅为硅钢片的万分 之五左右，亦即磁压的99.9%以上降落在线性的非磁性材料 上。把漏电感Lk 看作线性，在本检测中所引起的偏差小于 千分之一。Lk在电流从 0 到短路电流的范围内都可以认为是 线性的。因此，测量Lk可以用较低的电流、电压而不会影响 其复验性(包括与额定电流下的测试结果相比)不大于千分之 二的要求。 由于Xk、ZKe、ZK都未涉及与电压或电流无关 的线性因素，因此均可在不同的电流(电压)下测量上述参数， 而不影响其互比性。 上述两点就是低电压电抗法判断绕组有无变形的物理基础。
B相
C相 A相
249.00
245.00 三相偏差(%) 65.50
3.823
3.689 23.813
68.629
68.764 0.2 2.854
68.724
68.846 0.37 2.862
中低
B相
C相
59.80
58.90 三相偏差(%)
20.684
20.526
2.245
2.836 23.02
2.233
阻抗电压测试分析
测量部位 A相 高中 B相 C相 电压(V) 220.00 220.00 220.00 三相偏差(%) A相 高低 235.00 3.603 电流(A) 5.324 6.069 5.355 电抗(Ω ) 40.753 31.801 阻抗(Ω ) 40.826 32.107
40.635 40.778 23.72 68.706 23 68.980
测试接线
相别 短路阻抗 （Ω）
AO 32.169
BO 32.288
CO 31.943
相间差 （%） 1.08
高- 短路电抗 低 （Ω）
三相阻抗电 压（%）
32.132
32.278
31.929
1.09
17.918
得到测试数据
结论： 由绕组短路电抗值可见，高压对低压三侧 的短路阻抗值与电抗值相间差较少，由数 据判断变压器绕组应无变形。
短路阻抗 （Ω ）
91.8 20
86.3 51
92.5 41
87.0 53
91.2 80
85.5 43
1.38
1.77
4.276
阻抗电压值以换算到参考温度75℃
环境温度：30℃ 相对湿度：70% 上层油温：30℃
试验值与铭牌值偏差Δ=（4.276-4.21）/4.21*100%=1.6%。
结论：
本次试验值与铭牌值比较，其偏差满足规程 要求，故该变压器高、低压绕组无变形，试 验合格。
11.变形判断方法
建立包含出厂、交接和现场首次试验值的原始资料数据库。 每次检测后，均应分析同一参数的三个单相值的互差(横比) 和同一参数值与原始数据和上一次测试数据的相比之差(纵 比)。判断差值是否超过了注意值。首次低电压电抗法检测 后，可将测取的短路阻抗ZKe或ZK与铭牌(或出厂试验报告) 上的同绕组对、同分接位置的短路阻抗ZKe 或ZK相比。 分析纵、横比值的变化趋势。 分析相关绕组对参数变化与异常绕组对参数变化的对应性。 结合测量绕组的直流电阻、绕组对和绕组对地的等值电容、 变压器的空载电流、空载损耗、局部放电，进行绕组频率响 应的分析、油中气体的色谱分析，可使变压器绕组有无变形 及其严重程度的判断更为准确、可靠。
1.基本术语定义
短路阻抗ZK
(Ω)和ZKe (%)
在额定频率和参考温度下，短路阻抗是变压器的 某一对绕组中，某一侧绕组端子之间的等值阻抗。 确定此值时，该对绕组的另一侧绕组被短路，而 其他绕组(如果有)开路。 短路阻抗可用一个复数表示: Zk R jX K 在实际测试时，只直接测其模值: 短路阻抗用百分数表示时，可用ZKe 表示:
2.844 23.77
主变的短路电抗或短路阻抗在高-中或中-低 测试中，A相和C相相差很小，但B相与A相和 C相比较， 变化较大。通过对这台主变阻抗 变化的比较，可以判定#1主变中压B相绕组 发生了变形。
13.判断结论
对绕组变形的检测判断结论应具体到哪一个或哪几 个绕组的哪一相或哪几相。 对超过注意值的变压器可结合补充性判断的结果综 合分析绕组变形的严重程度而建议器身检查的紧迫 程度。
例1
湘潭电厂#1主变：
型 号：SFP－240000/220 接线方式：YNd11 电 压：242/15.75 出厂序号：876S02-1 出厂日期：1987年7月 分接位置：H(1) 生产厂家：保定变压器股份有限公司
8.测试绕组对
先测量含高压绕组的各绕组对的绕组参数；并在绕 组对的高压侧施加测试电压。若测试结果无异常， 可不再继续测试。 测试发现异常时，除应继续测量相关绕组对的绕组 参数外，还应短接异常绕组对的高压绕组，在较低 电压侧加压测试。 首次电抗法测试，应测量所有绕组对的绕组参数。