电力变压器绕组变形试验频响法应用

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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

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
a eh d( i oig 、 dI d fr t n b rq e c ep r ea ay i i ito u e .Thsa — ndm t o ) da n sn i f g eo mai y fe u n y r, ot n lss sn r d cd o i r t l e yu eu o im3sn rn fr r i ei v r sfl rda o ig ta so me w 血 1 eo maina i n n u mg t es ft p r c s f gd fr t tst a de s  ̄ aeyo e - o e h aino lcrcp we d to feeti o r g . Ke r s rn fr r ywod :ta so me ,wi 凼 g d fr t n,{e u n y rs n ea ay i n eo mai o rq e c ep s n lss o
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 : 2 0 )1 0 —0 X(0 6 0 —0 8 4 中图分类号 : M4 T 1 文献标识码 :B

频率响应法对变压器绕组变形的测试与分析

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 , s v V 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 .s R 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 2 e 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 H j) 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 O A B C 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 m 2 . = 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 A B C ax bY C Z 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

“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。

变压器绕组变形测试仪频响法使用手册

变压器绕组变形测试仪频响法使用手册

以下是SX系列变压器绕组变形测试仪(频响法)使用详解:电力行业标准:DL/T911-2016(代替DL/T911-2004)变压器绕组变形测试仪别称:电力变压器绕组变形测试仪、变压器绕组变形检测仪、变压器绕组变形测量仪、变压器绕组变形分析仪一、试验目的:检测变压器绕组是否发生扭曲,鼓包或位移等变形。

绕组变形一般指电力变压器绕组在短路电流冲击或在运输过程中遭受冲撞时,在电动力或机械力作用下发生的轴向或径向尺寸变化。

二、被试品:66kV—500kV电压等级变压器三、接线:1、红色钳的红绿色航插接设备“激励”和“参考”,为操作的“注入”端,2、黄色钳的黄色航插接设备“响应”,为操作的“测量”端;3、黑色钳接变压器地排;4、设备本体接地;5、红色钳接变压器注入,黄色钳接变压器测量;6、红色钳和黄色钳接变压器哪一端在操作时设备有提示。

(详情点击进入官网或来电咨询)四、操作说明:1、接好线后,进入响应测试,新建一次实验用来保存和分析实验数据,进入“新建”后,开始设置实验参数。

(白色框内设置项请依据被试品与现场环境填写)2、“接线套管”设置切换点选右侧按钮,一般根据被试变压器的实际情况来选择,以下图变压器为例,变压器联结组别为YND11,可以看出高压侧有中性点,低压侧没有中性点,接线套管我们选用高压侧“ABCO”,低压侧“abc”来进行测试。

3、“测试频段”默认为1K~1 MHZ_1.0 即测试频段为1KHZ 到1000KHZ 每1KHZ 记录一次,“输出电压”一般选20.0Vpp 输出电压越高,准确度越高。

4、点击确定进入实验操作界面按界面下方第一项接线,红色钳注入,黄色钳测试,点击“测量”,设备开始采集,结束后根据设备提示更换测量绕组继续测量。

5、结束后点击“保存”并返回,进入“数据分析”6、点选“数据组一”或“数据组二”一次最多打开两组保存的数据,然后点击“线性”或“对数”,以不同方式观察测量结果,点击“分析”设备自动分析所测数据是否合格,即变压器绕组三相一致性是否良好,以做出变压器绕组是否变形的结论。

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

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

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。

一起使用频响法对新变压器绕组变形测试的分析

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

频响法绕组变形试验
分析 变化时,通常预示着绕组发生扭曲和鼓包等局部变
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。

色谱检测及频率响应法在变压器绕组变形中的应用

色谱检测及频率响应法在变压器绕组变形中的应用

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 0 0 2 ;2 沧 州供 电公 司 , 河 北 沧 州 5 0 1 .
0 10 ) 6 0 0
[ 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

讲解电力变压器绕组变形检测仪技术特点

讲解电力变压器绕组变形检测仪技术特点

讲解电力变压器绕组变形检测仪技术特点讲解电力变压器绕组变形检测仪技术特点一、电力变压器绕组变形检测频率响应法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。

即使电路是线性的,不同频率下Xl、Xc的变化也有不同响应。

如果在变压器正常时,录制了某些线端的频响曲线,而在发生出口短路后重新录制相应线端的频响曲线,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个频响特性,当绕组变形后,频响曲线上各点就可能偏离原来的坐标,于是出现了新的一条频响曲线。

比较两条频谱曲线的相关性就可以分析评估绕组的整体变形状况。

二、电力变压器绕组变形检测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,事故前后的曲线明显偏离且不重合,相关性差。

变形时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。

三、电力变压器绕组变形检测频率响应法测量参考判据由于变压器绕组变形测试国内开展时间不长,目前尚未达到普及,IEC及国家标准,包括电力设备预防性试验规程都没有明确的规定和可供执行的标准,但一些电力科研机构已作了大量的探索和实践,总结了大量的现场经验,并摸索出一些相当可贵的科学客观规律,以作为目前开展从事变压器绕组变形测试的参考和判据。

(1)110kV及以上大、中型变压器三相频响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。

(2)应用频响曲线在1500kHz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时有轻微变形;当R大大小于0.9时,有可见的较严重的变形,甚至有匝间、饼间短路故障。

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

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。

绕组变形试验频响法接地点的影响

绕组变形试验频响法接地点的影响

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。

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

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 , 0 Hz 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 — K D / 3 N ( D + 9 h+ 1 b 0) () 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4 4供 用 电
20 0 7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 ; N D 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

变压器绕组变形测试仪频响分析法介绍

变压器绕组变形测试仪频响分析法介绍

变压器绕组变形测试仪频响分析法介绍华天电力专业生产变压器绕组变形测试仪(又称变形绕组测试仪),接下来为大家分享变压器绕组变形测试仪频响分析法介绍。

频响分析法应用于变压器绕组变形测试仪的技术原理,是目前电力行业测量绕组变形的主流技术。

频响分析法也称为频响法,用频率响应分析法检测变压器内部绕组情况,硬件机芯采用DDS专用数字高速扫频技术,可以准确诊断出绕组发生扭曲、鼓包、移位、倾斜、匝间短路变形及相间接触短路等故障特征。

频响法:是指在正弦稳态情况下,网络传递函数H(jω)与角频率ω的关系,通常把H(jω)幅值随ω的变化关系脚趾幅频响应,H(jω)相位随ω变化的关系成为相频响应。

幅频响应:幅是值信号的幅度大小,也叫振幅,频是指频率,幅频指的是信号的振幅于频率的关系。

相频响应:相是指网络输出和输入电压之间的相位角的差值,频是指的频率,相频是指网络输出与输入电压之间的相位频率关系。

频响分析法检测回路
当变压器结构定型后,它的额定频响特征是一定的,利用扫描发生器将一组不同频率的正弦波电压US加到被试变压器绕组的一端,在所选择的变压器其他端子上得到振幅和相位作为频率f的函数绘制曲线,也就是通常说的双通道分析单元测量在不同频率的f下的响应电压U2和激励电压U1的信号幅值之比,并获得幅频响应曲线,L、K、C代表绕组单位长度的分布电感、分布电容、对地电容,当变压器绕组发生结构变形后, L、K、C参数上会有不同程度的变化,曲线发生特征。

在线频响法在判别变压器绕组变形中的应用

在线频响法在判别变压器绕组变形中的应用
应 曲线 , 如式 1 :
1 k J ,一
,n .

f பைடு நூலகம் 3 … ~
气参 数 比如 匝 间 电感 等 必 然 会 发 生 改 变 , 从 而 引 起 传 递 函数 H( j ∞) 的谐 振 点 和 幅值 发 生 变 化 , 并 广泛 用 于离 线检 测 圳。
变压 器 运行 时短 路 电流 冲击 是导 致绕 组变 形 的 主要原 因 , 而事 故 发生 后 , 需 要停 运进 行 离线 诊
套管 . 电 容C
通滤波 器后 , 经过 信 号放 大 , 由 示 波 器 对 其 采
集 。

剥地 f 担 容C 、
扫 频信

图 1 信 号施 加 方 式
变压 器高 压 套管 末屏 处 , 与之 并联 的是 保护 电路 , 包括 : 电感 , 压 敏 电阻 , 火 花放 电管 。电感 和 电 容
关键词 : 绕组变形 ; 频率响应 ; 在 线 检 测 中图 分 类 号 : T M 4 1 文 献 标 志码 : A
0 引言
扫描 频 响 分 析 法 ¨ 。 ( S F R A) 是 国际 大 电 网
在相似度和幅值两方面对结果进行 了分析。 1 硬 件 布 置 方 式
变压 器进行 离 线 频 率 响 应测 试 时 , 通 过 对 高
3 8
上海 电力
2 0 1 7年第 2期
在 线频 响法 在判别变压器绕组变形中的应用
姚周 飞 , 贺 林 , 李红雷 , 魏 本刚
( 国 网 上海 市 电 力公 司 电 力 科 学 研 究 院 , 上海 2 0 0 4 3 7 )

要: 提 出了在线监测变压 器频率响应判断绕组状态所需扫频信 号源的施 加、 响应信号 的提取 、 监测设备的

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。

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

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;。

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

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。

电力变压器绕组变形的频率响应分析法

电力变压器绕组变形的频率响应分析法

目次前言 (Ⅱ)1范围 (1)2规范性引用文件 (1)3术语和定义 (1)4检测原理 (2)5检测仪器的要求 (2)6检测方法 (3)7绕组变形的分析判断 (3)附录A(规范性附录)用相关系数R辅助判断变压器绕组变形 (6)附录B(资料性附录)变压器绕组变形的典型幅频响应特性曲线 (7)I前言本标准是根据原国家经贸委《关于确认1999年度电力行业标准制、修订计划项目的通知》(国经贸电力[1999]40号)安排制定的,目的是规范和指导电力变压器绕组变形频率响应分析法(不包括低压脉冲法)的现场应用。

用频率响应分析法检测变压器绕组变形具有检测灵敏度高、现场使用方便、可在变压器不吊罩的情况下判断变压器绕组变形等优点,现已在电力行业广泛应用。

本标准的附录A为规范性附录,附录B为资料性附录。

本标准由中国电力企业联合会提出。

本标准由电力行业高压试验技术标准化技术委员会归口并负责解释。

本标准起草单位:中国电力科学研究院、广东省电力试验研究所、福建省电力试验研究院、安徽省电力科学研究院、华北电力科学研究院、武汉高压研究所。

本标准起草人:王圣、高克利、林春耀、欧阳旭东、张孔林、余国钢、何宏明、马继先、梅刚。

II电力变压器绕组变形的频率响应分析法1 范围本标准规定了用频率响应分析法检测变压器绕组变形的基本要求。

本标准适用于6kV及以上电压等级电力变压器及其他特殊用途的变压器。

2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。

凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。

凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。

GB1094.1 电力变压器第一部分总则(eqv IEC 60076–1:1993)GB1094.5 电力变压器第五部分承受短路的能力(neq IEC 60076–5:1976)DL/T596 电力设备预防性试验规程3 术语和定义下列术语和定义适用于本标准。

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电力变压器绕组变形试验频响法应用
作者:罗玲张东志
来源:《世界家苑·学术》2017年第09期
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变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;。

通过对绕组频谱曲线进行对比分析,可以判断绕组的结构变化。

用对数形式表示频率响应曲线:H(f)=201gV2(f)/V1(f)。

式中,H(f)为频率f时传递函数的摸lH(jw))I;V2(f)/,v1(f)分别为频率为f时相应端和激励端电压的峰值或有效值IV2(jw)I,IVl (jw)I。

为了定律表示曲线的相识程度,引入相关系数R作为量化结果表示比较特性曲线的相识程度,R值越大,表示曲线的相识程度越好。

可按下列公式计算。

设两个长度为N的传递函数幅度序列x(k)和Y(k),k=0,1,…,N_I,且x(k)和Y(k)为实数。

(1)计算两个序列的标准方差:
(2)计算2个序列的协方差:
(3)计算两个序列的归一化协方差系数:
2.频响法现场综合应用与分析
2,1频响法与低压阻抗法优缺点分析
(1)频响法
用频响法检测变压器绕组变形具有很高的灵敏性,抗干扰细节处理得当,能很好地反映变压器绕组变形的累积效应,但很多在实地应用时,诊断结果欠缺准确与直观。

在测试仪器输出的响应频谱图因方法、干扰等因数影响无法对绕组变形做出正确的判断。

(2)低电压短路阻抗法
试验方法简单、所得数据能直观判断,只是目前用于测试的仪器精度较高,而实地用于满足测试的电流较小,加上干扰等问题,这些都造成了现场数据不确定度较高。

2.2综合判断
目前国网变压器检修频响法测试主要以本台变压器三相间图形再与出厂前、交接试验等历史时期图形比较;再与同厂型号进行比较。

频响法测试所用频率波段扫描范围为10kHz~1000kHz,1000个线性排布扫描点会获得较好的效果。

高频段(600kHz以上)虽然能反映变压器变形位移,但受杂散电容影响干扰较大;而中低频段(600kHz以下)频响图形有较丰富的谐振点,这些点能很好地反映变压器的变形位移。

在做判断分析时,应重点关注中低频段图形变化,高频段作为参考。

频响法和低电压短路阻抗法均可反映变压器变形情况。

由于各自缺点都不能得出准确地判断,另外变压器常规电容变化、直阻、绝缘电阻及油气分析试验项目等,均在一定程度能反映变压器的绕组变形,因此实地操作试验以频响法为主,其他方法为辅进行综合判断。

3.频响法试验应注意的几个问题
(1)频响法应是变压器试验的第一个项目,否则绕组中存在的静电荷会对结果造成影响,因此测试前应对绕组进行充分放电。

(2)隔离绕组,解开主变绕组与外部接线,高频作用线,引线存在会影响绕组的频响特性,对地杂散电容存在且不固定。

尽量测试整体绕组,将分接开关置于量高压位置。

(3)做好试验接地和试验线路连接,三相接地点一致,尤其以后做对比测试时,接地点应相同;变压器铁芯、信号检测端、试验仪器外壳必须与变压器外壳可靠接地,否则频响曲线会有尖刺出现影响判断。

(4)采用一致的信号源注入方式和采样方式。

一般变压器短路故障,绕组端部发生变形几率大,对星接绕组,从中性点注入信号,线端取信号;对三角接绕组,可从首端注入,尾端取信号,也可相反。

(5)测试电源不要有外接气焊引起电源电压波动等作业。

(6)现场测试人员与测试点远近或有无接触,容易引起高频段杂散电容变化,从而影响测试结果。

结语
(1)频响法测试变压器绕组变形时,频率范围在1kHz~1000kHz内,这时绕组内的电感和分布电容均发挥作用,频响特性较多的谐振点,能较灵敏的反映绕组变形情况。

(2)频响曲线的尖峰与绕组模型级数有关。

(3)多数情况频谱图稍微发生偏移仅在高频段出现,而测试接地点不同和气焊干扰对测试结果影响较大,发生大幅偏移出现在中频段,实地测试时应重视。

(4)频响法灵敏度高,干扰事项没有排除掉,容易影响判断结果,因此现场测试时,除方法得当外还应结合低电压短路阻抗法等进行综合判断。

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