电力变压器绕组变形检测与诊断技术的现状与发展 崔琼

电力变压器绕组变形检测与诊断技术的现状与发展崔琼

发表时间：2019-07-11T16:52:15.017Z 来源：《建筑学研究前沿》2019年7期作者：崔琼[导读] 通过建立良性运作的管理机制来发挥电力变压器应有的作用，只有这样才能够从整体上促进电力系统的稳定性，实现安全供电以及正常供电。

中石化管道储运有限公司抢维修中心江苏徐州 221008 摘要：作为电力系统中的关键组成部分，变压器的稳定运作对发挥电气设备的作用以及价值有着关键的影响，只有为电力变压器的正常运作营造良好的环境，才能够提高整个电力系统的稳定性。对于电力公司来说，在实践运作的过程之中需要积极地引进先进的变压器设备，严格按照各项工作落实的实质要求，采取水平较高的变压器故障检测技术，通过建立良性运作的管理机制来发挥电力变压器应有的作

用，只有这样才能够从整体上促进电力系统的稳定性，实现安全供电以及正常供电。

关键词：电力变压器；绕组变形检测；诊断技术；现状

引言

变压器在输送、安装和短路过程中，会在出线或接近区域发生变形，从而降低变压器绕组的绝缘强度和机械强度，严重威胁变压器的安全运行，因此，对变压器绕组的变形进行检测是十分必要的。目前国内外检测变压器绕组变形的方法主要有频率响应分析法、低压阻抗法和电容法。

1.电力变压器的故障分析

1.1电路故障

变压器的电路故障主要是指变压器出线短路、变压器中引线或绕组之间的短路、相间短路，从而导致故障的发生。事实上，这种故障在实际的电力变压器的许多故障问题中是非常常见的。为了解决低压出线变压器短路的问题，在故障严重时可能需要更换所有绕组，从而尽可能降低故障概率。电力故障所造成的严重的经济和个人财产损失，有必要引起高度重视。

1.2绕组的故障问题

绕组故障可分为以下几种类型：焊接接头开裂问题、相间短路、匝间短路、绕组接地故障等。以上故障的原因可归纳为：变压器出现了绝缘问题、绕组中存在污物、绝缘子老化、变压器工作不足等。绕组由于变形而产生问题：绕组受水蒸气的影响，变压器温度高。

1.3变压器渗油故障

变压器漏油故障是整个电力变压器故障中最常见的故障。变压器漏油故障也可以解释为电力变压器漏油会导致一系列后续问题，如自身对空气的严重环境污染，也可能造成大量的资源浪费，极大地增加了企业的运行成本，而且增加了企业的经济压力和市场阻力。作为一种安全隐患，这一问题将极大地影响电力变压器的安全稳定运行，在严重的情况下可能导致机械设备的故障。同时要注意的是，这一故障也会对电力企业的服务质量产生影响。

1.4接头处温度过高故障

在多高故障中，接头的温度是指变压器的载流接头。在变压器的设计中，变压器的载流接头一直承担着极其重要的责任。电力事故可归纳为：变压器载流接头连接不稳定，导致接头温度迅速升高。甚至超过了接头的点火点，导致了接头的燃烧，严重影响了电力变压器的安全稳定运行。这些问题为电力企业今后的安全运行敲响了警钟。为了有效地减少此类安全事故的发生，避免因接头温度过高而引起的安全电气事故，电力检修人员在正常的检修工作中，要注意观察变压器载流接头的温度变化。为了保证电力变压器的安全稳定运行，要将接头温度控制在正常范围内。

2电力变压器绕组变形检测与诊断技术现状

2.1低压脉冲法

其原理是：当频率超过1 kHz时，变压器的铁心基本失效，绕组本身可以看作是由电阻、电感和电容等组成的无源线性双口网络。在绕组变形后，绕组发生变形。需要改变网络分布参数，使绕组对低压脉冲的响应发生变化，从而可以比较绕组对低压脉冲波形的响应，判断绕组是否发生了变形。低压脉冲法的主要目的是确定变压器是否通过短路试验，但在现场试验中，变压器在测试过程中仍然受到各种电磁干扰的影响，重复性差，对绕组一端故障的响应不敏感。绕组变形的位置很难判断。

2.2频率响应分析法

频率响应分析是由加拿大的E.P.Dick和C.Erven提出的，在世界范围内得到了广泛的应用。认为绕组变形相当于短路阻抗变化的0.2%或轴向尺寸变化的0.3%。当频率大于1 kHz时，变压器绕组可等效为无源、线性、单端输入输出网络。该网络可以用频率特性来描述，网络对应于唯一的频率响应曲线。当绕组发生变形时，网络参数如电感、电容等也会发生变化，网络的频率响应特性曲线也会发生变化。变压器绕组的频率响应试验实际上是通过比较变压器事故前后绕组频率响应特性曲线的变化来判断绕组是否变形。频率响应分析减少了电磁干扰的影响。该仪器具有灵敏度高、重复性好、操作简便等优点。它可以确定变压器绕组的变形，不需要放油和悬挂，可以指导应急维修工作，缩短检修时间。基于上述优点，该方法是目前应用最广泛的一种检测方法。频率响应分析的具体实现过程是将正弦扫频信号输入被测变压器，记录输入端和输出端的电压幅值和相位，经处理得到被测绕组的频率响应特性曲线。通过对电流曲线与历史曲线、不同相位曲线、同类型变压器曲线等进行比较，可以判断绕组是否变形。

2.3短路阻抗法

通过测量变压器绕组在工频电压下的短路阻抗或漏抗，采用阻抗法对绕组变形进行诊断。短路阻抗包括漏抗和绕组电阻分量。对于110 kV及以上的大型变压器，电阻分量在短路阻抗中所占的比例很小。短路阻抗主要是漏抗的值，因此阻抗可以反映漏抗的变化。与漏抗测量相比，阻抗测量更容易实现。变压器的漏抗值取决于绕组的大小。变压器绕组结构的变化必然导致变压器漏抗的变化，从而导致变压器短路阻抗的变化。因此，短路阻抗的变化可以用来判断变压器绕组是否变形，只要将测量的短路阻抗与变压器正常时的测量值（例如工厂数据）进行比较，就可以判断变压器绕组是否变形。

2.4内窥镜法

内窥镜技术，称为视频窥探技术，是用高强度光源和高清晰度数码相机在变压器绕组之间或绕组与铁芯之间拍摄探头的物理图像，这样就可以一目了然地看到绕组的情况。了解变压器绕组是否变形是非常直观的。内是否有异物，放电点位置，卷绕排列整齐，这是一种全新的方法。使用这项技术，只在现场吊架，不需要回到变压器，以拆除铁扼流圈，退绕检查绕组状况，大大缩短变压器停电时间。但由于探头及其支撑光缆进入变压器内部，难以全面检测变压器绕组，容易将杂质带入变压器，因此在工程应用中需要进一步研究。

3.结束语

总之，绕组变形试验作为一种新的变压器检测方法，能够及时、有效地发现短路冲击引起的绕组变形缺陷，通过及时的起重检测和检修，可以及时发现短路冲击引起的绕组变形缺陷，绕组变形试验可作为变压器的一种新的检测方法。避免重大事故。今后变压器绕组变形试验的主要方向是建立波形分析软件和数据库，重点对曾经有过出口短路的变压器进行深入分析。为变压器的安全运行和变压器的状态检修提供了依据。

参考文献

[1]陈彦文.220kV油浸电力变压器绕组变形在线诊断方法研究[D].沈阳工业大学，2017.

[2]谷红霞.电力变压器绕组松动变形与振动信号相关研究[D].昆明理工大学，2017.

[3]吕航.电力变压器绕组变形检测与诊断方法研究[D].华北电力大学，2014.