变压器绕组变形测试仪校验装置
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。
一种新型变压器绕组变形检测装置的设计与实现
ＭＩ ＡＯ －ｉｏ， Ｌｉ ａ ＹＡＮＧ ｎｈ ａ ｊ Ｘｉ— ｕ
（ ｃｏ ｌ ｆ Ｅ ｅ ｒ ａ ｎ ｎ ｏｍ ｔ ｎ ｌ ｎ ｉ ｅｉｇ Ｌ ｎ ｈ ｕＵ ｉｅｓ ｙｏ ｃ ｎ ｅ ｎ ｅｈ ｏｏ ｙ， ａ ｚ ｏ ３ ０ ０ Ｃ ｉ ） Ｓ ｈ ｏ ｏ ｌ ｔｉ ｌ ｄ Ｉｆ ｒ ａ ｉ ａ ｇｎ ｒ ， ａ ｚ ｏ ｎｖｒｉ Ｓ ｉ ｃ ｄ Ｔｃ ｎ ｌｇ Ｌ ｎ ｈ ｕ７ ０ ５ ， ｈ ｎ ｃ ｃ ａ ｏ Ｅ ｅ ｎ ｔ ｆ ｅ ａ ａ
第 ２ ２卷
第 ４期
甘 肃 科 学 学 报
Ｊ ｕ ｎ １ｏ ｎ ｕＳ ｉｎ ｅ ｏ ｒ ａ ｆＧａ ｓ ｃｅ ｃ ｓ
Ｖｏ ． Ｚ Ｎｏ ４ ＩＺ ．
Ｄｅ ． ０ Ｏ ｃＺ １
２１ ０ ０年 １ 月 ２
一
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
种 新 型 变 压 器 绕 组 变 形 检 测 装 置 的设 计 与 实 现
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 ． 时 发 现 变 压 及
来描 述． 由于每 台变 压器都 对应 有 自己 的响应特性 ，
所 以绕 组变形后 ， 内部 参数 变化 将 导 致传 递 函数 其
的变化 ． 分析 和 比较 变压器 的频 率响应 特性 ， 就可 以 发 现变压 器绕组 是 否发 生 了变 形． 硬件 系 统 中依 在
方 案 以及 关键部 分的 设计 方 法． 机 测试 表 明， 变 压 器绕 组 变形检 测 装 置 具 有 实 时性 好 、 样 该 可靠性
频响法检测变压器绕组变形测试系统
在 ２０ ０ ４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，
１ ８２ ９
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 Ｉ０ ７Ｉ 期 Ｉ １ 工技 ０ ４ ５ ２
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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 ２ ０ ０ ） ｌ ０ ４
［ 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 。
变压器绕组变形检测仪-技术比较
现在国内变压器绕组变形检测的试验开展的很多，有些省级的电科院研发了自己的产品，个别的地区也有自己生产的产品，本人从事这个行业多年，也经常和一些专家请教，现在就这个专业的测试领域进行一些举例说明，当然不排除这里面有一些个人的因素，还是请大家姑且听之。
大体上可以把现在市场上的变压器绕组变形检测仪系列产品分为三类，这里各家只列举一个代表。
第一：应该属于TDT系列这个系列在国内的前些年销售很好，也就是在2005年以前中国电科院做的时候，市场占有率很高，当然现在份额减少，有市场竞争激烈的因素，也有供货渠道多的原因，目前北京有超过三家都号称有TDT的产品，但本人认为主要还是产品改进过慢的原因，应该在产品的一些关键技术和实用功能上有所改观才是良性的发展方向，下面我举一个厂家关于TDT系列的新产品，可能还有会些看点：用频率响应分析法（扫频测量技术，简称SFRA）测量变压器的绕组变形，国内始于1994年，目前已有多年的使用经验。
实践证明，该方法具有较高的检测灵敏度和准确性，能够在变压器不吊罩的条件下，方便地检测出变压器存在的绕组变形现象，符合现场使用的要求。
本系列变压器绕组变形测试仪，采用扫频测量技术（简称SFRA），是由中国电科院早期开发研制的。
TDT7变压器绕组变形测试仪产品具有以下特点：1.操作简单，测量迅速，采用标准测量方式时，测试变压器绕组频响特性的时间不超过2分钟，是目前测试速度最快的产品；2.增强型数字滤波技术，滤波器带宽仅为中心频率的1%（国外产品为10%，国内同类产品没有考虑到该参数），可彻底消除现场同频及工频干扰信号的影响，进一步保证测试数据的稳定性和重复性；3.实用化智能诊断功能，可对比曲线间的相关系数，通过“彩色编码条”标定出对比曲线间的差异程度，计算出相关系数和均方差值并自动生成诊断结论和测试报告；4.齐全的测试报告生成、打印、保存及图谱插入功能，除提供标准格式的测试报告外，还具备图谱插入到Word文档及自动生成Excel表格曲线等功能，方便报告的编写；5.全面兼容早期TDT1～TDT6的测试数据，并具备调用其它同类产品测试数据的功能，提高了测试数据的共享性；6.独特自校验功能，可避免因专用测试线缆及仪器自身故障所导致的错误判断；7.改进型测试线缆及附件，提高了现场使用的可靠性和易用性。
(完整版)试验仪器和接线图
一、变压器变形试验
使用设备：变压器绕组变形测试仪接线图：
二、 变压器分接开关测试试验
使用设备：变压器有载分接开关参数测试仪
接线图：
1、 有载调压绕组有中性点
2、 两相同时测：
测试ab 和bc 时接线图 测ab 相时接线图
测ab 和bc ：黄色线接a ，红色线接c ，黑色线接b ，绿色线与黑色线短接。
测bc 和ca ：绿色线接b ，黄色线接a ，黑色线接c ，红色线与黑色线短接。
测ca 和ab ：红色线接c ，绿色线接b ，黑色线接a ，黄色线与黑色线短接。
黑 红 绿 黄
O C B A
R B1
R A
O
C1
B2
B1
R R B2
R B
C2
R C
黄
绿黑红
a
c
b
c
a
b
红
黑绿黄
三、 变压器介质损耗试验
使用设备：全自动抗干扰介质损耗测试仪 接线图：
后面板示意图
前面板示意图
Cn(C1)
HV C2Cx Cx
外壳接地
HV C2Cx
外壳接地
Cn(C1)
Cx
内层屏蔽
内层屏蔽
图4 内接方式
非接地试品（正接）图5 内接方式接地试品（反接）
*
*
高压侧
低压侧高压侧。
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%；。
变压器绕组变形测试仪校准规范
变压器绕组变形的测试方法主要有低压脉冲分析法、频率响应分析法、阻抗分析法、水波分析法和超声波分析法五种方法，业内人士普遍认为频率响应法和短路阻抗法是测试变压绕组变形较为有效的方法。
频响法绕组变形测试仪是根据国家电力行业标准DL/T911－2004测量变压器的绕组变形的仪器，主要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，根据幅频响应特性的变化程度，判断变压器可能发生的绕组变形。
阻抗法的应用原理是当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。
变压器绕组变形测试仪校准规范如下：信号源：仪器自带一个通道信号输出作为扫频的激励信号;信号输出为标准正弦波，信号输出幅度可以软件调节，幅度±10V，信号输出阻抗为50Ω。
两个采集通道，一个采集激励信号，一个采集响应信号，用于计算传递函数。
激励通道测量为固定量程：±10V;响应通道有多档量程，在测量过程中自动调节量程，输入信号为±25V。
采集通道量化精度：12位。
采集通道静态误差：0.5%。
每通道存储容量：64K样点。
每通道采样率：20Msps。
采集通道输入阻抗：1MΩ。
扫频测量范围：10Hz-10MHz。
扫描方式：采用线形分布或对数分布的扫频测量方式。
扫描频率精度：信号源输出正弦信号的频率精度不大于0.01%。
扫频测量频点：固定模式或用户自定义。
符合国家电力行业标准：DL/T911-2004。
采用windows平台，兼容Window 2000/Window XP/Vista/Win7。
采用access数据库保存测试数据，对测试数据的管理简洁方便。
可以同时加载6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。
软件管理功能强大，充分考虑现场使用的需要，自动保存环境条件参数，以便作变压器绕组变形诊断时提供依据。
变压器绕组变形测试仪原理
变压器绕组变形测试仪原理一、概述变压器是电力系统中的重要设备，其内部的绕组是由导线绕制而成。
在使用过程中，由于电流的作用，绕组可能会发生变形，进而影响变压器的性能、寿命和安全。
因此，在变压器的生产、运行维护和检修过程中，需要进行绕组变形检测和分析，以便及时发现和处理存在的问题。
而变压器绕组变形测试仪就是实现这一过程的关键设备之一。
本文将介绍变压器绕组变形测试仪的原理、作用、使用方法等相关知识。
二、原理变压器绕组变形测试仪是利用维诺效应原理，通过测量电流信号的相位差来检测变压器绕组变形情况的装置。
下面介绍维诺效应原理。
在几何上，当物体发生位移时，其形状、长度、面积等都会改变。
这种位移导致物体的几何形状发生变化，从而影响物体的电学性质。
维诺效应是一种描述物体电学性质与几何形状之间关系的原理。
用于解释在非恒定电磁场中移动的导体是否激发感应电动势的出现。
在变压器绕组变形测试仪中，变形测试电路由以下组件组成：•电源•测试变压器（即被测试的变压器）•变形测试电流传感器•差动输入端口其中，测试变压器作为输入设备将电源输出的交流信号传递到变形测试电流传感器中，并产生一个电流输入信号。
通过测量该信号与电源信号的相位差来确定绕组是否被压缩或拉伸。
三、作用绕组变形测试仪的作用是快速检测变压器绕组是否有变形，并准确地测量变形量，以便及时采取措施纠正问题。
这些数据提供了变压器维护和管理人员了解变压器绕组状态的重要信息。
它还帮助减少下次检修的时间和维护成本，从而提高系统可靠性和安全性。
四、使用方法使用变压器绕组变形测试仪需要遵循以下步骤:1.安装变形测试电流传感器，测试变压器等。
将有关设备正确地接线，用心了解该设备的参数。
2.连接电源。
这个步骤很简单，将其连接到电源插头，检查是否有电流通过电路。
3.测量。
开始测量之前，必须对被测量的变压器进行静态测试，这将帮助确定系统的基本设置。
接下来，开始使用变压器绕组变形测试仪进行动态测量。
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变压器绕组变形测试仪校验装置
北京圣泰实时电气技术有限公司
频率响应分析法（FRA）检测电力变压器绕组变形，已在电力行业广泛使用，具有较高的检测灵敏度和准确性，能够在变压器不吊罩的情况下，检测出变压器存在的绕组变形故障。
尽管在DL/T911《电力变压器绕组变形的频率响应分析法》行业标准中，对绕组变形测试仪的技术指标要求及绕组变形的诊断方法均已做出明确的规定，但由于绕组变形测试仪的测量参数及使用方式较为特殊，传统方法通常难以对其技术指标进行全面检验。
对于绕组变形测试仪的扫描频率精确度、检测精确度、选频滤波特性、阻抗匹配方式等关键技术指标，通常均需借助专用装置进行检验。
特别是检测精确度的校验，即使采用昂贵的高精度电压表，通常也只能测量频率低于300kHz、幅度高于100mV的信号，无法满足对微弱高频信号（幅度<1mV，频率>1MHz）的精确测量，因此必须借助专用的衰减校正器来实现，且要求衰减校正器具备至少-80~20dB的调节范围和整个频段内不低于0.5dB的输出精度。
此外，选频滤波特性也是决定绕组变形测试仪抗干扰能力的关键指标，将会严重影响绕组变形诊断结果的准确性，但如何对该参数进行检验，目前同样存在许多困难和不便。
为此，北京圣泰公司根据10多年来推广TDT系列变压器绕组变形测试仪的经验，加之参与编写和修订DL/T911行业标准时的调研情况，开发出FRAT-1型变压器套组变形测试仪（频响法）校验装置，可按照DL/T911标准的要求，对绕组变形测试仪的技术指标和测试附件的性能，开展全面、精确、快捷的校验工作。
FRAT-1型变压器套组变形测试仪（频响法）校验装置具备如下功能：
1、检验变压器绕组变形测试仪输出扫频信号的范围及频率、幅度的精度；
2、检验变压器绕组变形测试仪的频响检测范围及精度，可精确模拟各种频响信号；
3、检验变压器绕组变形测试仪的选频滤波的频带宽度及其带外抑制性能；
4、检验变压器绕组变形测试仪测试回路的阻抗匹配方式及测试电缆的性能；
5、提供丰富的人机对话接口和通讯接口，由外部计算机控制各项设置和操作，以EXCEL
格式保存检测数据，便于出具测试报告；。