频响法绕组变形测试(1)
变压器绕组变形测试仪产品技术规范书
产品技术规范书设备名称：电力变压器绕组变形测试仪（频响法）型号：CYDT-20生产厂家：产品编码：品牌：一、概述：电力变压器绕组变形测试仪（频响法）根据对变压器内部绕组特征参数的测量，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。
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。
并根据响应分析方法研制开发的变压器绕组测试仪，就是这样一种新颖的变压器内部故障无损检测设备。
它适用于63kV～500kV电力变压器的内部结构故障检测。
变压器绕组变形测试仪是将变压器内部绕组参数在不同频域的响应变化经量化处理后，根据其变化量值的大小、频响变化的幅度、区域和频响变化的趋势，来确定变压器内部绕组的变化程度，进而可以根据测量结果判断变压器是否已经受到严重破坏、是否需要进行大修。
对于运行中的变压器而言，无论过去是否保存有频域特征图，通过比较故障变压器线圈间特征图谱的差异，也可以对故障程度进行判断。
当然，如果保存有一套变压器原有的绕组特征图，更易对变压器的运行状况、事故后分析和维护检修提供更为精确有力的依据。
变压器绕组变形测试仪由笔记本电脑及单片机构成高精度测量系统,结构紧，操作简单，具有较完备的测试分析功能，对照使用说明书或经过短期培训即可自行操作使用。
二、主要技术特点1、采集控制采用高速、高集成化微处理器。
2、笔记本电脑与仪器之间通信USB接口。
变压器绕组变形测试仪,频响法,阻抗法
及仪器自身故障而导致误判断问题。
4 测试界面：
圣
2 技术指标：
司
公 输出电压：20Vpp（最大，可调节）；
京 北
限 输出阻抗：50Ω；
有 扫频范围：100Hz～2MHz；
频率精度：0.005%；
术 扫频方式：线性/对数，最大 2000 点，可设置； 技 司 动态范围：-100dB～20dB； 气 公 准 确 度：±0.5 dB； 电 限 选频带宽：测量频率的 0.5%。 时 术有 数据格式：兼容 TDT 系列及国内主流产品的数据。
司 公 限 有测量结果诊断 术 技
司 司 TDT7 型 绕组变形测试仪(频响法抗干扰型)
泰实时电气技术有限公泰实时电气技术有限公电气技 1 应用范围： 圣 圣 时 对 6kV 及以上电压等级电力变压器及其它特殊 北京 北京 泰实 用途的变压器，进行绕组变形测试及诊断。
间不超过 1 分钟； ■ 增强型数字滤波技术，可有效抑制工频及高
5 测量及诊断界面：
京 北
技 3 功能特点： 气 ■ 符合《DL/T911-2004 电力变压器绕组变形的 电 频率响应分析法》行业标准； 时 ■满足国际 IEC60076-18-2012(GB/T 1094.18) 实 电力变压器--第 18 部分:频率响应测量的测试要求； 圣泰■ 操作简单、测量迅速，对单个绕组的测量时 京
频干扰的影响，保证测试数据的重复性； ■ 智能诊断功能，可通过“彩虹条”自动标定
出曲线差异程度并生成诊断结论； ■ 具备测试报告生成、打印、保存及图谱插入
等功能，便于报告的编写和管理； ■ 独特测试的自校验功能，可避免因测试线缆
及仪器自身故障而导致误判断问题。 ■ 独特的抗干扰接线技术和诊断技术，避免了
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。
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 。
GDRB-B电力变压器绕组变形测试仪(频响法)说明书
尊敬的用户：感谢您购买本公司GDRB-B电力变压器绕组变形测试仪（频响法）。
在您初次使用该产品前，请您详细地阅读本使用说明书，将可帮助您熟练地使用本仪器。
我们的宗旨是不断地改进和完善公司的产品，如果您有不清楚之处，请与公司售后服务部联络，我们会尽快给您答复。
注意事项1、使用前，请先检查测试仪的外观，检查电源开关位置是否在“关”的位置、各接线端子是否正常。
2、变压器的测量接地没有连接正确前，请不要开始绕组变形测试。
3、试验前应将被试变压器线端充分放电。
4、绕组变形测试应在解开变压器所有引线(包括架空线、封闭母线和电缆)的前提下进行，并使这些引线尽可能的远离变压器套管(周围接地体和金属悬浮物需离开变压器套20cm以上)，尤其是与封闭母线连接的变压器。
5、测试时必须正确记录分接开关的位置。
应尽可能将被试变压器的分接开关放置在第1分接，特别对有载调压变压器，以获取较全面的绕组信息。
对于无载调压变压器，应保证每次测量在同一分接位置，便于比较。
6、变压器铁芯必须与外壳可靠接地。
7、应保证测量接线钳与套管线夹紧密接触。
如果套管线夹上有导电膏或锈迹，必须使用砂布或干燥的棉布擦拭干净。
8、测量线正确使用：放线时应展开不要卷曲、收线时应平直绕成环形存放，测量夹子在测量结束时应与测量线脱开，避免在变压器上挂住，有损测量线。
9、测试使用过程中，不得打开与测试无关的其他软件。
10、测试仪不具有防水功能，不得在雨天露天使用。
11、测试仪及测试配件不用时放入包装箱，包装箱平时至于平放状态。
12、图片仅供参考，请以实物为准。
本手册内容如有更改，恕不通告。
没有国电西高的书面许可，本手册任何部分都不许以任何（电子的或机械的）形式、方法或以任何目的而进行传播。
目录一、仪器概述 (4)二、主要技术特点 (5)三、主要技术参数 (7)四、使用特点 (8)五、仪器使用方法 (9)六、三相Yn形测量接线 (12)七、三相Y形测量接线 (14)八、三相△形测量接线 (16)九、单相X、Y、Z测量接线 (18)十、PC测试软件的安装 (20)十一、PC测试软件的使用界面 (23)十二、PC测试软件使用流程 (29)十三、无线WIFI使用（选配件） (34)十四、无线蓝牙驱动安装（选配件） (38)十五、无线蓝牙测试软件使用（可选） (40)十六、试验程序及注意事项 (41)十七、生命周期 (42)GDRB-B电力变压器绕组变形测试仪（频响法）一、仪器概述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，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。
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%；。
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。
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频响法绕组变形测试（1）
绕组频率响应测试法:
采用正弦信号扫频的方法，从某个绕组的一端对地注入扫频信号，在绕组的另一端测量传递过来的信号，计算传递函数。
通常将该传递函数的幅值随频率的变化关系称为幅频响应，其相位随频率的变化关系称为相频响应，统称为该绕组的频率响应。
通过比较同一绕组不同时期，同一变压器同一电压等级绕组不同相间，同类变压器同类绕组的频率响应，判断被试绕组是否有变形情况。
频响法变形测试接线原则:
非测试绕组可悬空或一点接地。
对于同一被测试对象，其方式前后次测量方式应最大程度的保持变压器状态的一致性。
频响法变压器绕组变形测试结果分析:
纵向比较法是对同一台变压器、同一绕组、同一分接开关位置、不同时期的幅频响应特性进行比较，根据其变化判
断变压器绕组的变形。
横向比较法是对变压器同一电压等级的三相绕组幅频响应特性进行比较，如果相似性较好，则说明绕组未发生变形，如相似性较差，则要与同厂家的同型号变压器进行比较，以避免有些变压器三相绕组结构本身可能有些差异使得曲线相似性较差，导致误判。