频响法绕组变形试验共22页

频率响应法诊断变压器绕组变形综述

频率响应法诊断变压器绕组变形综述【摘要】频率响应法在变压器绕组变形诊断中应用广泛。

本文介绍了频率响应法（包括低压脉冲法和扫频法）的原理，分析了典型的测量方法，并从扫频频率范围、频率曲线特性、曲线相似性比较等三方面对国内外研究现状进行了总结。

明确了不同频率段与故障类型的关系，对比了不同曲线比较方法的准确性，提出应以频率响应法的检测结果结合其他方法，建立一个多属性决策（MADM）的综合评价体系，为变压器绕组变形的诊断提供有利条件。

【关键词】变压器;绕组变形;频率响应法;低压脉冲法;扫频法ABSTRACT：Frequency response analysis is now widely used in transformer winding deformation diagnostics.The principle of frequency response analysis （including low-voltage impulse method and sweep frequency response analysis）is briefly introduced and typical measurement setup is discussed.This paper presents a review on the current state of FRA method on transformer winding deformation diagnostics including selecting of the frequency range，the characteristics of the frequency response curve，and comparing of the curve similarity.In the paper，the relationship of the frequency band and the fault type is defined.Different methods of comparing frequency response curves are contrasted.This paper suggests a comprehensive criterion should be carefully designed and testified and the future research should be emphasized on building a system which can be regarded as a MADM problem.KEY WORDS：Transformer;Winding Deformation;Low-V oltage Impulse Method;Frequency Response Analysis;Sweep Frequency Response Analysis 引言电力变压器在电力系统中占据着至关重要的位置，其短路电流耐受能力直接决定着电力系统的安全运行水平[1]。

频响法和相关系数法判别变压器绕组变形的研究

ｉｒａｔｅ，ｔｈｅｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｃｏｅｉｃｆｉｅｎｔｍｅｔｈｏｄｃａｎｂｅｕｓｅｄｔｏｊｕｄｇｍｅｎｔ，Ｐｒｏｐｏｓｅｄｆｅａｔｕｒｅｐａｒａｍｅｔｅｒｓｂｙｃｏｒｅｌａｔｉｏｎｃｏｅｉｃｆｉｅｎｔ
ｏｂｓｅｒｖｉｎｇｔｈｅｒｅｆｑｕｅｎｃｙｒｅｓｐｏｎｓｅｃｕｖｅｒ，ａｎａｌｙｚｅｔｈｅｌｏｃａｔｉｏｎａｎｄｑｕａｎｔｉｔｙｏｆｐｅａｋｓａｎｄｖａｌｌｅｙｓｄｉｓｔｉｒｂｕｔｉｏｎｔｏｄｅｔｅｍｉｒｎｅ
相关系数法等进行辅助判断，利用相关系数法提出特征参数来判别变压器绕组变形程度，其结果可以为定量分析
变压器绕组变形程度提供参考。
关键词：变压器；绕组变形；频响曲线；相关系数法中图分类ｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｆｒｅｑｕｅｎｃｙｒｅｓｐｏｎｓｅａｎａｌｙｓｉｓｉｓｏｎｅｏｆｔｈｅｃｏｍｍｏｎｍｅｔｈｏｄｓｔｏｄｅｔｅｃｔｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒｗｉｎｄｉｎｇｄｅｆｏｍａｒｔｉｏｎ，ｂｙ
ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＴｒａｎｓｆｏｒｍｅｒＷｉｎｄｉｎｇＤｅｆｏｒｍａｔｉｏｎａｂｏｕｔＦｒｅｑｕｅｎｃｙ

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。

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。

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。

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。

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%；。

浅谈如何应用频响法诊断变压器绕组变形

浅谈如何应用频响法诊断变压器绕组变形【摘要】变压器绕组变形试验已在全国普遍开展，并成功地查出了多台变压器的绕组变形，在各方面发挥了重要作用。

本文主要阐述了变压器绕组变形的定义、判定标准及诊断实例。

【关键词】变压器绕组变形；判定标准；实例1. 引言（1）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。

（2）通过对470台110KV及以上变压器进行变形试验发现，其中有28台发生了绕组变形（占6%）。

经吊检或解体得到证实的有23台，其余5台待查。

在变形的23台变压器中，有14台发生了严重变形并更换了绕组（占3%）。

前苏联在1984～1987年间，对75台遭受短路冲击的大型变压器（主要是330KV等级）进行调查发现，22台发生了变形（占29.3%），其中16台进行了更换。

（3）尽管目前变形试验的重要性已得到普遍承认，电力部预试规程和反事故措施中也明文规定变压器出口短路后需进行变形试验，但如何应用频响法诊断变压器绕组变形，目前尚无统一的方法和标准。

为使这一方法标准化和规范化，笔者进行了多年的分析研究，形成了一套变压器绕组变形判定标准。

这套标准经过对全国470台110KV及以上变压器，尤其是28台绕组发生变形变压器的考核，证明这套判定标准是简单可靠的，完全可以满足变压器运行、检修的需要。

2. 变压器绕组变形的定义2.1变压器遭受短路冲击时，绕组受到辐向力、轴向力和周向力（或扭矩的作用），因而变压器绕组会发生相应的变形，即辐向位移、轴向位移和扭曲（或绕组转动），以及包括断股、匝间短路、引线位移和静电板引线断开等的特殊变形。