基于频率响应的电力变压器绕组变形分析技术及应用

引言

电力系统作为一个与社会生产和生活密不可分的能源供应系统，其安 性和可靠性面临着越来越高的要求，这不仅体现在运行管理上，也体现在设备维护上。露点分析仪它测湿精度高，但需光洁度很高的镜面，精度很高的温控系统，以及灵敏度很高的露滴（冰晶）的光学探测系统。使用时必须使吸入样本空气的管道保持清洁，否则管道内的杂质将吸收或放出水分造成测量误差。露点仪直接测出露点温度的仪器。使一个镜面处在样品湿空气中降温，直到镜面上隐现露滴的瞬间，测出镜面平均温度，即为露点温度。其中，变压器作为输变电、配电等诸多环节的关键设备，因其投资成本高、使用周期长，已成为电力系统的核心设备之一。露点仪直接测出露点温度的仪器。使一个镜面处在样品湿空气中降温，直到镜面上隐现露滴的瞬间，测出镜面平均温度，即为露点温度。一旦发生故障，会对供电系统和用户造成很大的影响。对于大型电力变压器，短路故障电流冲击后变压器内部绕组的机械损伤不会在短时间内出现，投入运行后存在巨大的安 隐患。实际运行经验表明，短路冲击尤其是短距离短路冲击对变压器绕组的影响很大，容易导致绕组机械性能下降、位置偏移、绝缘劣化等缺陷。这些隐患在变压器受到二次冲击后会逐渐积累和扩大，终可能导致严重的损坏事故和巨大的经济损失。因此，变压器绕组变形检测分析技术的开发和应用具有重大的现实意义和经济价值。

　　目前，绕组变形检测信息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、小电流保护环境下对变压器短路阻抗进行控制测量，并以其出厂值或历史值为标准问题进行校验，来作为一个绕组变形的判断企业依据。短路阻抗数值与绕组的空间组织结构、几何形态、以及各绕组之间的相对重要位置关系密切结合相关，因此我们能够在一定程度上反应出绕组变形影响程度。同时也是由于测量工作电压、电流水平要求较低，具备发展较好的可操作性，因此在施工现场试验中得到了中*大量实际应用。但是，低电压短路阻抗试验仅能够不断得到比较单一的阻抗值作为主要依据，对绕组变形缺陷的反映并不需要 面，同时他们缺乏成熟有效的判断标准，一般没有起到辅助治疗作用。

频率响应分析法的基本原理是测量单绕组的频率响应特性，以反映其空间几何特性。由于绕组间距和几何尺寸的变化，必须改变绕组的电感电抗和绕组与地之间以及绕组与地之间的耦合电容，从而影响绕组的频率响应特性。因此，通过测试网络在一定范围内的频率响应特性(主要是幅频曲线) ，并与工厂数据、历史数据或类似设备数据进行比较，可以确定绕组变形是否发生，以及确定绕组变形的位置和严重程度。与短路阻抗法相比，fra 法具有灵敏度高、重复性强、数据内容丰富、对绕组变形响应 面等优点，同时也对相关的测试和分析方法提出了挑战。