變壓器繞組缺陷分析及判斷方法

變壓器繞組變形測(cè)試儀根是將變壓器內(nèi)部繞組參數(shù)在不同頻域的響應(yīng)變化經(jīng)量化處理后，根據(jù)其變化量值的大小、頻響變化的幅度、區(qū)域和頻響變化的趨勢(shì)，來(lái)確定變壓器內(nèi)部繞組的變化程度，進(jìn)而可以根據(jù)測(cè)量結(jié)果判斷變壓器是否已經(jīng)受到嚴(yán)重破壞、是否需要進(jìn)行大修。

變壓器是整個(gè)電網(wǎng)傳輸系統(tǒng)的核心設(shè)備?？梢钥闯觯浒踩\(yùn)行在整個(gè)電網(wǎng)的安全中起著至關(guān)重要的作用。通過(guò)對(duì)變壓器常見(jiàn)故障繞組變形的分析，探討了變壓器繞組變形的原因和危害。這對(duì)于整個(gè)網(wǎng)格系統(tǒng)安全系統(tǒng)的正常和有序運(yùn)行非常重要。

當(dāng)變壓器受到短路電流沖擊或其他沖擊時(shí)，變形如下：

1.繞組的整體變形是由運(yùn)輸過(guò)程中的外力（例如沖擊，傾斜，振動(dòng)等）引起的，從而導(dǎo)致繞組移位。該變形的繞組具有相同的尺寸，但是只有鐵芯的相對(duì)位移。繞組的電感，濾餅之間的電容是恒定的，并且電容會(huì)發(fā)生變化。通常，電容減小。在等效電路中，共振峰向高頻方向移動(dòng)。因此，在該變形后測(cè)量的光譜中，與之前的共振點(diǎn)相比，每個(gè)諧振點(diǎn)仍然存在，并且沒(méi)有發(fā)生變化，但是峰值全部移向了高頻方向（向右）。

2.餅之間的局部變形，在電磁力的作用下發(fā)生短路（在沒(méi)有電器的情況下，電流不直接連接到電源的兩極），局部固定的餅被擠壓，其他一些餅被拉長(zhǎng)，從而改變了蛋糕之間的電容。這種變形的后果導(dǎo)致等效電路中的一些電感變大而另一些變小。濾餅之間的電容與電感并聯(lián)也會(huì)改變。測(cè)量頻譜時(shí)，共振峰的一部分向高頻方向移動(dòng)，峰值減小。諧振點(diǎn)的一部分向低頻方向移動(dòng)，峰值點(diǎn)上升。

3.匝間短路（電流不使用電器，直接連接到電源的兩極）。從理論上講，在繞組中發(fā)生繞組后，電感值減小，頻譜曲線(xiàn)顯著變化，幅度增大，并且一些諧振點(diǎn)峰值消失。但是理論是這樣的，實(shí)際上很難捕捉到這種情況。一旦在運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生匝間短路，線(xiàn)圈將被燒斷，重氣體將跳閘，并且泄壓閥將起作用。此時(shí)，可變壓力（氣壓變量）的油壓分析也將不合格，變壓器將檢查吊蓋。

4.引線(xiàn)位移變形，由于引線(xiàn)長(zhǎng)度大，當(dāng)固定不牢固時(shí)，在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)發(fā)生位移變形。當(dāng)引線(xiàn)移位時(shí)，等效電路會(huì)出現(xiàn)兩端口電容變化。當(dāng)信號(hào)入口處的信號(hào)發(fā)生位移，但引線(xiàn)電容與其他電路并聯(lián)連接時(shí)，其變化不會(huì)隨頻譜曲線(xiàn)發(fā)生明顯變化。但是，輸出引線(xiàn)位移和引線(xiàn)電容的變化會(huì)對(duì)頻率響應(yīng)曲線(xiàn)產(chǎn)生重大變化，尤其是在該曲線(xiàn)中。在300 kHz至1 MHz的范圍內(nèi)。因此，在實(shí)際測(cè)試中，源會(huì)被注入一個(gè)中性點(diǎn)以防止上述影響。如果引線(xiàn)對(duì)地電容減小，則頻帶中的幅度會(huì)上升，反之亦然。

5.繞組在徑向上變形。當(dāng)繞組受到徑向力時(shí)，內(nèi)部繞組向內(nèi)收縮，直徑變小，電感變小。此時(shí)，內(nèi)繞組和外繞組之間的距離變大，并且其電容變小，這導(dǎo)致頻譜中的共振峰點(diǎn)在高頻方向上移動(dòng)，并且振幅增大。

6.繞組發(fā)生軸向扭曲和變形。當(dāng)變壓器的繞組間隙（氣壓變量）較大或某些支柱位移時(shí)，繞組會(huì)在電磁力的作用下沿軸向扭曲成S形。此時(shí)，部分扇形電容和對(duì)地電容減小。在測(cè)得的頻譜中，一些共振峰向高頻方向移動(dòng)，共振峰的振幅在低頻帶減小，中頻帶的峰稍微上升，而高頻帶不變。

變壓器繞組變形測(cè)試儀根據(jù)對(duì)變壓器內(nèi)部繞組的特征參數(shù)的測(cè)量，采用世界發(fā)達(dá)國(guó)家開(kāi)發(fā)的內(nèi)部故障頻率響應(yīng)分析法（FRA），對(duì)變壓器內(nèi)部故障進(jìn)行了準(zhǔn)確的判斷。該裝置用于量化變壓器在不同頻域內(nèi)的內(nèi)部繞組參數(shù)的響應(yīng)變化，并根據(jù)變化的幅度，頻率響應(yīng)的幅度，區(qū)域的變化以及頻率的變化確定變壓器的內(nèi)部繞組。頻率響應(yīng)。反過(guò)來(lái)，變化程度可以基于測(cè)量結(jié)果來(lái)確定變壓器是否已嚴(yán)重?fù)p壞以及是否需要大修。對(duì)于正在運(yùn)行的變壓器，無(wú)論過(guò)去是否保存了頻域特性圖，都可以通過(guò)比較故障變壓器線(xiàn)圈之間的特性圖差異來(lái)判斷故障程度。當(dāng)然，如果保存了變壓器的原始繞組特性圖，則更容易為變壓器的運(yùn)行，事后分析和維護(hù)提供更準(zhǔn)確，更強(qiáng)大的基礎(chǔ)。