摘 要：為消除電網(wǎng)中變壓器繞組變形引起的事故隱患，本文根據(jù)頻率響應(yīng)法在汕頭電網(wǎng)中應(yīng)用的實(shí)際情況，研究得出了應(yīng)用該方法測試變壓器繞組變形的判據(jù)。

關(guān)鍵詞：變壓器 繞組變形 頻率響應(yīng)分析 測試分析

中圖分類號：TM4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）12（b）-0125-01

目前，應(yīng)用頻率響應(yīng)分析技術(shù)對遭受短路沖擊、突發(fā)事故和碰撞的變壓器進(jìn)行繞組變形試驗(yàn)已得到廣泛應(yīng)用，并取得了良好效果。主要體現(xiàn)在以下三方面，通過對遭受過短路沖擊的變壓器進(jìn)行變形試驗(yàn)普查，查出了一部分繞組已發(fā)生變形的變壓器。并及時進(jìn)行了停電整修或更換繞組，防止了可能的突發(fā)性損壞事故；對發(fā)生出口短路的變壓器立即進(jìn)行變形試驗(yàn)，未發(fā)生繞組變形的及時投運(yùn)，由于這種方法不用放油吊罩檢查，因而可節(jié)省大量人力、物力，縮短停電時間。對于發(fā)生了繞組變形的變壓器，由于能及時發(fā)現(xiàn)而避免了再次投運(yùn)可能帶來的損壞事故；通過變形試驗(yàn)，能明確變壓器哪側(cè)哪相出了問題，這就減少了檢修的盲目性

1 現(xiàn)場測試過程中的注意事項(xiàng)

可靠的測試是變壓器繞組變形判斷的基礎(chǔ)。盡管頻率響應(yīng)法是一種高靈敏度的繞組變形診斷方法，能夠檢測出微弱的繞組變形現(xiàn)象，且基本不受外界雜散干擾信號的影響，但由于測試回路中任何電氣參數(shù)的改變都會靈敏地在頻響特性中反映出來，故在測試過程中應(yīng)注意變壓器線端充分放電，對引線、周圍接地體和金屬懸浮物的要求，對分接位置的要求，對接地的要求，測試接線方式，變壓器的油溫等幾個方面的問題，避免產(chǎn)生判斷上的失誤，以獲得較好的使用效果。

2 繞組變形分析方法和判斷依據(jù)

實(shí)際應(yīng)用中，除需要確定變壓器是否發(fā)生了繞組變形，更需要確定繞組的變形程度，以便決定變壓器是否繼續(xù)投運(yùn)。為此規(guī)定了3種狀態(tài)：正常（或無明顯變形）、中度變形和嚴(yán)重變形。通過頻率響應(yīng)分析法進(jìn)行分析和判斷。

2.1 頻率響應(yīng)分析法

論斷變壓器繞組變形的主要理論，是建立在比較繞組頻率響應(yīng)特性變化基礎(chǔ)上的，即相當(dāng)于比較變壓器繞組的結(jié)構(gòu)特征“指紋”圖。如果在變壓器遭受突發(fā)短路沖擊后測得的各個繞組的頻率響應(yīng)特性與原始測試結(jié)果（或短路前的測量結(jié)果）一致，通過對相關(guān)系數(shù)及波形圖的比較，可以對變壓器繞組是否產(chǎn)生變形及變形的嚴(yán)重程度作出判斷。

2.2 運(yùn)用縱向比較法和橫向比較法

一般情況下是以橫向比較為主，縱向比較為輔。由于橫向比較的曲線測試條件、接線方式基本一致，因此應(yīng)優(yōu)先考慮進(jìn)行相與相之間的橫向比較，再進(jìn)行與原始數(shù)據(jù)或上次數(shù)據(jù)的縱向比較。

2.3 波形分析

如果需要確定線圈變形的詳細(xì)情況和變形的嚴(yán)重程度，則應(yīng)具體對被測繞組頻響特性曲線的變化情況進(jìn)行分析。

頻段分析。

對繞組變形的嚴(yán)重程度分析，可通過對被測繞組頻響特性曲線的變化情況進(jìn)行分析。一般分為低頻段為主、中頻段及高頻段為輔進(jìn)行分析。

（1）當(dāng)頻響特性曲線低頻段（1～100kHz）的諧振峰發(fā)生明顯變化時，通常預(yù)示著繞組的電感變化或發(fā)生整體變形現(xiàn)象。對絕大多數(shù)變壓器來說，其三相繞組低頻段的響應(yīng)特性曲線較為一致，如果發(fā)現(xiàn)不一致的情況，應(yīng)慎重對待。（2）當(dāng)頻響特性曲線中頻段（100～600 kHz）的諧振峰發(fā)生明顯變化時，通常預(yù)示著繞組發(fā)生扭曲和鼓包等局部變形現(xiàn)象。（3）當(dāng)頻響特性曲線高頻段（>600kH）的諧振峰發(fā)生明顯變化時，通常預(yù)示著繞組的對地電容改變。

由于繞組頻響特性曲線中的高頻段易受測量回路對地雜散電容的影響，如果測試回路聯(lián)接不當(dāng)，往往難以保證兩次測試結(jié)果在該頻段內(nèi)的重復(fù)性。故在進(jìn)行相關(guān)系數(shù)計(jì)算或觀察諧振峰移動情況時，應(yīng)重點(diǎn)針對1～600 kHz范圍內(nèi)的頻響特性曲線進(jìn)行判斷，超600 kHz的部分僅作為必要時的參考。

2.4 波形觀察為主，相關(guān)系數(shù)分析為輔

總之，變壓器繞組變形的診斷應(yīng)根據(jù)頻響特性曲線中諧振峰的改變、變壓器的具體結(jié)構(gòu)特征以及遭受短路沖擊情況進(jìn)行具體分析。當(dāng)頻響特性曲線的低頻段出現(xiàn)差異時，一般表明繞組整體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)異常，可能會危及安全運(yùn)行，應(yīng)考慮采用其它的測量手段（如測量直流電阻和短路阻抗等）重點(diǎn)進(jìn)行分析；如果在中頻段和高頻段的頻響特性出現(xiàn)差異，則首先應(yīng)排除變壓器原始結(jié)構(gòu)差異以及測試結(jié)果失真的可能挫，然后再根據(jù)諧振峰頻率變化的情況（如向左右方向移動或諧振峰數(shù)目發(fā)生變化）以及發(fā)生變化的頻段具體作出判斷。

3 實(shí)例分析

以汕頭供電局220 kV上華變電站#1主變?yōu)槔?，該主變型號：SFPSZ9-150000/220廠家是保定變壓器廠。#1主變于2008年12月10日發(fā)生近區(qū)低壓側(cè)短路沖擊事故。事故對主變造成嚴(yán)重的沖擊，高壓試驗(yàn)班采用武高所的BRTC繞組變形頻譜測試儀對該主變的繞組進(jìn)行測量，確認(rèn)了#1主變低壓側(cè)短路沖擊后，低壓側(cè)繞組發(fā)生嚴(yán)重變形。判斷#1主變低壓側(cè)繞組發(fā)生嚴(yán)重變形依據(jù)是跟1999年12月24日首次對低壓側(cè)繞組測量的原始頻率響應(yīng)測量曲線圖譜相比較，以及相關(guān)系數(shù)相比較，出現(xiàn)明顯頻譜曲線不一致，相關(guān)系數(shù)依據(jù)試驗(yàn)規(guī)程判斷低壓側(cè)繞組發(fā)生嚴(yán)重變形，再配合其它試驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行驗(yàn)證判斷，結(jié)論也判斷低壓側(cè)繞組發(fā)生嚴(yán)重變形。而對#1主變中壓側(cè)繞組和高壓側(cè)繞組三相原始頻率響應(yīng)測量曲線相比較頻譜曲線是一致性，說明#1主變中壓側(cè)繞組和高壓側(cè)繞組沒有發(fā)生變形的跡象。通過試驗(yàn)數(shù)據(jù)說明這次短路沖擊對該主變影響特別大，特別低壓側(cè)繞組C相繞組產(chǎn)生局部嚴(yán)重變形。根據(jù)以上對220 kV上華變電站#1主變低壓繞組、中壓繞組和高壓繞組變形試驗(yàn)結(jié)果分析，判定該變壓器低壓側(cè)繞組發(fā)生了嚴(yán)重變形。根據(jù)變形試驗(yàn)結(jié)果，該變壓器及時退出了運(yùn)行，并現(xiàn)場進(jìn)行解體后發(fā)現(xiàn)，高壓、中壓繞組正常，而低壓繞組出現(xiàn)多處軸向長條狀鼓包。由于無法修復(fù)，最后更換了3個低壓繞組。

4 結(jié)語

（1）對擬投產(chǎn)的主變，應(yīng)在投產(chǎn)前做頻響特性曲線的測試；對運(yùn)行中的主變，應(yīng)結(jié)合檢修等，及時做測試。只有這樣，才能進(jìn)行有效對比，避免不必要的漏判、錯判。（2）在實(shí)際運(yùn)用頻響法進(jìn)行變壓器繞組變形測試時，應(yīng)綜合考慮諧振點(diǎn)偏移、相關(guān)系數(shù)的變化等多方面因素。同時，應(yīng)不斷積累測試數(shù)據(jù)，找出規(guī)律，提高判斷的準(zhǔn)確率。（3）實(shí)踐證明，變壓器繞組變形多發(fā)生在低壓側(cè)和中壓側(cè)，高壓繞組發(fā)生變形的情況比較少見。（4）在對主變繞組變形測量結(jié)果分析的過程中，一般應(yīng)以分析低壓繞組為主，高、中壓繞組為輔；橫向比較為主，縱向比較為輔，波形觀察為主，相關(guān)系數(shù)判斷為輔；在此基礎(chǔ)上應(yīng)進(jìn)行綜合判斷。

參考文獻(xiàn)

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[2]BRTC電力變壓器繞組特征測試儀使用說明[M].武漢高壓研究所.