电力变压器绕组变形的诊断

贺顺生

摘要

电力变压器一种静止的电气设备，主要的作用是传输电能。当一次绕组通以交流电时，会产生交变的磁通。磁通通过铁心导磁作用，在二次绕组中感应出交流电动势。根据额定容量的主要参数，确定在规定条件下不超过温升限制的额定电流，确保空间耗损值的降低。本文从三个方面叙述电力变压器绕组变形诊断的分析，首先对电力变压器绕组变形进行简要的定义，分析了绕组变形产生的原因。第二部分，对诊断分析绕组变形的方法进行分析，包括频响分析法，短路阻抗法，以及绕组电容法。最后，进行实际的检测时要注意安全，提出了相对应的注意事项。

【关键词】电力变压器 绕组变形 诊断方法

作为电力系统中最关键的设备“电力变压器”，它的运行安全直接关系到整个电力系统的安全和稳定的运行。当电力变压器的出口发生短路或者其它故障时，其高压、低压绕组可能同时通过额定值数十倍的短路电流，产生大量的热能和使电力变压器绕组发生严重的发热或者损坏其他的机械应力。因此，对电力变压器绕组变形的诊断就十分重要，要及时的测试，以保证整个电力系统的安全。

1电力变压器绕组变形的简要概述

l.1电力变压器绕组变形的概念

变压器绕组变形，是指在电动力和机械力的作用一下，电力变压器绕组由于温度的升高发生了一定的形状的变化。一般它的轴向和径向的尺寸有所改变，这样会严重影响变压器的正常运行，给人们的生活和生产带来不便。

1.2电力变压器绕组变形的原因

变压器在电力系统的运行过程中，发生短路故障电流冲击故障是不可避免的。特别是处于出口和近处短路对变压器的危害最为严重。在其出现短路故障时会产生巨大的电动力和绕组的瞬间，急剧发热。由于温度过高会使变压器绕组发生变形。进而产生绕组扭曲，鼓包，匝间短路等现象。

2诊断分析绕组变形的方法

为了保证电力系统的安全稳定运行，在检测绕组变形时，通常采用频响分析法，短路阻抗法，绕组电容量法等。

2.1频响分析法

频响分析是检测绕组变形的方法中比较常运用的方法，这种方法虽然被广泛的应用，但是他的测试结果存在着许多不确定性因素的影响。如果只是依靠频响的相似度去诊断绕组变形，是不能充分保证检测结果的准确性的。为了使该方法可以检测出较准确的结果，可以配合常规电气实验来巩固结果的准确性。当频率超过lhz且振动幅度值较低时，此时变压器的受刺激程度很低，几乎处于一种不工作的状态。这时可以将变压器由线性电阻、电容等，组成无源线性二端口网格。通过对它的横向及纵向的相关数据分析，可以判断出电力变压器有无绕组变形的情况，相关的数据分析主要是靠数据的相似度以及方差均值的绝对差值来判断的。

2.2短路抗组法

短路阻抗法是在变压器负载阻抗为零时，变压器内部的有效阻抗。也就是说，判断变压器绕组的漏电抗。它包括横向和纵向的分量。这一切都是由绕组的径向尺寸所决定的，当一台电力变压器的径向尺寸发生变化时，他的短路电抗值也在发生变化，而短路阻抗法正是根据电路阻抗值的变化，以及其中电气参数的变化，来判断变压器绕组是否在发生变形。

2.3绕组电容法

绕组电容法是将绕组电容与绕组尺寸，依据他的相对位置和绝缘介质的电容量值，去反应各绕组间的变化。厂家生产的变压器规定的各绕组的电容量基本上是一样的，在电压器没有受到短路的冲击时，也会因为空气中的湿度和温度的影响，电容量的变化也很小。所以，如果真的发生了短路的冲击，绕组会发生相对的位移，电容值的改变可判断其是否有结构变化。如果发生扭曲、鼓包等故障时，作为补充测试的方法，可以将电容值与历史数据相比，数值差别大于10%，可以判断出绕组可能己经发生了中度偏轻的变形数值差别大于15%时，电力变压器内部可能存在严重的变形。绕组电容只是一个分布参数，对整体窜动的灵敏度较

3绕组变形诊断时的注意事项

3.1解开全部引线

在检查好电力变压器接地状况是否良好时，要将交套管引线全部解开。详细记录被试品的铭牌数据的原始工况是否有异常，试测试的变压器在当前状况下的分解开关位置是否有异常。将这些情况逐一登记在工作簿中，根据被视测试的电力变压器的具体情况，建立电力变压器的数据文件的子目录，测试完后应将测量的数据，备份至该目录下并进行整理分析工作。

3.2文件保存方式

数据存放格式，要以ASCII码的形式存放。这样可以方便用户用各种文字编辑软件（APP）进行阅读和修改。在测量前应尽量让电力变压器散热降温，避免温度变化过大，导致测量的结果的不准确。

3.3重复测试

利用电力变压器绕组变形测试仪时，要采集控制采用高速高集成化微处理器，要选择个人机与机器之间的USB通信接口。硬件儿机芯采用DDS专用数字高速扫频技术，可以准确测出绕组发生的扭曲，鼓包，移位，倾斜，匝间短路等故障。在信号输出幅度的最大峰值为正负10v时，可选用精密高稳定元器件，对该测试进行重复测试。

4结语

绕组变形的检测方法在近几年随着科学与技术的发展取得了一定的成果，目前有专门的检测仪器，包括电力变压器以及绕组变形检测仪，其可以作为一种变压器状态诊断的新仪器，这样不仅简化了人员的日常工作，还為电力变压器的日后研究工作提供了新的方向。

参考文献

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