电力变压器绕组变形检测与诊断技术的现状与发展

陈静静 国网江苏省电力有限公司无锡供电分公司

从理论层面上来看，电力变压器绕组变形的概念为在机械力或电动力的作用下，在轴向或径向上电力变压器绕组发生尺寸变化，其呈现的主要特征为电力变压器绕组局部扭曲、移位或鼓包。而之所以会产生机械力或电动力往往是因为电力变压器在运行时发生了碰撞或冲击，导致变压器受到了损坏，因变压器故障而导致冲击电流受到影响，从而产生了机械应力。因为电力变压器绕组变形对于电力系统运行稳定性的影响是较为严重的，因此店里行业必须不断优化电力变压器绕组变形的检测与诊断工作，从而提高电力系统运行的安全性。

一、造成电力变压器绕组变形的原因

（一）发生的碰撞造成电子变压器绕组变形

在进行运输或安装的过程中，电子变压器必然会发生一定的碰撞问题，而若碰撞幅度较小，并未产生较大的碰撞力度，将不会对电力变压器造成严重的影响。但如果在运输或安装时发生了严重的碰撞，在较大的碰撞力度作用下，电力变压器会受到严重的冲击，此时就容易发生电力变压器绕组变形的现象。

（二）电子变压器绕组质量受到限制，电流承受度不够

对于电力系统而言，电力变阻器绕组的质量与其运行稳定性具有直接的联系，若电力变压器饶组在面对电力系统短路状况时不具备较强的承受能力，就会直接导致其发生变形情况。综合分析我国近几年的电力变压器事故可以发现，电力变压器绕组无法承受短路状况的现象大多发生于110kV 以上的事件中。而电力变压器绕组承受能力不够不仅会直接导致其绕组发生变形，同时还会威胁电力变压器乃至整个电力系统运行的安全性。

（三）电力系统出现短路故障，对电力变压器绕组产生一定的电流冲击

尽管电力系统是在严密的监测下持续运行的，但受复杂因素的影响，电力系统在运行过程中还是存在着短路故障的风险隐患，而电力系统一旦发生短路故障，将会对其系统内的电力变压器造成直接的影响，电力变压器会直接遭受故障所引起的电力冲击。尤其是严重的短路故障将会对电力变压器形成较大的电力冲击，从而使其内部产生强大的电动力，导致电力变压器的运行速度提升数十或数百倍，在高速运行下电力变压器会快速发热，而高温会导致电力变压器绕组导线的接卸强度降低，从而发生电力变压器绕组变形。

（四）继电保护系统存在着死区，一部分的设备会产生动作失灵的情况

在变电站的继电保护系统内，有时候会存在着死区，或者某些情况下，一些设备会突然的出现失灵状态，这些问题都是导致电力变压器，无论是继电保护系统存在死区，动作还是突然的失灵情况都会引发电力变压器绕组的平稳电流受到冲击，进而变弱，当断路器无法及时地跳闸时，那么电力变压器的绕组就会出现变形导致损坏的问题发生。

二、电力变压器绕组变形常见的检测和诊断手段

关于变压器绕组变形的形成原因有很多，其中最为常见的几种不外乎短路故障、电流冲击、运输或安装期间的碰撞、继保系统存在死区或动作故障。除非是少数变压器直接损坏导致其无法运行，大多数情况下变压器存在绕组变形还是可以使电力变压器继续投运的，但是这种有故障的电力变压器在运行过程中对于电网而言仍是巨大的隐患，所以必须采取有效的措施对变压器绕组变形进行测试，特别是其变形的严重程度要做出准确的判断。以下几种检测方法是针对变压器绕组变形的有效检测方法：

（一）频率响应分析法

变压器热阻在其频率高出规定之后可以和一个无源、线形、单端输入-单端输出的网络发挥同样的作用，利用变压器绕组频响实验，实际上就是针对变压器事故前后的绕组频响特性曲线变化对变压器的绕组变形进行判断，这种分析方法有效的避免了电磁干扰的影响，在操作上比较简便，而且灵敏度很高，特别是在变压器不放油不掉罩的情况下，这种检测方法能够确定变压器绕组是否出现形变并对变压器的抢修工作提供指导，尽可能的将抢修时间缩到最短。

（二）内窥镜法

又称视频窥视技术，这种方法是将一个配有高强光源和高清数字摄像机的探头放到变压器的绕组间，并对此进行实物拍照，这样便能够对绕组的情况一目了然，直观的观察出变压器绕组是否有形变情况的出现，这一技术的使用往往不需要将变压器进行返场维修，只需要利用现场吊照即可，将线圈拔掉，对绕组的状况进行检查，缩短变压器的停电时间。只是用这种方法很难将探头及其配套光缆放进到变压器内部，对变压器绕组进行全面检查，因此具体方法在工程应用过程中还需要做出深入探索。

（三）低压脉冲法

这种方法的主要作用是对变压器是否通过短路试验来进行确定，实验过程中容易受到各种电磁的干扰，重复性比较差，对于绕组手段位置的故障响应不够灵敏，对于具体的变形位置在判断上比较困难。

三、结束语

近些年来，变压器绕组变形测试技术作为一项新技术受到了全面的推广，然而就当前该工作的展开形式来看，这种技术的确能够及时发现存在问题的变压器，有效防止事故的发生，应用电力变压器绕组变形检测与诊断技术，可以大量的节约人力物力，避免一些大型维修和调检工作，在变压器状态检修上是非常重要的技术保障，然而针对变压器绕组变形测试在未来还需要不断的完善和改进，毕竟这只是一种检测方法，行业的未来发展仍需不断探究。