賀順生

摘要

電力變壓器一種靜止的電氣設(shè)備，主要的作用是傳輸電能。當(dāng)一次繞組通以交流電時(shí)，會(huì)產(chǎn)生交變的磁通。磁通通過(guò)鐵心導(dǎo)磁作用，在二次繞組中感應(yīng)出交流電動(dòng)勢(shì)。根據(jù)額定容量的主要參數(shù)，確定在規(guī)定條件下不超過(guò)溫升限制的額定電流，確?？臻g耗損值的降低。本文從三個(gè)方面敘述電力變壓器繞組變形診斷的分析，首先對(duì)電力變壓器繞組變形進(jìn)行簡(jiǎn)要的定義，分析了繞組變形產(chǎn)生的原因。第二部分，對(duì)診斷分析繞組變形的方法進(jìn)行分析，包括頻響分析法，短路阻抗法，以及繞組電容法。最后，進(jìn)行實(shí)際的檢測(cè)時(shí)要注意安全，提出了相對(duì)應(yīng)的注意事項(xiàng)。

【關(guān)鍵詞】電力變壓器 繞組變形 診斷方法

作為電力系統(tǒng)中最關(guān)鍵的設(shè)備“電力變壓器”，它的運(yùn)行安全直接關(guān)系到整個(gè)電力系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定的運(yùn)行。當(dāng)電力變壓器的出口發(fā)生短路或者其它故障時(shí)，其高壓、低壓繞組可能同時(shí)通過(guò)額定值數(shù)十倍的短路電流，產(chǎn)生大量的熱能和使電力變壓器繞組發(fā)生嚴(yán)重的發(fā)熱或者損壞其他的機(jī)械應(yīng)力。因此，對(duì)電力變壓器繞組變形的診斷就十分重要，要及時(shí)的測(cè)試，以保證整個(gè)電力系統(tǒng)的安全。

1電力變壓器繞組變形的簡(jiǎn)要概述

l.1電力變壓器繞組變形的概念

變壓器繞組變形，是指在電動(dòng)力和機(jī)械力的作用一下，電力變壓器繞組由于溫度的升高發(fā)生了一定的形狀的變化。一般它的軸向和徑向的尺寸有所改變，這樣會(huì)嚴(yán)重影響變壓器的正常運(yùn)行，給人們的生活和生產(chǎn)帶來(lái)不便。

1.2電力變壓器繞組變形的原因

變壓器在電力系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程中，發(fā)生短路故障電流沖擊故障是不可避免的。特別是處于出口和近處短路對(duì)變壓器的危害最為嚴(yán)重。在其出現(xiàn)短路故障時(shí)會(huì)產(chǎn)生巨大的電動(dòng)力和繞組的瞬間，急劇發(fā)熱。由于溫度過(guò)高會(huì)使變壓器繞組發(fā)生變形。進(jìn)而產(chǎn)生繞組扭曲，鼓包，匝間短路等現(xiàn)象。

2診斷分析繞組變形的方法

為了保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，在檢測(cè)繞組變形時(shí)，通常采用頻響分析法，短路阻抗法，繞組電容量法等。

2.1頻響分析法

頻響分析是檢測(cè)繞組變形的方法中比較常運(yùn)用的方法，這種方法雖然被廣泛的應(yīng)用，但是他的測(cè)試結(jié)果存在著許多不確定性因素的影響。如果只是依靠頻響的相似度去診斷繞組變形，是不能充分保證檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性的。為了使該方法可以檢測(cè)出較準(zhǔn)確的結(jié)果，可以配合常規(guī)電氣實(shí)驗(yàn)來(lái)鞏固結(jié)果的準(zhǔn)確性。當(dāng)頻率超過(guò)lhz且振動(dòng)幅度值較低時(shí)，此時(shí)變壓器的受刺激程度很低，幾乎處于一種不工作的狀態(tài)。這時(shí)可以將變壓器由線性電阻、電容等，組成無(wú)源線性二端口網(wǎng)格。通過(guò)對(duì)它的橫向及縱向的相關(guān)數(shù)據(jù)分析，可以判斷出電力變壓器有無(wú)繞組變形的情況，相關(guān)的數(shù)據(jù)分析主要是靠數(shù)據(jù)的相似度以及方差均值的絕對(duì)差值來(lái)判斷的。

2.2短路抗組法

短路阻抗法是在變壓器負(fù)載阻抗為零時(shí)，變壓器內(nèi)部的有效阻抗。也就是說(shuō)，判斷變壓器繞組的漏電抗。它包括橫向和縱向的分量。這一切都是由繞組的徑向尺寸所決定的，當(dāng)一臺(tái)電力變壓器的徑向尺寸發(fā)生變化時(shí)，他的短路電抗值也在發(fā)生變化，而短路阻抗法正是根據(jù)電路阻抗值的變化，以及其中電氣參數(shù)的變化，來(lái)判斷變壓器繞組是否在發(fā)生變形。

2.3繞組電容法

繞組電容法是將繞組電容與繞組尺寸，依據(jù)他的相對(duì)位置和絕緣介質(zhì)的電容量值，去反應(yīng)各繞組間的變化。廠家生產(chǎn)的變壓器規(guī)定的各繞組的電容量基本上是一樣的，在電壓器沒(méi)有受到短路的沖擊時(shí)，也會(huì)因?yàn)榭諝庵械臐穸群蜏囟鹊挠绊?，電容量的變化也很小。所以，如果真的發(fā)生了短路的沖擊，繞組會(huì)發(fā)生相對(duì)的位移，電容值的改變可判斷其是否有結(jié)構(gòu)變化。如果發(fā)生扭曲、鼓包等故障時(shí)，作為補(bǔ)充測(cè)試的方法，可以將電容值與歷史數(shù)據(jù)相比，數(shù)值差別大于10%，可以判斷出繞組可能己經(jīng)發(fā)生了中度偏輕的變形數(shù)值差別大于15%時(shí)，電力變壓器內(nèi)部可能存在嚴(yán)重的變形。繞組電容只是一個(gè)分布參數(shù)，對(duì)整體竄動(dòng)的靈敏度較

3繞組變形診斷時(shí)的注意事項(xiàng)

3.1解開(kāi)全部引線

在檢查好電力變壓器接地狀況是否良好時(shí)，要將交套管引線全部解開(kāi)。詳細(xì)記錄被試品的銘牌數(shù)據(jù)的原始工況是否有異常，試測(cè)試的變壓器在當(dāng)前狀況下的分解開(kāi)關(guān)位置是否有異常。將這些情況逐一登記在工作簿中，根據(jù)被視測(cè)試的電力變壓器的具體情況，建立電力變壓器的數(shù)據(jù)文件的子目錄，測(cè)試完后應(yīng)將測(cè)量的數(shù)據(jù)，備份至該目錄下并進(jìn)行整理分析工作。

3.2文件保存方式

數(shù)據(jù)存放格式，要以ASCII碼的形式存放。這樣可以方便用戶用各種文字編輯軟件（APP）進(jìn)行閱讀和修改。在測(cè)量前應(yīng)盡量讓電力變壓器散熱降溫，避免溫度變化過(guò)大，導(dǎo)致測(cè)量的結(jié)果的不準(zhǔn)確。

3.3重復(fù)測(cè)試

利用電力變壓器繞組變形測(cè)試儀時(shí)，要采集控制采用高速高集成化微處理器，要選擇個(gè)人機(jī)與機(jī)器之間的USB通信接口。硬件兒機(jī)芯采用DDS專用數(shù)字高速掃頻技術(shù)，可以準(zhǔn)確測(cè)出繞組發(fā)生的扭曲，鼓包，移位，傾斜，匝間短路等故障。在信號(hào)輸出幅度的最大峰值為正負(fù)10v時(shí)，可選用精密高穩(wěn)定元器件，對(duì)該測(cè)試進(jìn)行重復(fù)測(cè)試。

4結(jié)語(yǔ)

繞組變形的檢測(cè)方法在近幾年隨著科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展取得了一定的成果，目前有專門(mén)的檢測(cè)儀器，包括電力變壓器以及繞組變形檢測(cè)儀，其可以作為一種變壓器狀態(tài)診斷的新儀器，這樣不僅簡(jiǎn)化了人員的日常工作，還為電力變壓器的日后研究工作提供了新的方向。

參考文獻(xiàn)

[1]姚森敬，歐陽(yáng)旭東，林春耀.電力變壓器繞組變形診斷分析[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2005（02）.

[2]馬宏忠，耿志慧，陳楷，等.基于振動(dòng)的電力變壓器繞組變形故障診斷新方法[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2013（08）.

[3]郭強(qiáng).阻抗法和頻響法診斷電力變壓器繞組變形[J].內(nèi)蒙古石油化工，2014（24）.endprint