浅析电力变压器绕组变形试验频响法应用
浅析电力变压器绕组变形试验频响法应用
小序
地铁主变压器作为供电系统中焦点的装备之一，，，其能否清静运行将直接影响整个系统正常运营。。。。变压器绕组在多种情形下都有可能爆发变形，，，建设的运输、吊装历程�；；；；；；げ椒ゲ坏轿灰资艿脚鲎�，，，运行期系统短路事故都有可能使变压器绕组爆发变形。。。。以前通例的要领用短路阻抗法是否变形，，，阻抗法现场应用简朴，，，但大都情形下现场很难获得所需的试验电流，，，对试验仪器的精度及迅速度要求也很高。。。。电力行业标准《电力变压器绕组变形测试导则（频率响应法）》（DL/T911-2004），，，该导则的出台对频响法检测推广起到了很好的指导作用。。。。据相识，，，各省电网公司应用该导则预试发明变压器绕组变形，，，并都通过吊芯检查获得确认，，，使隐患变压器获得实时维护磨练，，，阻止事故造成损失。。。。怎样应用导则（频率响应法）中的诊断剖析要领中的横向较量、纵向较量及相关系数较量，，，本文通过西安地铁供电系统主变压器替换装置实例对以上要领举行先容。。。。
1. 频率响应法原理
当在高频率段时，，，可以不思量变压器铁芯的影响，，，此时可将其绕组等效成是由电阻、电感、电容等组成的漫衍参数电路，，，如图1所示。。。。
其中L、C和K划分代表绕组电感、对地及漫衍电容。。。。又可以将这些参数电路看作为一二端口网络，，，这些特征可用函数H（jω）表达。。。。函数的极点和零点漫衍模拟二端网络的代标参数值。。。。如绕组爆发变形，，，那么其内部电容、电抗一定爆发转变，，，函数参数关系也响应爆发转变。。。。频响法便可直观的看作是对变压器绕组举行X扫描，，，并绘制频谱曲线，，，其中，，，Vs为外施扫频信号源，，，Ri、Ro划分为输入输出匹配电阻，，，Vi、Vo划分为等效网络的激励电压和响应端电压；；；；；；。。。。通过对绕组频谱曲线举行比照剖析，，，可以判断绕组的结构转变。。。。用对数形式体现频率响应曲线：H（f）=20lgV2（f）/V1（f）。。。。式中，，，H（f）为频率f时转达函数的摸|H（jω）|；；；；；；V2（f）/，，，V1（f）划分为频率为f时响应端和激励端电压的峰值或有用值|V2（jω）|，，，|V1（jω）|。。。。
为了定律体现曲线的相识水平，，，引入相关系数R作为量化效果体现较量特征曲线的相识水平，，，R值越大，，，体现曲线的相识水平越好。。。。�？？砂聪铝泄脚趟恪�。。。设两个长度为N的转达函数幅度序列X（k）和Y（k），，，k=0，，，1，，，…，，，N_1，，，且X（k）和Y（k）为实数。。。。
（1）盘算两个序列的标准方差：
（2）盘算2个序列的协方差：
（3）盘算两个序列的归一化协方差系数：
2. 频响法现场综合应用与剖析
2.1 频响法与低压阻抗法优弱点剖析
（1）频响法
用频响法检测变压器绕组变形具有很高的迅速性，，，抗滋扰细节处置惩罚适当，，，能很好地反应变压器绕组变形的累积效应，，，但许多在实地应用时，，，诊断效果欠缺准确与直观。。。。在测试仪器输出的响应频谱图因要领、滋扰等因数影响无法对绕组变形做出准确的判断。。。。
（2）低电压短路阻抗法
试验要领简朴、所得数据能直观判断，，，只是现在用于测试的仪器精度较高，，，而实地用于知足测试的电流较小，，，加上滋扰等问题，，，这些都造成了现场数据不确定度较高。。。。
2.2 综合判断
现在国网变压器磨练频响法测试主要以本台变压器三相间图形再与出厂前、交接试验等历史时期图形较量；；；；；；再与同厂型号举行较量。。。。频响法测试所用频率波段扫描规模为10kHz～1000kHz，，，1000个线性排布扫描点会获得较好的效果。。。。高频段（600kHz以上）虽然能反应变压器变形位移，，，但受杂散电容影响滋扰较大；；；；；；而中低频段（600kHz以下）频响图形有较富厚的谐振点，，，这些点能很好地反应变压器的变形位移。。。。在做判断剖析时，，，应重点关注中低频段图形转变，，，高频段作为参考。。。。
频响法和低电压短路阻抗法均可反应变压器变形情形。。。。由于各自弱点都不可得出准确地判断，，，另外变压器通例电容转变、直阻、绝缘电阻及油气剖析试验项目等，，，均在一定水平能反应变压器的绕组变形，，，因此实地操作试验以频响法为主，，，其他要领为辅举行综合判断。。。。
2.3 现场实例
西安地铁二号线行政中心主变电站替换1#主变压器，，，装置完成做交接试验。。。。第三方试验检测单位及供货厂家划分用各自仪器举行变压器绕组变形频响法测试图谱发明B相与出厂图谱差别大。。。。若是凭证频率响应法起源判断高压B相绕组有变形，，，变压器不可在现场开盖吊芯检查，，，必需吊起运回工厂处置惩罚。。。。行政中心主变压器属于地下户内装置方法，，，变电所处于市内繁华主干道旁绿化带内，，，变压器起吊装置需占用大部分交通干道，，，长时间封闭围挡蹊径很难获得交通治理部分批准。。。。西安地铁二号线供电系统接纳的是110kV/35kV两级电压集中供电方法，，，行政中心主变电站替换时，，，由另外一座会展中心主变电站向全线供电方法，，，若是变压器再次运回工厂，，，就延伸了单所主变电站向全线供电时间，，，影响地铁运营可靠性。。。。由于变电所长时间施工需要，，，吊装口不可实时关闭，，，对整个变电站清静运行倒运。。。。综合以上缘故原由，，，不可将频率响应法作为判断本台变压器B相绕组变形唯一要领。。。。地铁公司组织各方专业职员组成专家组，，，从引起变压器绕组变形的种种因数入手，，，首先新变压器未接入系统运行，，，不保存短路故障引起绕组变形；；；；；；其次检查工程发运历程冒犯仪，，，从打印纪录看没有发明运输、吊装历程受到有大的震惊攻击；；；；；；最后询问现场监理及施工认真人，，，装置历程也没有碰撞、震惊爆发，，，以上直观因数扫除后，，，又用低电压阻抗法测试，，，测试值切合要求，，，直流电阻、绝缘电阻测试效果都在规范要求之内。。。。最后回到频率响应法自己，，，对所有滋扰项逐一排查，，，发明B相测试接线接所在与其他相位置距离有差别，，，A、C相接所在基本在相同位置。。。。从图谱上反应的是A、C相图形波线基内情同，，，而B相（蓝线）在400kHz以上波形与A（红线）、C（绿线）相有差别（图2）。。。。调解B相接所在与A、C相一致后，，，所得图谱波形三相基本一致。。。。最后专家组结论本台变压器B相绕组未爆发变形，，，投运后一切正常，，，1年后运营按规程做预防性试验，，，所有试验效果切合要求，，，证实当初判断准确。。。。 会展中心主变电站替换主变压器替换交接试验，，，用频率响应法测试效果，，，白天测得频谱图，，，无论是高频段照旧低频段，，，一段时间频谱图都有跳跃。。。。连系行政中心变压器替换履历，，，没有排查运输、装置历程直观影响因数，，，而是直接从频响法滋扰项入手，，，最终发明是测试电源引起的频谱图都有跳跃，，，地铁白天运营时，，，全线电力机车频仍启动制动取流时引起供电系统电压波动，，，而测试电源取自本所站用电源。。。。为使测试电源不受电力机车取流影响，，，改在晚上地铁停运时间段举行，，，测试效果切合要求，，，证实测试电源的波动是引起频谱图都跳跃的缘故原由。。。。推广到新建变电所变压器用频率响应法测试绕组变形时，，，阻止易引起施工电源爆发波动的施事情业项目，，，尤其是电焊切割作业。。。。
3. 频响法试验应注重的几个问题
（1）频响法应是变压器试验的第一个项目，，，不然绕组中保存的静电荷会对效果造成影响，，，因此测试前应对绕组举行充分放电。。。。
（2）隔离绕组，，，解开主变绕组与外部接线，，，高频作用线，，，引线保存会影响绕组的频响特征，，，对地杂散电容保存且不牢靠。。。。只管测试整体绕组，，，将分接开关置于量高压位置。。。。
（3）做好试验接地和试验线路毗连，，，三相接所在一致，，，尤其以后做比照测试时，，，接所在应相同；；；；；；变压器铁芯、信号检测端、试验仪器外壳必需与变压器外壳可靠接地，，，不然频响曲线会有尖刺泛起影响判断。。。。
（4）接纳一致的信号源注入方法和采样方法。。。。一样平常变压器短路故障，，，绕组端部爆发变形几率大，，，对星接绕组，，，从中性点注入信号，，，线端守信号；；；；；；对三角接绕组，，，可从首端注入，，，尾端守信号，，，也可相反。。。。
（5）测试电源不要有外接气焊引起电源电压波动等作业。。。。
（6）现场测试职员与测试点远近或有无接触，，，容易引起高频段杂散电容转变，，，从而影响测试效果。。。。
结语
（1）频响法测试变压器绕组变形时，，，频率规模在1kHz～1000kHz内，，，这时绕组内的电感和漫衍电容均施展作用，，，频响特征较多的谐振点，，，能较迅速的反应绕组变形情形。。。。
（2）频响曲线的尖峰与绕组模子级数有关。。。。
（3）大都情形频谱图稍微爆发偏移仅在高频段泛起，，，而测试接所在差别和气焊滋扰对测试效果影响较大，，，爆发大幅偏移泛起在中频段，，，实地测试时应重视。。。。
（4）频响法迅速度高，，，滋扰事项没有扫除掉，，，容易影响判断效果，，，因此现场测试时，，，除要领适当外还应连系低电压短路阻抗法等举行综合判断。。。。
