变压器绕组变形课件

1、 2013.9.5 检修试验工区1、定义2、发生绕组变形原因3、测试目的 4、测量方法 5、试验仪器6、试验步骤7、注意事项8、结果分析变压器绕组变形试验变压器绕组变形试验变压器绕组变形试验1、绕组变形定义l 指电力变压器绕组在机械力或电动力作用下发生指电力变压器绕组在机械力或电动力作用下发生的轴向或径向尺寸变化，通常表现为绕组局部扭的轴向或径向尺寸变化，通常表现为绕组局部扭曲、鼓包或位移等特征。变压器在遭受短路电流曲、鼓包或位移等特征。变压器在遭受短路电流冲击或运输过程中遭受冲击时，均有可能发生绕冲击或运输过程中遭受冲击时，均有可能发生绕组变形现象，它将直接影响变压器的安全运行。组变形现象，

2、它将直接影响变压器的安全运行。2、发生绕组变形原因短路故障电流冲击 在运输、安装或者吊罩大修过程中受到意外冲撞 多次过流动作 绕组承受短路能力不够 变压器绕组变形变压器绕组变形3、测试目的 绕组变形会直接影响变压器的绝缘结构，或造成内部结构松动间接影响到绝缘，危害变压器的正常运行。 积极开展变压器绕组变形诊断工作，及时发现那些有绕组变形的变压器，并有计划地进行吊罩检查和检修，不但可节省大量的人力、物力，对防止变压器事故的发生也有及其重要的作用。4、测量方法 变压器绕组发生局部的机械变形后，其内部的电感、电容分布参数必然发生相对变化。这是开展变压器变形测试的依据和基础。低电压阻抗法频率响应法 在

3、频率大于大于1kHZ时，变压器铁心基本不起作用，整个绕组可看成由分布电感和电容等参数组成的两端口网络频率相应法VoLsLsLsLsRsCbCbCgCgCsCsLsLsCsCsCsCsCgCgCgRViCg为绕组对地电容、Cb为套管对电容、 Ls为线圈电感、Rs为扫频信号输出电阻、 R为匹配电阻 Vi为扫频输入信号，Vo为响应输出信号，它实际上代表流经Ro的电流，则Vo/Vi的比值就代表了一种电抗的变化。如果绕组发生了轴向、径向尺寸变化等变形现象，势必会改变网络的Ls、Cs、Cg等分布参数，导致其传递函数H(j)的零点和极点分布发生变化。因此，变压器绕组的变形是可以通过比较变压器绕组的频率响应来

4、诊断的。5、测试仪器频响测试仪频响测试仪（1）测试接线方式测试接线方式 频率响应测试的扫频信号建议从绕组的末端注入，首端输出。根据变压器的不同接线组别，绕组变形测试的接线方式也不同。 YN接线6、试验步骤 Y接线接线 （2）试验接线图 试试验验步步骤骤b. b. 在电脑中建立本次测试数据存档在电脑中建立本次测试数据存档路径并录入各种测量信息。路径并录入各种测量信息。a.将变压器各绕组接地充分放电，将变压器各绕组接地充分放电，拆除或断开对外的一切连线。拆除或断开对外的一切连线。d. d. 测试完毕把所有测试数据存档。测试完毕把所有测试数据存档。C. C. 按测试仪要求接好线，对变压器按测试仪要求

5、接好线，对变压器每一相进行测试。每一相进行测试。7、注意事项杂散电容的影响杂散电容的影响变压器套管母线对地杂散电容往往是不固定的，为得出较为精确的变压器套管母线对地杂散电容往往是不固定的，为得出较为精确的诊断结果，测试应在变压器处于完全与电网隔离的状态下进行。测诊断结果，测试应在变压器处于完全与电网隔离的状态下进行。测量前应拆除与变压器套管端头相连的所有引线，并使拆除的引线尽量前应拆除与变压器套管端头相连的所有引线，并使拆除的引线尽可能远离被测变压器套管，以减少其杂散电容的影响。可能远离被测变压器套管，以减少其杂散电容的影响。分接开关的位置影响分接开关的位置影响变压器绕组的频率响应特性与分接开

6、关的位置有关，测试时应检查并变压器绕组的频率响应特性与分接开关的位置有关，测试时应检查并记录分接开关的位置。建议在记录分接开关的位置。建议在最高分接位置最高分接位置下测量，以便能够包含整下测量，以便能够包含整个绕组的图谱信息；或者应保证每次测量时分接开关均处于相同的位个绕组的图谱信息；或者应保证每次测量时分接开关均处于相同的位置（一般选额定分接），以便对试验结果进行前后比较。置（一般选额定分接），以便对试验结果进行前后比较。静电电荷影响静电电荷影响为避免绕组中储存的静电电荷损坏测试系统，变压器绕组变形测量为避免绕组中储存的静电电荷损坏测试系统，变压器绕组变形测量需在直流试验项目之前进行。如果被

7、测变压器刚刚完成直流试验项需在直流试验项目之前进行。如果被测变压器刚刚完成直流试验项目，则在连接测试回路前须对变压器绕组进行充分放电。目，则在连接测试回路前须对变压器绕组进行充分放电。连接的影响连接的影响因测量信号较弱，激励信号和响应信号测量端应与变压器绕组端头因测量信号较弱，激励信号和响应信号测量端应与变压器绕组端头可靠联接，减小接触电阻。测量引线本身的杂散电容也会影响频响可靠联接，减小接触电阻。测量引线本身的杂散电容也会影响频响特性的测试结果，测试时应使用专门配置的测量电缆及连接引线，特性的测试结果，测试时应使用专门配置的测量电缆及连接引线，并尽可能使这些引线（包括注入单元和检测单元）远离

8、被测绕组的并尽可能使这些引线（包括注入单元和检测单元）远离被测绕组的套管套管。接地的影响接地的影响 输入单元和检测单元的接地线应共同联接在变压器铁心接地处，输入单元和检测单元的接地线应共同联接在变压器铁心接地处，接地线应尽可能短且不应缠绕。接地线应尽可能短且不应缠绕。 变压器铁心必须与外壳可靠接地。测试仪外壳、测量阻抗外壳必变压器铁心必须与外壳可靠接地。测试仪外壳、测量阻抗外壳必须与变压器外壳可靠接地。如果接触不良，频率响应曲线有可能出须与变压器外壳可靠接地。如果接触不良，频率响应曲线有可能出现毛刺等异常现象。现毛刺等异常现象。8、测试结果分析 典型正常的变压器绕组幅频响应特性曲线如图所示，通

9、常包含多个明显的波峰和波谷，幅频响应特性曲线的波峰和波谷分布位置及分布数量的变化，是分析变压器绕组变形的重要依据。根据图中的幅频响应特性曲线可分为低频段（1100kHZ）、中频段（100600kHZ） 、高频段（6001000kHZ）三段幅频响应特性曲线低频段（1100kHZ）波峰或波谷发生明显变化，通常预示着绕组的电感改变，可能存在匝间或饼间短路的情况。频率较低时，绕组的对地电容及饼间电容所形成的容抗较大，而感抗较小，如果绕组的电感发生变化，会导致其频响特性曲线低频部分的波峰或波谷位置发生明显移动。对于绝大多数变压器，其三相绕组低频段的响应特性曲线应非常相似，如果存在差异则应及时查明原因。中

10、频段（100600kHZ）波峰或波谷位置发生明显变化，通常预示着绕组发生扭曲和鼓包等局部变形现象。在该频率范围内的幅频响应特性曲线具有较多的波峰和波谷，能够灵敏地反映出绕组分布电感、电容的变化。高频段（6001000kHZ）波峰或波谷位置发生明显变化，通常预示着绕组的对地电容改变，可能存在绕圈整体移位或引线位移等情况。频率较高时，绕组的感抗较大，容抗较小，由于绕组的饼间电容远大于对地电容，波峰和波谷分布位置主要以对地电容的影响为主。 用频率响应分析法判断变压器绕组变形，主要是对绕组的幅频响应特用频率响应分析法判断变压器绕组变形，主要是对绕组的幅频响应特性进行纵向或横向比较，并综合考虑变压器遭受

11、短路冲击的情况、变压器性进行纵向或横向比较，并综合考虑变压器遭受短路冲击的情况、变压器结构、电气试验及油中溶解气体分析等因素。根据相关系数的大小，可较结构、电气试验及油中溶解气体分析等因素。根据相关系数的大小，可较直观地反映出变压器绕组幅频响应特性的变化，通常可作为判断变压器绕直观地反映出变压器绕组幅频响应特性的变化，通常可作为判断变压器绕组变形的辅助手段。组变形的辅助手段。 （1）纵向比较法纵向比较法纵向比较法是指对同一台变压器、同一绕纵向比较法是指对同一台变压器、同一绕组、同一分接开关位置、不同时期的频率组、同一分接开关位置、不同时期的频率响应特性进行比较，根据频率响应特性的响应特性进行比

12、较，根据频率响应特性的变化分析绕组变形的程度。变化分析绕组变形的程度。 （2）横向比较法）横向比较法横向比较法是指对变压器同一电压等级的横向比较法是指对变压器同一电压等级的三相绕组的频率响应特性进行比较，必要三相绕组的频率响应特性进行比较，必要时借鉴同一制造厂在同一时期制造的同类时借鉴同一制造厂在同一时期制造的同类型号变压器的频率响应特性，分析绕组的型号变压器的频率响应特性，分析绕组的变形程度。变形程度。 分析判断： 相关系数与变压器绕组变形程度的关系相关系数与变压器绕组变形程度的关系(仅伪参考仅伪参考)绕组变形程度绕组变形程度相关系数相关系数R严重变形严重变形明显变形明显变形轻度变形轻度变形

13、正常绕组正常绕组注：注：RLF为曲线在低频段为曲线在低频段(1kHz 100KHz)内的相关系数；内的相关系数； RMF为曲线在中频段为曲线在中频段(100KHz 600KHz)内的相关系数；内的相关系数； RHF为曲线在高频段为曲线在高频段(600KHz 1000KHz)内的相关系数内的相关系数。6 . 0LFR0 . 1R6 . 00 . 1MF或LFR0 . 1R6 . 00 . 1R0 . 2MFLF或6 . 0R0 . 1R0 . 2RHFMFLF和和连云港供电公司 平山变 10kV侧 ab bc ca 的绕组变形试验 比较图 （横向比较）可能存在线圈整体移位 (1-100KHZ段最

14、重要，是判断绕组匝间和饼间短路的主要依据）同电压侧A、B、C三相频响曲线一致同一绕组历次测试结果一致与同一型号其它变压器同相别的测试结果一致可以认定被测绕组没有变形与同绕组历次测量结果比,若以前无测试结果 同电压侧A、B、C是否一致，若不一致与同厂同型的对应绕组测试结果比,如不一致 可怀疑所测绕组变形 1 2 3 绕组变形测试最终数据为同相绕组两次测试曲线的相关系数值，按DL/T911-2004之规定可得出是否变形和变形严重程度的判断。但在实际工作中，还应结合短路阻抗、直流电阻、变比、介损试验等试验项目进行综合分析。低电压短路试验 为什么测量短路阻抗可以判断绕组是否变形？ 变压器的短路阻抗可分

15、为电阻分量和电抗分量，对于大型变压器，电阻分量可以忽略，短路阻抗主要是电抗分量的数值变压器的电抗分量就是绕组的漏电抗，由绕组的几何尺寸所决定，变压器绕组变形肯定会引起短路阻抗数值的改变。方法 低压侧短路，高压侧加压，这样试验电流小，容易满足条件，并且测量的高压侧表示的阻抗电压数值大，比较准确。 高压侧绕组处于额定分接位置，为了减少试验容量，允许在降低电流下进行负载试验，可以施加额定频率的且不小于5A的电流，记录瓦特表和功率表的读数。 记录温度（油温及气温） 铭牌上的短路电压Uk%是75时的计算值，现场测量时油温低于75，往往较铭牌值小，必要时需进行换算。变压器AWV调压器OBCabcA 对于加压侧为Y接线有中性点引出者，应对AO、BO、CO分别加压。(Zk=Uk/I) 对于加压侧为Y接线无中性点引出者，应对AB、BC、CA分别加压。(Zk=Uk/2I) 对于加压侧为接线有中性点引出者，应对AB、BC、CA分别加压,