电力变压器绕组变形检测技术研究

1引言辖的广州变电站的两台220千伏主变压器因突发短路故障(无线门站2号变压器和瑞宝站1号变压器)受到影响外部短路故障三台110千伏主变压器在运行过程致B相高压线圈末端电容屏故障。荔城发电厂降压站1号主变压器在空载充电位置。中国电力公司(SEC)中国电力(2000)第589号“电力生产重大事故预2变压器结构及绕组变形分析2.1电力变压器结构变压器的工作原理是电磁感应。其结构原理是覆盖共同铁芯上的两个或多个绝缘绕组。变压器绕组变形可分为：径向拉伸、径向压缩、轴向延伸、轴向压缩、轴向套叠和绕组扭曲。绕组形变会导致变压器内部绕组发生不同类型的故障，为变压器的安全运行留下隐患。绕组变形主要有以下几种原因：变压器在遭受各种形是电力变压器最为常见的故障。绕组变形主要是变压器遭受短路冲击时，导致绕组径向和轴向的尺寸变化引发绕组凸起或扭曲，绕组变形后给变压器安全运行留下重大安全隐患。通过对变压器绕组检测技术及各类检测方法进行研究分析，2.2变压器绕组的变形形式在过电流的作用下，变压器绕组的功率，特别是出口短路，如果超过机械强度，会产生永久变形。一般来说，它不会立即造成损害。变压器受短路电流影响的次数越多，最大短路峰值电流的可能性越大，绕组变形的可能性越大。变压器绕组变形的主要形式如下。详细信息请参见图2-1。1.正常运行时电动力引起的损坏电力的正常运行非常小。如果弯曲线以曲折，不平或毛刺方式松散制造，绝缘垫会变成块状，移位或损坏而不会断裂，卡片和其他由电振动引起的缺陷会扩大这些缺陷，引导或引导长-电线焊盘之间的术语摩擦，最后导致绝缘损失。放电不良，突然缠绕损坏，无法正常运行。2.横向电动力引起的永久弯曲变形和局部翘曲变形外部绕组，横向电动力使导体产生张应力。当拉伸应力太大时，导体被拉伸，卷绕直径增大，并且发生永久变形。同时，导体之间的匝间绝缘被拉伸，甚至匝间绝缘发生故障，导致匝间短路，导致弧光烧毁绕组。3.突然短路时主要受纵向电动力引起的损坏馅饼绕组由鹈鹕尾垫块沿圆周支撑。当纵向电动力过大时，两个缓冲垫之间的导体，作为受压梁，由于过大的弯矩，将永久变形(图2-1c)。该变形通常是周向对称的。纵向电动势也可引起绕组的纵向位移，根据实际运行情况统计，绕组变形是电力变压器最为常见的故障。绕组变形主要是变压器遭受短路冲击时，导致绕组径向和轴向的尺寸变化引发绕组凸起或扭曲，绕组变形后给变压器安全运行留下重大安全隐患。通过对变压器绕组检测技术及各类检测方法进行研究分析，对比2.3.1绕组的制造工艺和应力设计变形。当永久变形超过0.2%时，应力-应变曲线饱和，应力的轻微增加将导致温度达不到75℃,结果往往比铭牌值小，必要时进行换算。(3)分接位置对测3频响曲线不同频段灵敏度分析为了理解电感，电容和其他参数对频率响应曲线的影响，我们引入了灵敏度的概念。找出对不同频段频率响应曲线影响最大的参数，以便对电感和电容参数的变化与频率响应曲线的变化之间的关系有一定的了解。灵敏度定义为：函数F的相对变化与参数x的相对变化之比，即：由上式求F对x的灵敏度时，可求出F对x的偏导数，再乘以△x不大时，由灵敏度的定义式可得出：由此式可看出灵敏度越大，则由△x引起的函数相对变化△F/F也越大，即F对x的变化较敏感。根据实际运行情况统计，绕组变形是电力变压器最为常见的故障。绕组变形主要是变压器遭受短路冲击时，导致绕组径向和轴向的尺寸变化引发绕组凸起或扭曲，绕组变形后给变压器安全运行留下重大安全隐患。通过对变压器绕组检测技术及各类检测方法进行研究分析，对比各种检测方法的优劣及稳定可靠的运行。3.1.2频响曲线对不同参数灵敏度的计算对与图1-2等效电路，当只有一级时等效电路模型图如下图3-1:…分别由灵敏度定义3-1求系统对K,C₂,L的灵敏度，得：3.1.2灵敏度分析根据公式3-5,3—6,3-7,很容易知道：通用电力变压器对应于图1-2中所示等效电路的分配参数。电感L通常约为10-2H,纵向电容K约为10-11F,接地电容约为10-9F。[47][48]由此可以看在100到几百千赫的中频带，纵向电容的变化将对频率响应曲线产生最大的影上述计算和分析基于一阶等效模型。为了验证结论的推广，有必要对多层3.2频率响应仿真为了便于研究多电平模型中电感和电容参数变化与频率响应曲线变化之间在高频电压(通常高于1kHz)的作用下，单一采用一种方法进行变压器绕图3-2变压器绕组频率响应仿真电路参数LKC数值仿真结果如下图3-3,3-4,其中绿色曲线为参数未发生变化时的频率响(减小10%)时的频率响应，蓝色(减小10%)时的频率响应。原曲线纵向电容变化频响1从图3-4可以看出，当电感和纵向电容发生变化时，新的谐振峰值出现在在10和100kHz之间的频带，以及在100kHz到几百kHz的中频带中，幅频特性4绕组变形与电感、电容参数变化的关系为了进一步推导出各频段曲线变化与各种变压器绕组变形之间的对应关系，4.1绕组电感的计算组。其电感的计算可以根据空心绕组的电感公式进行计算，即为b一绕组的厚度。绕组电感量将增加；在W、D一定时，随着1、b的增加，绕组电感量将减小。4.2绕组纵向电容的计算们都是分布参数，分别用C;和Cg表示。由平板电容计算公式得：变，如绕组高度，等效直径，绕组厚度等。因此，如果发生整个绕组变形，相5绕组变形统计分析5.1出现整体变形的例子所示。从图中可以看出，低压绕组的相线圈经历了明显的整体变形，整个绕组如图5-3所示。从图中可以看出，低压B相线圈发生整体翘曲变形，局部弯曲变2002年8月13日，上元港站2号在广州电力设备厂拆除。拆解照片如图5-4所示。从图中可以看出，低压B相线圈发生了整体翘曲变形和局部弯曲变形。图5-3东堤站3号变低压b相绕组变形情况图5-4上元岗站2号变低压b相绕组变形情况5.2出现局部变形的例子在19台吊检的变压器中，除8台变压器绕组未发生明显形变外，其余变压器绕组均有局部变形出现[53]。如图5-5到5-11。图5-5石湖站1号变低压a相绕组局部变形图5-6伍仙门站2号变中压Cm相绕组局部变形图5—7瑞宝站1号变低压a相绕组局部变形图5-8大涌站1号变高压C相绕组局部变形图5-9砺江电厂3号变高压B相绕组局部变形图5-10松仔岭站1号变高压B相绕组局部变形图5-11流花站1号变低压a相绕组局部变形5.3绕组变形统计从上面的变压器绕组拆卸检查照片可以看出，在19个升降变压器中，除8区局名称电站名称变压器号测量时间分头位置环温油温文件名注入点测试点绕组变电所伍仙门#2变第8分接头Am相中压伍仙#2变第8分接头中压3变电所伍仙#2变第8分接头中压应用该结论对无锡门站2号变压器绕组变形进行诊断，从图6-1可以看出，变压器中压三相绕组受短路影响后，频率响应曲线为100。-300kHz中频带差别很大，可以相应判断变压器中压绕