《电气设备预防性试验规程》要求,110kV及以上的变压器在更换绕组或发生近区短路后,应进行变压器绕组变形的测量。规程中还推荐了用频率响应法作为判断绕组变形的方法。

一、频率响应法的基本原理

频率响应法是基于变压器是一个复杂的电阻电容和电感组成的分布参数网络,其中电感又是非线性的,因而当某一个线端施加不同频率的电压时,在其它线端每个频率下得到的响应是不相同的。如果在变压器正常时,录制了某些线端的频响曲线,而在发生出口短路后重新录制相应线端的频响曲线,通过比较这两次曲线的重合程度,就可以知道绕组的变形情况。因为绕组的变形必然导致分布参数的变化,从而使频率曲线也发生改变。

二、频率响应法的测量接线

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频率响应法的测量接线如上图所示,图中的频响分析仪输出电压的频率可以在一个选定的范围内按线性规律或对数规律变化,输出电压范围在30mV~3V(其频率可选定在10Hz~1MHz),这个电压加在绕组的中性点或线端上。而在其他线端连接测量线,把测得的信号送回频响分析仪,通过X-Y记录仪绘出频响曲线(X轴为频率,Y轴为响应)。

三、频率响应法测试注意事项

1、变压器的分接开关位置、出口引线长度对绕组的频率响应曲线影响较大,故测试时变压器的状态必须具有一定的稳定性。一般应在不带任何出线的情况下进行变形测试,同时必须记录分接开关的位置,以便在同一挡位上进行比较。

2、测试接线方式不同,也直接影响到绕组的频率响应曲线,测试时必须具有一套相对固定的接线方式。

1)变压器接线方式Y或D

输入端为A、B、C,对应输出端分别为B、C、A,其他线圈开路;

2)变压器接线方式Y0

输入端为A、B、C,输出端为O,其他线圈开路;

3)单相变压器

输入端为A、B、C,对应输出端分别为X、Y、Z,其他线圈开路。

3、要注意信号源位置的影响,“A”端输入、“O”输出和“O”端输入、“A”端输出的曲线是不同的。

4、变压器绕组变形测试结果判断的关键是拥有绕组结构正常时的频响曲线或相同结构变压器的频响曲线,三相频响曲线间相互比较是一种权宜之计,具有一定的局限性。

5、频率响应法可以和一些常规的检查和试验方法结合起来对变压器绕组的变形进行判断,如吊罩法、单相阻抗法和漏电感法等方法。