變壓器繞組變形試驗
試驗目的
變壓器繞組在試驗過程中發生匝間、 相間短路， 或在運輸過程中發生沖撞， 造成線圈相對位移， 以及運行過程中在短路和故障狀態下因電磁拉力造成線圈變形， 就會使變壓器繞組的分布參數發生變化。 進而影響并改變變壓器原有的頻域特征， 即頻率響應發生幅度變化和諧振頻點偏移等。
變壓器繞組變形后， 有的會立即損壞發生事故， 更多的是仍能運行一段時間。 由于常規電氣試驗如電阻測量、 變比測量及電容量測量等很難發現繞組的變形， 這對電網的安全運行存在嚴重威脅。
變壓器繞組變形測試技術是根據測得的變壓器各繞組頻率響應特性的一致性， 結合設備結構， 運行情況及其他試驗項目進行全面的、 歷史的、 綜合的分析比較， 以判斷變壓器的繞組變形程度。
一是由于絕緣距離發生變化或絕緣紙受到損傷， 當遇到過電壓時， 繞組會發生餅間或匝間擊穿， 或者在長期工作電壓的作用下， 絕緣損傷逐漸擴大， 最終導致變壓器損壞。
二是變壓器繞組變形后， 機械性能下降， 再次遭受短路事故后， 會承受不住巨大的沖擊力的作用而發生損壞事故。
試驗設備
變壓器繞組變形測試儀
試驗接線
- HVAB01.twd — 為低壓側開路情況下， 高壓側 AB 接線模式下， 所測得的頻響曲線。 試驗接線如下圖 1 所示；
- HVAB02.twd — 為低壓側短接情況下， 高壓側 AB 接線模式下， 所測得的頻響曲線。 試驗接線如下圖 2 所示；
- HVAB03.twd — 為低壓側短接接地情況下， 高壓側 AB 接線模式下， 所測得的頻響曲線。 試驗接線如下圖 3 所示。
變壓器繞組試驗步驟
- 頻率響應法測量繞組頻率響應曲線的操作步驟：
- 通過檢測變壓器各個繞組的幅頻響應特性， 并對檢測結果進行橫向和縱向比較， 根據幅頻響應特性的差異， 判斷變壓器可能發生的繞組變形。
- 懸掛標識牌， 放置溫度計， 警示燈；
- 檢查變壓器是否可靠接地， 抄寫變壓器銘牌參數， 分接開關調到 1 檔；
- 將變壓器繞組變形測試儀水平放置在固定平臺， 儀器可靠接地；
- 測試順序為， 高壓側繞組 AB-BC-CA(低壓繞組 oa-ob-oc)， 將信號輸入線， 接地屏蔽線接至變壓器高壓側 A\B\C（o） 繞組， 信號輸出線接至變壓器高壓側 B\C\A（a\b\c） 繞組；
- 接通 220V 交流電源， 接電源前需用萬用表驗電， 兩人進行， 并保持呼唱；
- 打開儀器電源， 設置變壓器參數， 開始采集數據。
變壓器繞組試驗標準
繞組變形的判別方法
判別主要原則： 以波形觀察為主， 相關系數判斷為輔的原則。
表 2 相關系數與變壓器繞組變形程度的關系（DL/T 911-2004 附錄 A）
| 繞組變形程度 | 相關系數R |
|---|---|
| 嚴重變形 | RLF<0.6 |
| 明顯變形 | 1.0>RLF≥0.6或RMF<0.6 |
| 輕度變形 | 2.0>RLF≥1.0或0.6≤RMF<1.0 |
| 正常繞組 | RLF≥2.0和RMF ≥1.0和RHF ≥0.6 |
在實際運用中， 不能死搬硬套上述標準(特別是對遭受過短路沖擊的變壓器)， 上述標準還有待完善。 如果需要確定變壓器繞組的詳細情況和變形的嚴重程度， 則應具體對被測繞組頻率響應特性曲線的變化情況進行分析， 找出波形的各種細微變化和發展趨勢來慎重分析。
1、下面推薦幾種判斷程序， 如下所示：
- 首先對測試結果進行相間比較， 應符合要求；
- 如果相間比較不合格， 應進行縱向比較；
- 如果 1、 2 都不滿足， 則應檢查測試接線， 確認后再重測， 測得的頻響特性曲線一般在+40～-80dB 之間， 如果超出此范圍， 應檢查試驗回路是否接觸不良或斷線；
- 如果重測波形與第一次所測波形一致。 在正式下結論前， 應先了解變壓器的基本情況， 經過橫向與縱向比較分析后， 方可定性為變形；
2、不一致情況可能存在的原因如下：
- 變壓器繞組是否是抗短路能力較差的薄絕緣鋁線圈、 自耦變中壓繞組或分裂變壓器低壓繞組；
- 變壓器是否發生出口或近區短路沖擊， 繼電保護是否在規定時間內動作；
- 運輸、 吊裝中是否撞擊過；
- 其他試驗項目是否正常， 外殼是否異常；
- 變壓器是否是某些小廠或現場檢修的變壓器， 這些變壓器可能頻響特性一致性較差；
- 500kV 變壓器繞組其高壓側繞組頻響特性的一致性可能較差；
- 角接繞組分開試驗時由于內部引線不一致， 三相頻響特性曲線可能不一致。
注意事項
- 分接開關檔位的影響。 分接開關檔位不同， 繞組匝數不同， 直接影響被測變壓器的電感、 電容量， 從而使頻譜圖不同。
- 信號源輸入方向的影響。 由于實際測量中， 激勵端與響應端改變后測得的頻響曲線不完全相同， 所以， 每次測量時， 應遵循相同的試驗接線步驟。
- 鐵芯接地和油的影響。 鐵芯接地情況和充油情況， 會使繞組電容值不同， 故在測試時， 一定要將鐵芯接地， 并充滿絕緣油（并靜置一段時間）。
- 出口引出線的長短對測量的影響。 套管端子延長對頻響曲線影響很大， 同時對頻帶寬度也有影響， 會產生對地電容， 因此， 測試時不宜延長套管引線。
試驗周期
1、 交接時、 大修后， 需進行變壓器繞組變形試驗；
2、 電壓等級為110kV及以上的變壓器每6年進行一次變壓器繞組變形試驗；
3、 變壓器在更換繞組后， 出口短路后需進行變壓器繞組變形試驗。
