電力變壓器繞組頻率響應測試儀

1、采用目前世界發(fā)達國家正在開發(fā)完善的內(nèi)部故障頻率響應分析(FRA)方法，能對變壓器內(nèi)部故障作出準確判斷。 變壓器設計制造完成后，其線圈和內(nèi)部結(jié)構(gòu)就確定下來，因此對一臺多繞組的變壓器線圈而言，如果電壓等級相同、繞制方法相同，則每個線圈對應參數(shù)(Ci、Li)就應該是確定的。因此每個線圈的頻域特征響應也隨之確定，對應的三相線圈之間其頻率圖譜具有一定可比性。 變壓器在試驗過程中發(fā)生匝間、相間短路，或在運輸過程中發(fā)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(tài)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(shù)發(fā)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(fā)生幅度變化和諧振頻點偏移等。

2、并根據(jù)響應分析方法研制開發(fā)的，就是這樣一種新穎的變壓器內(nèi)部故障無損檢測設備。它適用于63kV500kV電力變壓器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)故障檢測。 是將變壓器內(nèi)部繞組參數(shù)在不同頻域的響應變化經(jīng)量化處理后，根據(jù)其變化量值的大小、頻響變化的幅度、區(qū)域和頻響變化的趨勢，來確定變壓器內(nèi)部繞組的變化程度，進而可以根據(jù)測量結(jié)果判斷變壓器是否已經(jīng)受到嚴重破壞、是否需要進行大修。 對于運行中的變壓器而言，無論過去是否保存有頻域特征圖，通過比較故障變壓器線圈間特征圖譜的差異，也可以對故障程度進行判斷。當然，如果保存有一套變壓器原有的繞組特征圖，更易對變壓器的運行狀況、事故后分析和維護檢修提供更為精確有力的依據(jù)。 由微機及單片

3、機構(gòu)成高精度測量系統(tǒng),結(jié)構(gòu)緊湊，操作簡單，具有較完備的測試分析功能，對照使用說明書或經(jīng)過短期培訓即可自行操作使用。（分析和操作方法在軟件幫助部分有詳細說明）一、主要技術參數(shù)1. 頻點范圍: 0.510kHz 分辨率為0.02kHz 10100kHz 分辨率為0.2kHz 100500kHz 分辨率為1kHz 500k1000kHz 分辨率為1kHz 2.幅度測量范圍: 80dB 3.測量精度: 頻點偏移 fni£5fNi(頻域內(nèi)的平均值) 幅度分辨率 0.01dB 4.重量:20kG (含包裝箱及基本配置)5.體積: 530×300×280mm (包括外鋁合金箱)

4、二、儀器的使用方法儀器結(jié)構(gòu):主要是由主測量單元和微機構(gòu)成,另外還配有隔離電源和兩根專用測量電纜,以及信號注入頭和測量頭等相關配件。儀器接線:1.計算機和主測量單元的連接 計算機和主測量單元除了電源引線外，其相互之間用一條專用通訊電纜相接。電纜的一端為標準九芯插頭，接在主測量系統(tǒng)背板上的串行口(SIO)上，電纜的另一端為標準USB插頭，與計算機上的COM1標準USB口相連。計算機與測量單元接線見附圖2.1圖2.1 測量系統(tǒng)接線圖2.主測量單元系統(tǒng)和被試品的聯(lián)接主測量單元系統(tǒng)與試品之間采用專用的50W同軸電纜聯(lián)接，信號“輸出” 經(jīng)電纜通過信號注入頭(紅色)向被試品注入信號;由信號測量頭(藍色)從被

5、試品獲取信號，經(jīng)電纜傳輸?shù)健皽y量”端口。信號測量頭為內(nèi)部50W匹配頭。被試品外殼與測試電纜的屏蔽層必須可靠連接并接地，大型變壓器一般以鐵芯接地套管引出線與油箱的連接點，作為公共接地點，變壓器外殼接地。圖2.2試驗接線見圖2.2。本測量系統(tǒng)配有專用測量接頭，對于被試變壓器無論采用通用螺桿式導桿引出的出線端子或“靠背式”端子均可采用所配的M12螺桿和環(huán)形適配頭連接; 信號注入端和信號引出端的測量接頭的屏蔽外殼應可靠接于被試變壓器外殼，被試變壓器外殼必須良好接地。3.計算機和打印機 計算機和打印機之間采用通用打印機電纜聯(lián)接，一般在現(xiàn)場測量過程中不需要聯(lián)接和啟動打印機。 測量注入O4.被試品接線圖 (

6、1).YO接線(圖2.3) 由中性點O注入,出線端A、 B、C分別測量。 分別代表 A、B、C 三相的數(shù)據(jù)圖2.3 (2).D11接線(圖2.4) A注入，C測量,代表A相 B注入，A測量,代表B相 C注入，B測量,代表C相 對 D接線，如能解開應考圖2.4 慮解開分別測量。 (3).Y接線(圖2.5) A注入，B、C測量，比較B、C兩相 B注入，A、C測量，比較A、C兩相 C注入，B、A測量，比較B、A兩相 圖2.5 根據(jù)測量分析要求，非被試繞組(高壓側(cè)或低壓側(cè)端子)應采用對應測量繞組的該相繞組 最近一點接地。例如，測量高壓A相，則低壓a相頭接地，并注意不能短接；測量低壓，則高壓繞組中性點應

7、接地。在測量過程中，改接線時應關閉主測量單元的電源。測試時儀器側(cè)應保持懸浮,不接地,以保證信號電流的正確流向。三、軟件操作TRFC儀除接線外的所有操作均在計算機上完成。檢查試驗接線正確無誤后，啟動計算機電源開關，待微機進入正常運行后，再啟動主測量單元電源，其電源指示燈應正常顯示。如果只對已測量的數(shù)據(jù)進行分析和打印工作，可不連接和啟動主測量單元，只啟動計算機就可完成;計算機啟動后，雙擊TRFC執(zhí)行圖標，即進入工作程序。測量軟件進入軟件后，從”測量”菜單中點擊”開始測量”,先出現(xiàn)被試變壓器情況登記窗，按屏幕提示將被試變壓器的型號、編號、繞組類型、信號注入端、信號測量端的情況輸入計算機。輸入完畢后，

8、按確定即可進行測量。由于存盤文件名和上述輸入信息有關，故請認真填寫有關信息。 在測量中，系統(tǒng)會檢測是否有與本次測量相關的數(shù)據(jù)記錄，并可將其預顯出來。在測量中，可隨時中斷測量。測量結(jié)束后，將出現(xiàn)“測量完成”窗口，可接著進行下一次測量。文件管理系統(tǒng)進入TRFC后，從”文件”菜單中選取”數(shù)據(jù)文件管理”,會出現(xiàn)一個數(shù)據(jù)資源瀏覽器，并有詳盡的相關信息顯示。可以選擇和調(diào)用所需數(shù)據(jù)進入分析窗口進行分析，當數(shù)據(jù)目錄被選中后，其所包含的曲線文件會顯示在文件列表中。分析窗口進入分析窗口后，可用線性坐標或?qū)?shù)坐標顯示波形，并可將曲線任意縮放。軟件提供了多種分析方法，可顯示當前曲線頻率值、分貝值；顯示當前頻率范圍內(nèi)曲

9、線的相關系數(shù)。有四個窗口,其中最大的窗口為主窗口,從文件管理窗口中選取的文件將在此窗口中顯示.下方及右方三個子窗口為補充窗口,可分別顯示圖中各點的頻率、幅值相關系數(shù)以及各曲線的相關信息。選中曲線后，在主窗口中按右鍵點擊任何一點都可以顯示該點的頻率和幅值，按住右鍵不放,左右移動可顯示各點的數(shù)值。在主窗口中按住左鍵不放,向左或右移動鼠標至合適位置,放開鼠標左鍵,可放大所選頻率范圍內(nèi)的圖形。 其它操作，可按HELP的提示進行操作。四、試驗程序及注意事項: 1.首先檢查變壓器接地狀況是否良好，套管引線應全部解開。 2.詳細記錄被試品的銘牌數(shù)據(jù)及原始工況有否異常，以及被試品變壓器當前測試狀況下的分接開關

10、位置，并仔細輸入被試品情況登記窗。3.根據(jù)被試品的情況建立被試品數(shù)據(jù)文件的子目錄；測試完成后應將測量的數(shù)據(jù)備份至該目錄下，并注意進行整理工作。4數(shù)據(jù)存放格式：文件是以ASCII碼的形式存放，用戶可用各種文字編輯軟件進行閱讀和修改。5.對剛退出運行的變壓器進行測量，測量前應盡量讓其散熱降溫；但在整個測量過程中應停止對其所施的降溫手段，保持溫度，以免測量過程中溫度變化過大而影響測量結(jié)果的一致性。6.現(xiàn)場測試時，為防止出現(xiàn)意外損壞儀器，請使用所配的電源隔離變壓器。五、試驗圖譜數(shù)據(jù)分析比較及其判斷的一般原則 從變壓器線圈的等值電路上可知，頻率響應的頻率范圍各有所代表。在頻率較低時，對地電容及餅間電容所

11、形成的容抗較大，而感抗wL較小， 電路對外呈感性。所以如果線圈幾何尺寸發(fā)生改變，造成電感量變化，則低頻部分的諧振峰有變化。對于局部變形, 一般總電感量變化較小，所以低頻部分反映不明顯。而中頻部分會對小的局部電容變化敏感，因為小面積的變形，改變了局部的諧振點，這些諧振發(fā)生在較高頻率處。高頻條件下，因為等值電路中的電感造成的電抗增大而減小對諧振點的貢獻， 等值電路呈現(xiàn)容性， 而且餅間電容較大， 所以對地電容的改變對高頻部分的頻譜圖影響較大， 所以引線及分接開關對地的位置距離等結(jié)構(gòu)則在這個頻段體現(xiàn)較強。另外， 如果線圈的結(jié)構(gòu)完整， 從等值電路上看，在高頻部分應是總趨勢呈衰減減少。從目前數(shù)據(jù)看,如果2

12、0kHz以下的頻譜發(fā)生改變,則預示著電感變化或整體變形。所以中頻(30kHz 200kHz)部分的頻譜改變表明線圈局部變化情況。 所以，頻譜圖在低頻段出現(xiàn)差異時，一般表明線圈整體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)問題，可能會危及運行。應根據(jù)其它方面的測量手段來重點分析判斷。 如果在中頻和高頻段頻譜圖發(fā)生差異，應具體的分析這種差異是否代表線圈引線的結(jié)線差異或分接開關引線長短的差異。這種差異有些是變壓器設計制造中固有的，有些是由于引線對地距離改變造成的。 對于小容量變壓器，低頻段A、C相圖譜可能比較B相出現(xiàn)略有向高頻方向后移動情況，但譜線的變差和變化幅度應一致。這是設計差異的結(jié)果。 從宏觀的角度去看變壓器繞組，變壓器三相線

13、圈之間的結(jié)構(gòu)是基本一致的，所以三相線圈之間的頻譜圖有可比性。但這種一致是相對的。 從微觀的角度去看變壓器的繞組，三相之間的差異是絕對的。關鍵是分析這種差異所出現(xiàn)的位置以及這種差異在頻譜圖上所處的頻段及差異量。 通過測量諧振點的頻率及其改變,以及改變所發(fā)生在第幾個諧振峰點，就可以分析變形面積； 計算 df/f (頻率差和頻率的比值)，可以粗略的估算變形程度； 對變形種類的認真分析， 對變壓器的安全運行是有幫助的。對相關分析的結(jié)果確定要慎重。相關分析是一種平均偏差分析的結(jié)果，對局部變形情況的反映是不敏感的。一般相關系數(shù)小于0.9, 則該變壓器需認真對待。以上是變壓器繞組頻譜分析比較重要的幾點，但具

14、體情況具體對待，希望在分析時多參考軟件幫助部分的內(nèi)容，并聯(lián)系在培訓期間所講解的具體實例。六、儀器設備清單1. 主測量系統(tǒng) 1臺2. 微型便攜計算機 1臺3. 同軸電纜 50W (15m) 2根(附專用接頭)4. 編織裸銅線 (10m) 2根5. 輸入、輸出專用測量頭 2個(附專用接頭) 6. 專用聯(lián)機通訊電纜 1根7. 100W隔離電源 1個8. 儀器包裝箱(300×300×280) 1個9. 夾子 2個電力變壓器變形測量與分析電力變壓器是供電系統(tǒng)中最主要的設備之一，它的正常與否將直接影響供電的安全。由于電網(wǎng)系統(tǒng)的容量增大，當變壓器的出口端發(fā)生短路時，短路電流很大，線圈之間

15、的電動力將會破壞內(nèi)部結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生線圈變形。另外，變壓器在出廠到達運行變電站及安裝位置過程中，發(fā)生沖撞、振動，并超過一定值后是否使變壓器的內(nèi)部發(fā)生變形，變形程度是否影響到變壓器的安全運行，這些都給變形測試提出了要求。作為變形測試法，曾經(jīng)提出過低壓脈沖法、阻抗法及頻率響應法。低壓脈沖法是將低壓脈沖（100v）從一個線圈的端部注入，從另一個端口輸出，根據(jù)波形變化來判斷。阻抗法即是根據(jù)某一頻率下的電抗變化來判斷。頻率響應法是將掃頻信號送入線圈的一個端口，從另一端口輸出響應，并將頻率響應根據(jù)頻率描繪成曲線來分析。低壓脈沖法和頻率響應法實際上是從時域和頻域兩個方面對同一事物的兩個不同側(cè)面的描述。從數(shù)學上講，

16、這兩個方法是有聯(lián)系的、是等價的。但這兩種方法從實際實施方法來說，在技術上是有很大差異，從發(fā)生波形的穩(wěn)定性、可記錄性及分辨率和目前技術水平來說，低壓脈沖法可實施性要遠小于頻率響應法，所以，目前變形檢測技術主要采用頻率響應法。頻響法的實際應用是隨著微機技術的發(fā)展而逐漸成熟的。從國外的一些資料看，也大部分采用頻響法。目前歐州一些國家已將其列入發(fā)生突發(fā)短路后的必檢項目。我國也已開展了一些這方面的工作。值得指出的是：作為一種檢測方法，它目前還比較粗糙，只是其它已經(jīng)較為成熟的檢測方法的一種補充，它不能取代其它方法。因為頻率響應檢測內(nèi)部變形是一種間接測量，測量過程可能會出現(xiàn)各種意想不到的干擾和不穩(wěn)定因素，測

17、量結(jié)果對變形情況的反映也是一種間接的。目前此項技術的發(fā)展仍是較為粗糙的。所以作為一種變形的間接測量，它只是對變形情況和變壓器故障判斷的一種輔助手段，例如，油色譜發(fā)生變化，而變形測試未發(fā)現(xiàn)變形，并不能說明變壓器沒有故障。有些變壓器是正在正常運行的，檢測后發(fā)生變形，并不一定需要立即退出運行，應根據(jù)變形面積、變形程度、變形種類，具體情況、具體判斷。一、電力變壓器線圈的等值電路和部分試驗結(jié)果電力變壓器線圈一般都設計為餅式結(jié)構(gòu)，其目的是為了考慮絕緣和耐壓，同時各餅之間都有間隙，匝與匝之間有些也有小間隙，用于散熱。各線圈餅對地及對其它相、其它電壓等級線圈都有一個臨近電容，各餅線圈自然也有電感。另外套管還有

18、對地電容，引線及分接頭以及分接引線都存在雜散對地電容，所有這些按其所在結(jié)構(gòu)的位置，都有其所代表的結(jié)構(gòu)參數(shù)，所以按其結(jié)構(gòu)，可以構(gòu)成一個變壓器的線圈在進行測試時的一個等值電路：其中：Cs為串聯(lián)的餅間電容Cg對地電容Cb套管對地電容Ls線圈電感Ri信號發(fā)生器有源匹配電阻Ro輸出取樣電阻（匹配電阻）（）Vi為掃頻電壓，Vo為匹配電阻上的電壓，它實際上代表了流經(jīng)Ro的電流，則測量中，Vo/Vi的比值就代表了一種電抗的變化。Vo/Vi=Ro*Io/Vi=Ro/ZF變壓器設計時，是不會允許在50Hz以及附近頻率處產(chǎn)生諧振的，所以在低頻段，線圈是感性的，用高頻電位探針探測線圈各餅的對地電位時，在達到各個諧振峰

19、時，有諧振頻率f1，f2，f3在達到各諧振點時電位探針測得的各餅的電位如圖：測準這種諧振頻率對分析變形面積是很有幫助的，因為變壓器線圈設計基本上是均勻的，電感量發(fā)生一點改變后，均勻性被破壞了，則諧振頻率也將發(fā)生改變。通過測量諧振點的頻率及其改變以及改變所發(fā)生在第幾個諧振峰點，就可以分析變形面積和變形量及變形種類。由于變壓器油的介電常數(shù)與油溫有一定的關系，所以用三相繞組之間在同一油溫下圖譜的比較，更容易判斷，以免由于溫度改變而產(chǎn)生判斷上的失誤。二、測試儀器的基本技術要求：其主要技術參數(shù)如下：1. 測試頻率范圍：0.5kHz1MHz2. 分辨率：頻率分辨率：最小為0.005kHz幅度分辨率：0.0

20、1dB3. 輸出電壓幅度：10Vp-p4. 測試電纜：505. 測試頭匹配阻抗：506. 數(shù)據(jù)可記錄參數(shù)選擇的理由：儀器最低工作頻率的選擇對于變壓器來說，在進行頻譜特性測量時，由于注入電壓很低，一般鐵芯受激程度很低，所以可以不考慮鐵芯對電流的貢獻。變壓器在設計時不會使其諧振點低于50Hz，因為參數(shù)太低變壓器無法工作。所以測試儀器的最低工作頻率可不低于500Hz。根據(jù)試驗實測，最低頻率不可高于3kHz，因為一般第一個諧振峰都出現(xiàn)在5-10kHz附近。儀器最高工作頻率的選擇因為我們的測試工作大部分是現(xiàn)場或室外進行，所以儀器工作頻率要避開現(xiàn)場的各類干擾。我國無線電中波廣播頻率范圍在535kHz1.6

21、MHz，短波廣播220MHz，測量時，其它浮空的繞組的引出端頭將會像天線一樣接收空間電磁波信號，在諧振條件下，會干擾測量過程。試驗證明，當掃頻頻率在500kHz以上時，被測線圈的對地電容的不同將相當敏感。而變壓器上的各接地體對三個套管的距離不同，在高頻下的影響也不同。測試過程中，試驗接線人員在變壓器上距套管的位置不同也會在高頻條件下影響測試結(jié)果的重復性。頻率粗細度的要求從分析角度來說，頻率精細度越細越好，但測量過程是不允許的，如果太粗，將會丟失信息，我們知道變壓器繞組的第一諧振峰在510kHz以內(nèi)，要發(fā)現(xiàn)2%以下的變化，最低頻率分辨率應小于5kHz×0.02=100Hz幅度分辨要求有

22、80dB范圍測量數(shù)據(jù)中，高壓繞組線圈的最大阻抗可能超過50k（高頻阻抗）。因為我們所測量的是線圈阻抗的頻響，所以末端必須匹配，如不匹配，信號在電纜中的折射將會使測量出現(xiàn)很大的誤差。如果幅度分辨率不足60db，則線圈阻抗大于50k部分的頻響曲線都將是一條平線。三、測試接線方式：變壓器變形測試是一個很細致的工作，所以要求試驗過程必須認真。除了外殼的接地線，要求變壓器所有外部結(jié)線要解開，以免因引線的長短對測試結(jié)果有影響。在正常條件下，帶有分接開關的分接位置應放于最大，事故后檢測時，分接開關應置于事故分接位置。對于Yo接線的繞組輸出信號應從該變壓器繞組中性點0注入，測量點分別在出線端A、B、C上。這種

23、測量接線方法，可以將非測量相上接收到的干擾由信號發(fā)生器上的低阻抗來吸收。對于Y接線由于中性點未引出，測量應按以下方法接線信號輸出接于A，測量分別接在B、C相。(排除A相，比較B、C相)信號輸出接于B，測量分別接在A、C。信號輸出接于C，測量分別接在A、B。對于11接線如果有可能將線圈解開測量，采用“頭進尾出”的接線原則，如無法解開則應以下方法接線。信號輸出接于A，測量接于C，代表A相信號輸出接于B，測量接于A，代表B相信號輸出接于C，測量接于B，代表C相自耦線圈接線自耦線圈較低電壓等級的繞組采用中性點0注入，中間電位輸出引線Am、Bm、Cm分別測量。測量高電壓等級繞組時，應由引線端Am、Bm、

24、Cm分別注入信號，由高壓出線端A、B、C對應分別測量。測量過程中，其它非測量繞組應有確定的電位，必須采用最近一點接地的措施。鐵芯應接地，確保電容值穩(wěn)定。測量接地測量過程中接地非常重要，它除了接地保護之外，主要是使高頻電流的流向正確，否則測量結(jié)果將無法一致。變壓器外殼接地。測量接地線應用盡量短的線，從輸出、輸入端頭接于變壓器外殼上。儀器側(cè)應浮空。測量匹配盡管頻響測量在測量過程中不是采用脈沖行波，但是在測量時必需按行波進行考慮。因為信號的頻率較高，其波長已經(jīng)可以和電纜的長度相比較了。在未匹配時，輸入電壓波會在電纜端頭產(chǎn)生折射，在和原電壓波疊加后使信號變形，影響測量。四、線圈變形種類以及變形在等值電

25、路中的等效改變我們知道線圈變形的原因主要有兩種。一是運輸途中劇烈地碰撞，二是發(fā)生近區(qū)短路時電磁力的破壞作用。但并非所有的變形都會立即危及運行，所以必須對變形的種類及變形面積、變形位置、變形程度進行一定的估計和分析，作為綜合判斷的手段之一。線圈變形主要有以下幾種形式：整體變形整體位移：這種變形是常見運輸過程中的震動沖擊力造成的，這種變形一般整體情況良好，只是線圈之間相對移動。這種變形一般不改變線圈的電感量和餅間電容，只改變線圈對地電容。所以其頻譜圖上各諧振峰點都存在，只是都向高頻方向平移。另外在受電動力時，如有幾根撐條受力移動位置或脫落，在受力消失后，則在原來的壓緊力的作用下向一邊偏芯，同時由于

26、電動力造成內(nèi)線圈收縮或外線圈擴張，高低壓線圈之間的距離改變，對地電容減小，使諧振頻率均向高頻方向移動。諧振頻率的改變量在較小的變化時與變形量成正比。其頻譜圖上的最大特征是，各諧頻率峰都對應存在，只是平移。這種變形一般引線都分別被牽動，300kHz以上將有一定的改變。整體壓縮：線圈在電磁力或制造工藝的原因，會出現(xiàn)高度尺寸上的壓縮。線圈在高度上的減小，將使線圈的總電感增加；同時使線圈餅間的電容增加。在對應的頻譜圖上，變形相曲線將出現(xiàn)第一個諧峰向低頻方向移動；同時第一諧峰還將伴隨著幅值升高；中高頻部分的曲線與正常相的頻譜曲線相同。整體拉伸：線圈在出現(xiàn)固定壓板松動、墊塊失落等情況時，會出現(xiàn)高度尺寸上的

27、拉伸。線圈在高度上的增加，將使線圈的總電感減小；同時使線圈餅間的電容下降。在對應的頻譜圖上，變形相曲線將出現(xiàn)第一個諧峰向高頻方向移動；同時第一諧振峰還將伴隨著幅值下降；中高頻部分的曲線與正常相的頻譜曲線相同。局部變形局部變形是指線圈的總高度未發(fā)生改變，或等效直徑和線圈厚度尚未出現(xiàn)大面積的改變；只是部分線圈的尺寸分布均勻度改變，或部分線餅出現(xiàn)小程度等效直徑的改變，線圈的總電感基本不變，所以故障相和非故障的頻譜曲線在低頻段的第一個諧振峰點處將重合，隨著部分變形面積的大小，對應的后續(xù)幾個諧振峰將發(fā)生位移。局部壓縮和拉開變形：這種變形一般認為是由于電磁作用力造成的，由于同方向的電流產(chǎn)生的斥力，在線圈兩

28、端被壓緊時，這種斥力會將個別墊塊擠出，造成部分被擠壓，而部分被拉開。這種變形在兩端壓釘未動的條件下，一般不會牽動引線；這種變形一般只改變餅間的距離（軸向），在等值電路中體現(xiàn)在并聯(lián)電感上的電容（餅間電容）的改變上。引線未被牽動的條件下，頻譜的高頻部分將變化很小。線圈整體并未被壓縮，只有部分餅間距離拉開；部分餅間距離壓縮。頻率圖上可以看到，有部分諧峰向高頻方向移動，并伴隨著峰值下降；而有部分諧振峰向低頻方向移動，并伴隨著峰值升高。變形面積和變形程度可以通過比較諧振峰點明顯移動所處的位置（第幾個峰），及諧振峰的移動量來估計分析。變形繞組所對應的圖譜中，其諧振峰之間的頻率差的均勻性變差，可以用此特征來

29、區(qū)別。局部壓縮和拉開變形程度較大時，低頻與中頻段有些諧振峰會重疊，個別峰會消失，有些諧振峰幅值升高。匝間短路：如果線圈發(fā)生金屬性匝間短路，線圈的整體電感將會明顯下降，線圈對信號的阻礙大大減小。對應到頻譜圖，其低頻端的諧振峰將會明顯的向高頻方向移動，對應的第一諧振峰消失。同時由于阻礙減小，頻響曲線在低頻段將會向衰減減小的方向移動，即曲線上移1020db以上；另外由于Q值下降，頻譜曲線上諧振峰谷之間的差異將減少。中頻和高頻段的頻譜曲線與正常線圈的圖譜重合。線圈斷股：線圈斷股時，線圈的整體電感將會略有增大。對應到頻譜圖，其低頻端的諧振峰將會向低頻方向略有移動，幅值上的衰減基本不變；中頻和高頻段的頻譜

30、曲線與正常線圈的圖譜重合。金屬異物：在正常線圈中，如果在線餅中存在金屬異物，雖然對低頻總電感影響不大，但餅間電容將增大。頻譜曲線的低頻部分諧振峰將向低頻方向移動，中高頻部分曲線的幅值將有所升高。引線位移：引線發(fā)生位移時，不影響電感，所以頻譜曲線的低頻段應完全重合，只在200500kHz部分的曲線發(fā)生改變，主要是衰減幅值方面的變化。引線向外殼方向移動則頻譜曲線的高頻部分向衰減增大方向移動，曲線下移；引線向線圈靠攏，則頻譜曲線的高頻部分向衰減減小方向移動，曲線上移。軸向扭曲：軸向扭曲是在電動力作用下，線圈向兩端頂出，在受到兩端壓迫時，被迫從中部變形，若原變壓器的裝配間隙較大或有撐條受迫移位，則線圈

31、在軸向扭成S狀；這種變形由于兩端未變動，所以只改變了部分餅間電容和部分對地電容。餅間電容和對地電容都將減小，所以頻譜曲線上將發(fā)生諧振峰向高頻方向移動，低頻附近的諧振峰值略下降，中頻附近的諧振峰點頻率略有上升，而且300kHz500kHz的頻譜曲線基本上保持原趨勢。線圈輻向變形：在電動力作用下，一般內(nèi)線圈是向內(nèi)收縮，由于內(nèi)撐條的限制，線圈可能發(fā)生輻向變形，其邊緣呈現(xiàn)鋸齒狀，這種變形將使電感略有減小，對地電容也略有改變，所以在整個頻率范圍內(nèi)的諧振峰均向高頻方向略移動。外線圈的輻向變形主要是向外膨脹，變形線圈總電感將增加，但內(nèi)外線圈間的距離增大，線餅對地電容減小。所以頻譜曲線上第一個諧振峰和谷將向低

32、頻方向移動，后面的各峰谷都將向高頻方向移動。內(nèi)線圈發(fā)生幅向收縮時，對應圖譜曲線的第一諧振峰將向高頻方向移動，并伴隨著幅值升高。分接開關燒蝕（各檔位檢查）：帶有分接開關的線圈，如果觸點燒蝕面較大，在高頻小電流通過時，由于油膜的影響，會出現(xiàn)小電流下的接觸問題，其開關等值電路可以認為是一個低阻值電阻和一個電容的并聯(lián)，這個電路插在電感電路上時，與各支路電感電容諧振，會產(chǎn)生很多的諧振峰。由于電阻的存在，無法形成大的諧振，使諧振曲線上產(chǎn)生很多毛刺，特別曲線在40dB以下時。諧振曲線的總輪廓與正常曲線基本重合。五、變形分析從前幾節(jié)的分析可以知道，測量數(shù)據(jù)的處理是分析線圈變形相、變形面積、變形量、變形種類。變

33、形分析的總原則：從變壓器線圈的等值電路上可知道，頻率響應的頻率范圍各有所代表。在頻率較低時，對地電容及餅間電容所形成的容抗較大，而感抗L較小，所以如果電感線圈發(fā)生改變，造成電感量變化，則低頻部分的諧振峰有變化。從目前數(shù)據(jù)看，如果50kHz以下的頻譜發(fā)生改變，則預示著電感變化或整體變形。對于局部變形，一般總電感量變化較小，所以低頻部分反映不明顯。而中頻部分會對小的局部電容變化敏感，因為小面積的變形，改變了局部的諧振點，這些諧振發(fā)生在較高頻率處。所以中頻（30kHz200kHz）部分的頻譜改變表明線圈局部變化情況。高頻條件下，因為等值電路中的電感造成的電抗增大而減小對諧振點的貢獻，等值電路中以電容的影響為主，而且餅間電容較大，所以對地電容的改變對高頻部分的頻譜圖影響較大，所以引線及分接開關對地的位置距離等結(jié)構(gòu)則在這個頻段體現(xiàn)較強。另外，如果線圈的結(jié)構(gòu)完整，從等值電路上看，在高頻部分應是總趨勢呈衰減減少。從宏觀的角度去看變壓器繞組，變壓器三相線圈之間的結(jié)構(gòu)是基本一致的，所以三相線圈之間的頻譜圖有可比性。但這種一致是相對的。從微觀的角度去看變壓器的繞組，三相之間的差異是絕對的，關鍵是分析這種差異所出現(xiàn)的位置以及這種差異在頻譜圖上所處的頻段及差異量。所以，頻譜圖在低頻段出現(xiàn)差異時，