變壓器繞組變形課件

1、 2013.9.5 檢修試驗(yàn)工區(qū)1、定義2、發(fā)生繞組變形原因3、測(cè)試目的 4、測(cè)量方法 5、試驗(yàn)儀器6、試驗(yàn)步驟7、注意事項(xiàng)8、結(jié)果分析變壓器繞組變形試驗(yàn)變壓器繞組變形試驗(yàn)變壓器繞組變形試驗(yàn)1、繞組變形定義l 指電力變壓器繞組在機(jī)械力或電動(dòng)力作用下發(fā)生指電力變壓器繞組在機(jī)械力或電動(dòng)力作用下發(fā)生的軸向或徑向尺寸變化，通常表現(xiàn)為繞組局部扭的軸向或徑向尺寸變化，通常表現(xiàn)為繞組局部扭曲、鼓包或位移等特征。變壓器在遭受短路電流曲、鼓包或位移等特征。變壓器在遭受短路電流沖擊或運(yùn)輸過(guò)程中遭受沖擊時(shí)，均有可能發(fā)生繞沖擊或運(yùn)輸過(guò)程中遭受沖擊時(shí)，均有可能發(fā)生繞組變形現(xiàn)象，它將直接影響變壓器的安全運(yùn)行。組變形現(xiàn)象，

2、它將直接影響變壓器的安全運(yùn)行。2、發(fā)生繞組變形原因短路故障電流沖擊 在運(yùn)輸、安裝或者吊罩大修過(guò)程中受到意外沖撞 多次過(guò)流動(dòng)作 繞組承受短路能力不夠 變壓器繞組變形變壓器繞組變形3、測(cè)試目的 繞組變形會(huì)直接影響變壓器的絕緣結(jié)構(gòu)，或造成內(nèi)部結(jié)構(gòu)松動(dòng)間接影響到絕緣，危害變壓器的正常運(yùn)行。 積極開(kāi)展變壓器繞組變形診斷工作，及時(shí)發(fā)現(xiàn)那些有繞組變形的變壓器，并有計(jì)劃地進(jìn)行吊罩檢查和檢修，不但可節(jié)省大量的人力、物力，對(duì)防止變壓器事故的發(fā)生也有及其重要的作用。4、測(cè)量方法 變壓器繞組發(fā)生局部的機(jī)械變形后，其內(nèi)部的電感、電容分布參數(shù)必然發(fā)生相對(duì)變化。這是開(kāi)展變壓器變形測(cè)試的依據(jù)和基礎(chǔ)。低電壓阻抗法頻率響應(yīng)法 在

3、頻率大于大于1kHZ時(shí)，變壓器鐵心基本不起作用，整個(gè)繞組可看成由分布電感和電容等參數(shù)組成的兩端口網(wǎng)絡(luò)頻率相應(yīng)法VoLsLsLsLsRsCbCbCgCgCsCsLsLsCsCsCsCsCgCgCgRViCg為繞組對(duì)地電容、Cb為套管對(duì)電容、 Ls為線圈電感、Rs為掃頻信號(hào)輸出電阻、 R為匹配電阻 Vi為掃頻輸入信號(hào)，Vo為響應(yīng)輸出信號(hào)，它實(shí)際上代表流經(jīng)Ro的電流，則Vo/Vi的比值就代表了一種電抗的變化。如果繞組發(fā)生了軸向、徑向尺寸變化等變形現(xiàn)象，勢(shì)必會(huì)改變網(wǎng)絡(luò)的Ls、Cs、Cg等分布參數(shù)，導(dǎo)致其傳遞函數(shù)H(j)的零點(diǎn)和極點(diǎn)分布發(fā)生變化。因此，變壓器繞組的變形是可以通過(guò)比較變壓器繞組的頻率響應(yīng)來(lái)

4、診斷的。5、測(cè)試儀器頻響測(cè)試儀頻響測(cè)試儀（1）測(cè)試接線方式測(cè)試接線方式 頻率響應(yīng)測(cè)試的掃頻信號(hào)建議從繞組的末端注入，首端輸出。根據(jù)變壓器的不同接線組別，繞組變形測(cè)試的接線方式也不同。 YN接線6、試驗(yàn)步驟 Y接線接線 （2）試驗(yàn)接線圖 試試驗(yàn)驗(yàn)步步驟驟b. b. 在電腦中建立本次測(cè)試數(shù)據(jù)存檔在電腦中建立本次測(cè)試數(shù)據(jù)存檔路徑并錄入各種測(cè)量信息。路徑并錄入各種測(cè)量信息。a.將變壓器各繞組接地充分放電，將變壓器各繞組接地充分放電，拆除或斷開(kāi)對(duì)外的一切連線。拆除或斷開(kāi)對(duì)外的一切連線。d. d. 測(cè)試完畢把所有測(cè)試數(shù)據(jù)存檔。測(cè)試完畢把所有測(cè)試數(shù)據(jù)存檔。C. C. 按測(cè)試儀要求接好線，對(duì)變壓器按測(cè)試儀要求

5、接好線，對(duì)變壓器每一相進(jìn)行測(cè)試。每一相進(jìn)行測(cè)試。7、注意事項(xiàng)雜散電容的影響雜散電容的影響變壓器套管母線對(duì)地雜散電容往往是不固定的，為得出較為精確的變壓器套管母線對(duì)地雜散電容往往是不固定的，為得出較為精確的診斷結(jié)果，測(cè)試應(yīng)在變壓器處于完全與電網(wǎng)隔離的狀態(tài)下進(jìn)行。測(cè)診斷結(jié)果，測(cè)試應(yīng)在變壓器處于完全與電網(wǎng)隔離的狀態(tài)下進(jìn)行。測(cè)量前應(yīng)拆除與變壓器套管端頭相連的所有引線，并使拆除的引線盡量前應(yīng)拆除與變壓器套管端頭相連的所有引線，并使拆除的引線盡可能遠(yuǎn)離被測(cè)變壓器套管，以減少其雜散電容的影響?？赡苓h(yuǎn)離被測(cè)變壓器套管，以減少其雜散電容的影響。分接開(kāi)關(guān)的位置影響分接開(kāi)關(guān)的位置影響變壓器繞組的頻率響應(yīng)特性與分接開(kāi)

6、關(guān)的位置有關(guān)，測(cè)試時(shí)應(yīng)檢查并變壓器繞組的頻率響應(yīng)特性與分接開(kāi)關(guān)的位置有關(guān)，測(cè)試時(shí)應(yīng)檢查并記錄分接開(kāi)關(guān)的位置。建議在記錄分接開(kāi)關(guān)的位置。建議在最高分接位置最高分接位置下測(cè)量，以便能夠包含整下測(cè)量，以便能夠包含整個(gè)繞組的圖譜信息；或者應(yīng)保證每次測(cè)量時(shí)分接開(kāi)關(guān)均處于相同的位個(gè)繞組的圖譜信息；或者應(yīng)保證每次測(cè)量時(shí)分接開(kāi)關(guān)均處于相同的位置（一般選額定分接），以便對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行前后比較。置（一般選額定分接），以便對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行前后比較。靜電電荷影響靜電電荷影響為避免繞組中儲(chǔ)存的靜電電荷損壞測(cè)試系統(tǒng)，變壓器繞組變形測(cè)量為避免繞組中儲(chǔ)存的靜電電荷損壞測(cè)試系統(tǒng)，變壓器繞組變形測(cè)量需在直流試驗(yàn)項(xiàng)目之前進(jìn)行。如果被

7、測(cè)變壓器剛剛完成直流試驗(yàn)項(xiàng)需在直流試驗(yàn)項(xiàng)目之前進(jìn)行。如果被測(cè)變壓器剛剛完成直流試驗(yàn)項(xiàng)目，則在連接測(cè)試回路前須對(duì)變壓器繞組進(jìn)行充分放電。目，則在連接測(cè)試回路前須對(duì)變壓器繞組進(jìn)行充分放電。連接的影響連接的影響因測(cè)量信號(hào)較弱，激勵(lì)信號(hào)和響應(yīng)信號(hào)測(cè)量端應(yīng)與變壓器繞組端頭因測(cè)量信號(hào)較弱，激勵(lì)信號(hào)和響應(yīng)信號(hào)測(cè)量端應(yīng)與變壓器繞組端頭可靠聯(lián)接，減小接觸電阻。測(cè)量引線本身的雜散電容也會(huì)影響頻響可靠聯(lián)接，減小接觸電阻。測(cè)量引線本身的雜散電容也會(huì)影響頻響特性的測(cè)試結(jié)果，測(cè)試時(shí)應(yīng)使用專門(mén)配置的測(cè)量電纜及連接引線，特性的測(cè)試結(jié)果，測(cè)試時(shí)應(yīng)使用專門(mén)配置的測(cè)量電纜及連接引線，并盡可能使這些引線（包括注入單元和檢測(cè)單元）遠(yuǎn)離

8、被測(cè)繞組的并盡可能使這些引線（包括注入單元和檢測(cè)單元）遠(yuǎn)離被測(cè)繞組的套管套管。接地的影響接地的影響 輸入單元和檢測(cè)單元的接地線應(yīng)共同聯(lián)接在變壓器鐵心接地處，輸入單元和檢測(cè)單元的接地線應(yīng)共同聯(lián)接在變壓器鐵心接地處，接地線應(yīng)盡可能短且不應(yīng)纏繞。接地線應(yīng)盡可能短且不應(yīng)纏繞。 變壓器鐵心必須與外殼可靠接地。測(cè)試儀外殼、測(cè)量阻抗外殼必變壓器鐵心必須與外殼可靠接地。測(cè)試儀外殼、測(cè)量阻抗外殼必須與變壓器外殼可靠接地。如果接觸不良，頻率響應(yīng)曲線有可能出須與變壓器外殼可靠接地。如果接觸不良，頻率響應(yīng)曲線有可能出現(xiàn)毛刺等異?，F(xiàn)象?，F(xiàn)毛刺等異常現(xiàn)象。8、測(cè)試結(jié)果分析 典型正常的變壓器繞組幅頻響應(yīng)特性曲線如圖所示，通

9、常包含多個(gè)明顯的波峰和波谷，幅頻響應(yīng)特性曲線的波峰和波谷分布位置及分布數(shù)量的變化，是分析變壓器繞組變形的重要依據(jù)。根據(jù)圖中的幅頻響應(yīng)特性曲線可分為低頻段（1100kHZ）、中頻段（100600kHZ） 、高頻段（6001000kHZ）三段幅頻響應(yīng)特性曲線低頻段（1100kHZ）波峰或波谷發(fā)生明顯變化，通常預(yù)示著繞組的電感改變，可能存在匝間或餅間短路的情況。頻率較低時(shí)，繞組的對(duì)地電容及餅間電容所形成的容抗較大，而感抗較小，如果繞組的電感發(fā)生變化，會(huì)導(dǎo)致其頻響特性曲線低頻部分的波峰或波谷位置發(fā)生明顯移動(dòng)。對(duì)于絕大多數(shù)變壓器，其三相繞組低頻段的響應(yīng)特性曲線應(yīng)非常相似，如果存在差異則應(yīng)及時(shí)查明原因。中

10、頻段（100600kHZ）波峰或波谷位置發(fā)生明顯變化，通常預(yù)示著繞組發(fā)生扭曲和鼓包等局部變形現(xiàn)象。在該頻率范圍內(nèi)的幅頻響應(yīng)特性曲線具有較多的波峰和波谷，能夠靈敏地反映出繞組分布電感、電容的變化。高頻段（6001000kHZ）波峰或波谷位置發(fā)生明顯變化，通常預(yù)示著繞組的對(duì)地電容改變，可能存在繞圈整體移位或引線位移等情況。頻率較高時(shí)，繞組的感抗較大，容抗較小，由于繞組的餅間電容遠(yuǎn)大于對(duì)地電容，波峰和波谷分布位置主要以對(duì)地電容的影響為主。 用頻率響應(yīng)分析法判斷變壓器繞組變形，主要是對(duì)繞組的幅頻響應(yīng)特用頻率響應(yīng)分析法判斷變壓器繞組變形，主要是對(duì)繞組的幅頻響應(yīng)特性進(jìn)行縱向或橫向比較，并綜合考慮變壓器遭受

11、短路沖擊的情況、變壓器性進(jìn)行縱向或橫向比較，并綜合考慮變壓器遭受短路沖擊的情況、變壓器結(jié)構(gòu)、電氣試驗(yàn)及油中溶解氣體分析等因素。根據(jù)相關(guān)系數(shù)的大小，可較結(jié)構(gòu)、電氣試驗(yàn)及油中溶解氣體分析等因素。根據(jù)相關(guān)系數(shù)的大小，可較直觀地反映出變壓器繞組幅頻響應(yīng)特性的變化，通?？勺鳛榕袛嘧儔浩骼@直觀地反映出變壓器繞組幅頻響應(yīng)特性的變化，通?？勺鳛榕袛嘧儔浩骼@組變形的輔助手段。組變形的輔助手段。 （1）縱向比較法縱向比較法縱向比較法是指對(duì)同一臺(tái)變壓器、同一繞縱向比較法是指對(duì)同一臺(tái)變壓器、同一繞組、同一分接開(kāi)關(guān)位置、不同時(shí)期的頻率組、同一分接開(kāi)關(guān)位置、不同時(shí)期的頻率響應(yīng)特性進(jìn)行比較，根據(jù)頻率響應(yīng)特性的響應(yīng)特性進(jìn)行比

12、較，根據(jù)頻率響應(yīng)特性的變化分析繞組變形的程度。變化分析繞組變形的程度。 （2）橫向比較法）橫向比較法橫向比較法是指對(duì)變壓器同一電壓等級(jí)的橫向比較法是指對(duì)變壓器同一電壓等級(jí)的三相繞組的頻率響應(yīng)特性進(jìn)行比較，必要三相繞組的頻率響應(yīng)特性進(jìn)行比較，必要時(shí)借鑒同一制造廠在同一時(shí)期制造的同類(lèi)時(shí)借鑒同一制造廠在同一時(shí)期制造的同類(lèi)型號(hào)變壓器的頻率響應(yīng)特性，分析繞組的型號(hào)變壓器的頻率響應(yīng)特性，分析繞組的變形程度。變形程度。 分析判斷： 相關(guān)系數(shù)與變壓器繞組變形程度的關(guān)系相關(guān)系數(shù)與變壓器繞組變形程度的關(guān)系(僅偽參考僅偽參考)繞組變形程度繞組變形程度相關(guān)系數(shù)相關(guān)系數(shù)R嚴(yán)重變形嚴(yán)重變形明顯變形明顯變形輕度變形輕度變形

13、正常繞組正常繞組注：注：RLF為曲線在低頻段為曲線在低頻段(1kHz 100KHz)內(nèi)的相關(guān)系數(shù)；內(nèi)的相關(guān)系數(shù)； RMF為曲線在中頻段為曲線在中頻段(100KHz 600KHz)內(nèi)的相關(guān)系數(shù)；內(nèi)的相關(guān)系數(shù)； RHF為曲線在高頻段為曲線在高頻段(600KHz 1000KHz)內(nèi)的相關(guān)系數(shù)內(nèi)的相關(guān)系數(shù)。6 . 0LFR0 . 1R6 . 00 . 1MF或LFR0 . 1R6 . 00 . 1R0 . 2MFLF或6 . 0R0 . 1R0 . 2RHFMFLF和和連云港供電公司 平山變 10kV側(cè) ab bc ca 的繞組變形試驗(yàn) 比較圖 （橫向比較）可能存在線圈整體移位 (1-100KHZ段最

14、重要，是判斷繞組匝間和餅間短路的主要依據(jù)）同電壓側(cè)A、B、C三相頻響曲線一致同一繞組歷次測(cè)試結(jié)果一致與同一型號(hào)其它變壓器同相別的測(cè)試結(jié)果一致可以認(rèn)定被測(cè)繞組沒(méi)有變形與同繞組歷次測(cè)量結(jié)果比,若以前無(wú)測(cè)試結(jié)果 同電壓側(cè)A、B、C是否一致，若不一致與同廠同型的對(duì)應(yīng)繞組測(cè)試結(jié)果比,如不一致 可懷疑所測(cè)繞組變形 1 2 3 繞組變形測(cè)試最終數(shù)據(jù)為同相繞組兩次測(cè)試曲線的相關(guān)系數(shù)值，按DL/T911-2004之規(guī)定可得出是否變形和變形嚴(yán)重程度的判斷。但在實(shí)際工作中，還應(yīng)結(jié)合短路阻抗、直流電阻、變比、介損試驗(yàn)等試驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行綜合分析。低電壓短路試驗(yàn) 為什么測(cè)量短路阻抗可以判斷繞組是否變形？ 變壓器的短路阻抗可分

15、為電阻分量和電抗分量，對(duì)于大型變壓器，電阻分量可以忽略，短路阻抗主要是電抗分量的數(shù)值變壓器的電抗分量就是繞組的漏電抗，由繞組的幾何尺寸所決定，變壓器繞組變形肯定會(huì)引起短路阻抗數(shù)值的改變。方法 低壓側(cè)短路，高壓側(cè)加壓，這樣試驗(yàn)電流小，容易滿足條件，并且測(cè)量的高壓側(cè)表示的阻抗電壓數(shù)值大，比較準(zhǔn)確。 高壓側(cè)繞組處于額定分接位置，為了減少試驗(yàn)容量，允許在降低電流下進(jìn)行負(fù)載試驗(yàn)，可以施加額定頻率的且不小于5A的電流，記錄瓦特表和功率表的讀數(shù)。 記錄溫度（油溫及氣溫） 銘牌上的短路電壓Uk%是75時(shí)的計(jì)算值，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量時(shí)油溫低于75，往往較銘牌值小，必要時(shí)需進(jìn)行換算。變壓器AWV調(diào)壓器OBCabcA 對(duì)于加壓側(cè)為Y接線有中性點(diǎn)引出者，應(yīng)對(duì)AO、BO、CO分別加壓。(Zk=Uk/I) 對(duì)于加壓側(cè)為Y接線無(wú)中性點(diǎn)引出者，應(yīng)對(duì)AB、BC、CA分別加壓。(Zk=Uk/2I) 對(duì)于加壓側(cè)為接線有中性點(diǎn)引出者，應(yīng)對(duì)AB、BC、CA分別加壓,