變壓器繞組變形試驗的影響因素分析

趙體斌，鄒德旭，顏冰

（云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司西雙版納供電局，云南 西雙版納 666100）

0 前言

電力變壓器是電力系統(tǒng)中不可或缺的設(shè)備,其正常運(yùn)行對電力系統(tǒng)的安全生產(chǎn)和可靠性意義重大。據(jù)統(tǒng)計,約25% 的變壓器故障由繞組變形引起[1]。電力變壓器在運(yùn)行過程中不可避免地要受到各種故障短路電流的沖擊,一旦短路故障發(fā)生在變壓器出口附近,變壓器繞組將承受巨大的、不均勻的軸向和徑向電動應(yīng)力作用,如變壓器不能承受短路所形成的電動力,那么將使繞組發(fā)生變形絕緣逐漸損壞最終導(dǎo)致嚴(yán)重事故,因此準(zhǔn)確判斷變壓器是否變形是避免發(fā)生事故的一種有效的手段[2]。

在變壓器繞組變形檢測方法中,頻響分析法因其檢測靈敏度高、設(shè)備輕便、適合于現(xiàn)場測試而得到大量推廣應(yīng)用。但頻響分析法在現(xiàn)場測試中會受到很多因素的影響,若使用方法不當(dāng),將造成測試結(jié)果失真[3]。本文根據(jù)現(xiàn)場測試中大量的經(jīng)驗數(shù)據(jù)，分析了分接開關(guān)檔位及接地位置不同對頻響分析法在實測中的影響。

1 分接開關(guān)檔位對繞組變形的影響

對某一臺500 kV 主變，對其1 檔，2 檔，3 檔分別進(jìn)行了繞組變形測試，圖1中，為兩次測試數(shù)據(jù)為同一檔位（不同接地位置）時的測試結(jié)果，從測試的結(jié)果可以看出，兩次測量的結(jié)果在中低頻段趨勢一致，繞組的測試結(jié)果正常；圖2中，為該臺主變1 檔對3 檔的測試數(shù)據(jù)，從測試的結(jié)果看低頻段數(shù)據(jù)差異較大，在整個低頻段（1～100 kHz），波形峰谷值都存在一定的差異，其低頻段的相關(guān)性僅為1.22，尤其對于10 kHz 以下的頻段，其諧振的峰谷位置已經(jīng)發(fā)生了明顯的變化，差異十分明顯，所以若以此兩檔數(shù)據(jù)進(jìn)行縱向比較，將會導(dǎo)致誤判[4]。

圖1 同一檔位兩次測試結(jié)果

圖2 1檔、3檔測試結(jié)果

DL/T 911-2004《電力變壓器繞組變形的頻率響應(yīng)分析法》指出，在低頻段（1～100 kHz）的峰谷值發(fā)生明顯變化，通常表明繞組的電感改變，因為在低頻段，繞組的對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，會導(dǎo)致其頻響特性曲線的發(fā)生明顯移動[5]。檔位不同，主要是高壓繞組的匝數(shù)發(fā)生了變化，直接影響繞組的電感量，這是分接檔位不同導(dǎo)致頻響測試結(jié)果不同的原因[6]。

2 接地位置對繞組變形的影響

圖3、4、5 為某臺220 kV 主變在繞組變形時，高壓繞組的頻響曲線。圖3為采用不同的接地點時，A 相的頻響數(shù)據(jù)，可以看出在450 kHz以上頻段，頻響曲線發(fā)生了顯著的變化，在450 kHz 時，頻響曲線的一個峰值出現(xiàn)了明顯的位移；圖4為三相采用相同的接地方式時測得的頻響曲線，測試結(jié)果三相趨勢較為一致，繞組不存在變形的情況；圖5中為A 相接地點與其他兩相不同時的測試結(jié)果，從測試的結(jié)果看，在450 kHz 以上頻段，A 相的頻響曲線趨勢已經(jīng)發(fā)生明顯的變化，按相關(guān)系數(shù)的結(jié)果判斷，得到的結(jié)論為高壓繞組出現(xiàn)了輕度變形的情況。

圖3 同一相不同接地點測試對比

圖4 三相相同接地點測試對比

圖5 三相不同接地點測試數(shù)據(jù)對比

DL/T 911-2004《電力變壓器繞組變形的頻率響應(yīng)分析法》指出，頻響特性曲線中頻段（100-600 kHz）時波峰或波谷發(fā)生明顯變化，通常預(yù)示著繞組扭曲和鼓包等局部變形；頻響特性曲線高頻段（＞600 kHz）的波峰或波谷發(fā)生明顯變化，通常預(yù)示著繞組對地電容改變，可能存在線圈的整體移位或引線位移。所以如果按不同接地點的測試結(jié)果將導(dǎo)致誤判[7]。

3 結(jié)束語

1）試驗結(jié)果表明，分接檔位的不同，對低頻段的頻響數(shù)據(jù)影響很大，因此做繞組變形試驗時，應(yīng)該記錄好試驗時的分接檔位，避免因分接檔位的不同影響試驗結(jié)果的判斷[8]。

2）試驗結(jié)果表明，接地位置的不同對頻響特性的中高頻段數(shù)據(jù)影響很大[9]，因此做繞組變形測試時，應(yīng)保持每一相的接地線位置相同，避免因接地位置的不同影響試驗結(jié)果的判斷；同時應(yīng)該記錄好試驗時的接地位置，為縱向數(shù)據(jù)比對數(shù)據(jù)提供依據(jù)[10]。