电力变压器频率响应分析法综述

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1、专题综述湖南电力第29卷／2oo9年第4期电力变压器频率响应分析法综述秦家远，刘兴文。申积良(湖南省电力公司试验研究院，湖南长沙410007)摘要：电力变压器频率响应分析法在系统运用多年，在实践中积累了不少经验，为检测变压器绕组变形提供了有效的技术支持。文中总结了频率响应分析判断方法以及实际应用频响法测试中的影响因素分析，并对频率响应分析法技术进行了展望。关键词：变压器；频率响应；绕组变形中图分类号：TN403．2文献标识码：A文章编号：1008-0198(2009)04-0060-03绕组内部的分布电感、电容等参数必然会改变，从0引言而对应的二端口网络

2、参数改变，导致其传递函数电力变压器作为电力系统的重要设备之一，其日(j)的零点和极点发生变化。频率响应分析法健康状况直接关系到电力系统的安全运行。电力变原理即为通过检测变压器各个绕组的幅频响应特压器在运输过程中受到冲撞，在运行中遭受短路电性，并对检测结果进行横向或纵向比较，根据幅频流的冲击等都可能使变压器绕组产生不同程度的变响应特性的差异，综合判断变压器可能发生的绕组形。变压器绕组变形必然改变变压器内部结构及绝变形。缘状况，从而导致故障发生。实践证明，频率响应测得的幅频响应曲线常用对数形式表示：分析法可有效检测变压器绕组变形，并对变形状况(／)=20lo

3、g[∽／U。(]进行可靠分析。目前，检测变压器绕组变形的方法主要有短路1LL阻抗法、低压脉冲法和频率响应法，其中短路阻抗l、m⋯-’1‘：、I’法与频率响应法在实际中运用普遍，特别是频率响应法在电力系统中应用多年，积累了不少经验，技)“=}：cc!二}==}=c!辛c={=术上13趋成熟。但实际运用中仍存在不确定因素，如设备的抗干扰问题，提高现场绕组频响波形测试准确性问题，根据频响波形对绕组变形做出正确判注：为匝间电感；Cl为匝同电答；C2为对地电答断问题等，解决上述问题需要设备研究人员不断提图1频率响应分析法的基本检测回路图高技术水平，现场技术人员不断

4、总结经验，才能提高应用频响法对变压器绕组变形分析判断力。2频率响应波形的分析判断1频率响应分析法原理2．1横向比较法在较高频率的电压作用下，变压器的每个绕组横向比较法是对变压器同一电压等级的三相绕均可视为一个由线性电阻、电感、电容等分布参数组幅频响应特性进行比较，必要时借鉴同一制造厂构成的无源线性二端12I网络，其内部特性可通过传在同一时期制造的同型号变压器的幅频响应特性来递函数日(jc￡，)描述，如图1所示。变压器结构确判断变压器绕组是否变形。对于制造工艺良好的大定，则各绕组对应的二端口网络参数是一定的，对型变压器来说，变压器三相结构上一致性比较好，应

5、的传递函数也是确定的，但如果绕组发生变形，因此频响波形存在横向可比性，这也是实际测试中收稿日期：2009-03-27第29g．／2oo9年第4期湖南电力专题综述常用的、简便的判断方法，可作为变压器绕组变形表1主变绕组相间频响特性曲线比较表最初判断。诚然，带平衡绕组的变压器由于平衡绕比较绕组偏差系数组的不一致性导致低压三相横向可比性较差。实践AM与BM5．9经验表明，依据国标DL／T911—2004《电力变压器BM与CM5．4绕组变形的频率响应分析法》中可供参考的频响CM与AM2．4数据相关系数与变压器绕组变形程度的关系进行横向比较可对绕组变形作出初步判断

6、。一般而言，轻验，由试验数据分析认为该主变中压侧B相存在微变形不影响变压器运行，当数据比较属明显变形变形。时需作进一步分析。3．1频率响应法测试分析2．2纵向比较法由图2，表1可以看出：35kV绕组AM，BM，纵向比较法是对同一台变压器、同一绕组、同CM相互间不相似，相关性差，BM频响特性曲线一分接开关位置、不同时期的幅频响应特性进行比相差最大，已发生了明显变化；据此，通过三相频较，根据幅频响应特性的变化判断变压器的绕组变响特性曲线对比可初步认为1号主变35kV绕组B形。该方法常用于横向比较法发现变压器绕组可能相发生了变形。存在明显变形情况时，需进一步确

7、定变压器绕组变3．2阻抗电压测试分析形，因此该方法具有较高的检测灵敏度和判断准确(1)测试结果(折算到75~C)见表2。性，但需要预先获得变压器的原始幅频特性。表2测试结果2．3结合低电压短路阻抗法和绕组电容量改变来判断变压器绕组变形导致绕组的分布参数改变，短路阻抗值和绕组电容量必然会较以前有所改变，因此通过短路阻抗和绕组电容量的测量可进一步确定绕组变形情况。实际工作中常运用该方法对频响法检测中发现绕组明显变形的变压器做进一步确认判断，如文献[5]，[8]总结了该方法的实际应用。3应用分析湖南某110kV变电站1号主变遭受了一次严重的短路冲击，事故后对该

8、变压器进行了一系列试(2)测试结果分析从表2可知，主变的短路电抗或短路阻抗在高一