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变压器绕组变形测试仪如何工作
发布日期：2021-03-05 点击：3116次
变压器绕组变形测试仪如何工作
变压器绕组变形测试仪时当前测量变压器绕组变形的最佳仪器，它采用频率响应测试仪法对变压器内部绕组特征参数进行测量，同时采用目前世界发达国家正在开发完善的内部故障频率响应分析FRA方法，能对变压器内部故障作出准确判断。
变压器绕组变形测试仪作为电力系统中重要的检测设备之一，其具体是如何工作的呢？
在较高频率的电压作用下，变压器的每个绕组均可视为一个由线性电阻、电感（互感）、电容等分布参数构成的无源线性双口网络，其内部特性可通过传递函数H(jω)描述。若绕组发生变形，绕组内部的分布电感、电容等参数必然改变，导致其等效网络传递函数H(jω)的零点和极点发生变化，使网络的频率响应特性发生变化。
变压器绕组的幅频响应特性采频率扫描方式获得。连续改变外施正弦波激励源VS的频率f(角频率ω=2πf)，测量在不同频率下的响应端电压V2和激励端电压V1的信号幅值之比，获得指定激励端和响应端情况下绕组的幅频响应曲线。L、K及C分别代表绕组单位长度的分布电感、分布电容及对地分布电容，V1、V2分别为等效网络的激励端电压和响应端电压，VS为正弦波激励信号源电压，RS为信号源输出阻抗，R为匹配电阻。
以上就是变压器绕组变形测试仪详细工作过程，了解它对于我们更好的使用该仪器是非常有用的。
变压器绕组变形试验方法
变压器绕组变形试验的重要性相信作为一个电力人员来说一定非常了解。每个新变压器出厂或者投入使用时，绕组变形试验也是必做的试验。因此，了解变压器绕组变形试验方法是很有必要的。目前，已知变压器绕组变形试验方法主要由四种，其中变压器绕组变形测试仪进行变压器绕组变形试验是最简单、精准的。
1、常规方法
(如测量变压比、直流电阻等)因测量灵敏度太低，用以诊断变压器绕组变形是比较困难的。
2、电容法
双绕组变压器(内低外高)为例，用电桥进行变压器绕组连同套管的介损时，可测量并计算出低压绕组对地集中电容CL、高低压绕组间电容CHL和高压绕组对地电容CH。
3、低电压阻抗法
通过测量变压器绕组在50Hz下的阻抗或漏抗，由阻抗或漏抗的变化来判断变压器绕组是否发生了危及运行的变形，如匝间短路、开路、线圈位移等。
4、频率响应法
在绕组的一端输入扫频电压信号Vs(依次输入不同频率的正弦波电压信号)，通过数字化记录设备同时检测不同扫描频率下绕组两端的对地电压信号Vi(n)和Vo(n)，得到被测变压器绕组的传递函数H(n):
通过以上说明我们可以知道，频率响应法相对于其它方法来说是有很大优势的。而变压器绕组变形测试仪就是参考频率响应法制造而成的。
变压器绕组变形判断介绍
电力人员经常使用变压器绕组变形测试仪检测变压器是否发生绕组变形。那你是否知道如何判断绕组变形的程度呢？下面就给大家详细讲解一下判断方法。
变压器绕组变形判据：
变压器绕组的频率响应特性中、低频部分（10--500 kHz）的频响曲线具有较丰富的谐振点，这些谐振点的变化灵敏地反应了变压器绕组断股、鼓包、扭曲、饼间错位等变形情况，而高频部分（500 kHz以上）能反应出变压器绕组的位移。对变压器110kV及以上绕组频响曲线的高频部分，由于影响因素较多，有时很难保证该部分曲线较好地重合。在进行判断时，应重点注意中、低频部分，高频部分作为必要时的参考。
1.6MVA以上变压器绕组无变形诊断步骤：
1、如果三相绕组相间差值大于3.5dB，应引起注意，应将测试结果与该变压器的原始测试结果相比较，如有明显变大（大于3.5dB），则可判定为发生了绕组变形；
2、如果没有原始测试结果，则可与同厂同型同期变压器的测试结果进行比较，如有明显变大（大于3.5dB），则可判定为发生了绕组变形；
3、如果仍无法比较，则需请制造厂说明三相绕组不一致的原因，并结合短路和过流情况作出判断；
4、如果三相绕组相间差值小于3.5dB，但与该变压器的原始测试结果相比差值大于3.5dB时，则变压器绕组的共用部分发生变形，或者发生了三相一致的变形；
变压器绕组发生变形后，还需要知道变形程度。 变形程度按前述定义划分为正常、中度变形、严重变形三种。诊断的注意值见下表1
变形程度 正常 一般变形 严重变形
差值(dB) 3.5 3.5～7.0 >7.0
以上就是使用变压器绕组变形测试仪检测绕组变形的结果说明，相信通过这些说明，你已经学会了正确判断变压器绕组变形的方法了。
变压器绕组变形测试仪进行绕组变形试验接线方法及步骤
变压器绕组变形测试仪是专用于检测变压器是否发生绕组变形的仪器。为了确保试验的顺利进行，在使用前，我们一定要了解该试验的接线图及步骤。
变压器绕组变形试验接线图：
变压器绕组变成试验接线图
变压器绕组变形试验步骤：
1、通过三根专用测试线将被试验变压器的被试绕组引出端与测试仪的三个端口（OUT、INPUT1、INPUT2）有效连接。
2、打开笔记本电脑输入被试变压器铭牌；打开测试仪电源开关，用USB口线将测试仪与笔记本电脑连接，开始试验。
3、采集完毕，关闭笔记本电脑及测试仪的电源。
利用变压器绕组变形测试仪进行绕组变形试验是当前电力系统使用得最多的方法，因此熟练掌握 变压器绕组变形测试仪进行绕组变形试验接线方法及步骤是很有必要的。
变压器绕组变形试验-频率响应法
频率响应法是电力人员进行变压器绕组变形试验运用的最多的试验方法，变压器绕组变形测试仪也是根据此原理设计制造的。为了帮助大家更好的做好该试验，下面给大家讲解一下频率响应法测量变压器绕组变形的原理及方法。
频率响应法利用扫频技术，通过测试变压器绕组频率响应特性曲线进行横向或纵向比较，可准确诊断变压器绕组变形情况。变压器线圈可视为一分布参数元件，它由对地电容、纵向电容、电感和电阻等分布参数构成了无源线性双端口网络，频率响应法是扫频电压发生器依次把输出的不同频率的正弦波电压信号加在变压器的一端，同时检测不同扫描频率下绕组两端的对地电压信号Vi(n)和Vo(n)，对数据经过
处理将得到被测变压器绕组的传递函数H(n)：
H(n)＝20Log(Vo(n)/Vi(n))
电力变压器绕组的传递函数主要取决于变压器内部电感、电容等分布参数，变压器绕组的频率响应特性具有如下特征。
1. 当频率低于10 kHz时，其频率响应特性主要由线圈的电感所决定，谐振点通常较少，对分布电容的变化较不敏感。
2. 当频率超过1 MHz时，绕组的电感又被分布电容所旁路，谐振点也会相应减少，对电感的变化较不敏感，而且随着频率的提高，测试回路（引线）的杂散电容也会对测试结果造成明显影响。
3. 在10 kHz～1 MHz范围内，绕组的分布电感和电容均发挥作用，其频率响应特性具有较多的谐振点，能够灵敏地反映出绕组电感、电容的变化情况。
因此，频率响应法选用10 kHz～1 MHz的扫频测量范围对变压器进行绕组变形测试，线性扫频点达500个以上，被测变压器绕组的传递函数H(n)会得到较多的谐振峰测量效果。
频率响应法测量变压器绕组变形诊断方法：
变压器在制造完成后，其线圈结构也即确定，变压器绕组的分布参数元件的参数也随之确定，如果在变压器遭受突发短路冲击或其它外力后，绕组在受到不均匀的轴向和径向电动应力作用时，可导致线圈的变形，其电感、电容、电阻等分布参数将发生改变，绕组的频率响应特性也将改变，对照绕组前后的传递函数的谐振峰数目、频率及幅值变化大小及三相绕组频率响应图谱的横向比较可以进行定性、定量分析，判断变压器绕组发生变形的严重程度。判断变压器绕组变形的方法一般遵循以下原则。
1. 频响特性曲线在低频段（10～200 kHz）内，绕组的对地电容及饼间电容所形成的容抗较大，而感抗较小，即绕组的电感影响起主要作用，当这一频响特性曲线出现谐振点减少或向高频方向、信号幅度增大等变化时，可判断变压器绕组发生整体变形位移的可能。
2. 频响特性曲线在中频段（200～600 kHz）内，绕组的分布电感和电容均发挥作用，其频响特性具有较多的谐振峰。当谐振峰幅度发生改变时可能有引线位移；当出现谐振峰幅度严重异常，谐振点前移的情况，应考虑线圈内有金属异物；若有高阻带的情况出现，应考虑线匝开路或分接开关不到位的情况。总之在这一频段内，是变压器绕组频响特性曲线分析的重点范围，如果频响特性发生谐振峰频率左右移动或谐振峰数目减少或增多等明显变化时，通常预示着绕组发生扭曲和鼓包等局部变形现象。
3. 当频响特性曲线高频段（＞600 kHz）的谐振峰发生明显变化时，通常预示着绕组的电容改变，因为在高频下，绕组的感抗增大，基本被饼间分布电容所旁路，故对谐振峰变化的影响程度较低，该频段基本以电容的影响为主，因此绕组整体移位或分接开关引线的对地距离发生变化是造成频响特性曲线变化的主要因素。这一频段易受测量回路对地杂散电容、油枕、人体位置等影响，如果测试连接回路不当，难以保证两次测试结果在该频段内的重复性，因此测试时回路接线及外部环境应尽可能一致。
频率响应法进行变压器绕组变形试验相对于其它的方法其优势是显而易见的。而根据此方法制造的变压器绕组变形测试仪现在也得到了市场的广泛响应。
变压器绕组变形试验-低电压电抗法测量
变压器绕组变形试验我们一般选用变压器绕组变形测试仪。除此之外，变压器绕组变形试验方法非常多，其中低电压电抗法是被广泛使用的方法，下面武汉科电中威就对其进行分析说明。
低电压电抗法测量变压器绕组变形方法：
低电压电抗法的试验接线与短路试验接线相同。通常将绕组对中的较低电压侧短路(以下称短接侧)，从绕组对中的较高电压侧(以下称加压侧)施加额定频率的交流电压，进行试验。
低电压电抗法测量变压器绕组变形检测时机：
1、变压器出厂试验前的全部绝缘试验通过后。
2、变压器经运输到现场安装就位后。
3、变压器在运行中经受短路电流冲击后，可根据短路电流的大小、持续时间、累积短路次数决定。
低电压电抗法测量变压器绕组变形判断方法：
1、建立包含出厂、交接和现场首次试验值的原始资料数据库。
2、每次检测后，均应分析同一参数的三个单相值的互差(横比)和同一参数值与原始数据和上一次测试数据的相比之差(纵比)。
3、分析纵、横比值的变化趋势。
4、分析相关绕组对参数变化与异常绕组对参数变化的对应性。
5、结合测量绕组的直流电阻、绕组对和绕组对地的等值电容、变压器的空载电流、空载损耗、局部放电，进行绕组频率响应的分析、等试验综合分析。
采用低电压电抗法进行变压器绕组变形试验虽然没有变压器绕组变形测试仪方便，但成本较低，这种方法我们也必须掌握。
四方国瑞电力专注于高电压试验设备及其测试技术的研究和发展，努力为我国坚强智能电网建设和保障电网安全运行作出贡献。
