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承试二级仪器
变压器绕组发生局部的机械变形后,其内部的电感、电容等分布参数必然发生变化,特别是电感值。以往多使用的是集中参数检测法,如常规的测验变比,直流电阻等来诊断变压器绕组是否发生变形,因其灵敏度较低,显得困难;另一种方法是短路阻抗来判断,但也是中绕组变形非常严重时才能发现。同时这种试验需要庞大的试验设备及试验电源容量,在现场很难满足开展该项试验的条件。目前,我局使用中试控股ZSBX-III绕组变形测试系统采用的是频率响应分析(FRA)的原理。该方法建立在对变压器绕组分布参数网络分析的基础上,变压器绕组可以被看作是电阻、电感、电容构成的无源线性双端口网络,根据电工学原理,其网络特性可以用传递函数H(jw)或n(f)来概述。如图1所示。
根据电工学理论,如果绕组发生机械变,即发生了轴向、径向尺寸,势必会改变网络上的L、K、C等分布参数,随着网络参数的改变,从而导致其频率响应特性。因此我们比较不同时期该变压器的频率响应特性是否一致,就可以判断变压器是否发生了变形及变形程度的大小。
(7)变频器运行中是否有故障报警显示。
(1)当频率低于10KHz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)当电频率超过1MHz时,绕组的电感又被分布电容所旁路,对电感的变化不敏感;
(3)在10KHz-1MHz的范围内,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,在该系统中,选用10KHz-1MHz的扫频测量范围。
频率响应分析法诊断变压器绕组变形是建立在比较绕组频率响应特性变化基础上的,中试控股即变压器遭受突发短路冲击后测得的各个绕组的频率响应特性为原始测试结果一致,则表明该次短路故障没有导致绕组变形,反之,可根据其特性变化的情况判断变形的绕组以及其变形的严重程度。(这种判断的方法,在实际的测试中,我们对两台遭受出口短路的220kV变压器进行检查,得出的频响特性波形与两年前所测试出的波形相当一致,故判断其绕组未受到该次短路冲击的破坏)。在实际的工作中,很多时候会碰上没有原始数据的情况,(即那些已投入运行的变压器,投运前没有做该项测试),就采用比较变压器互相绕组相间特性曲线的差异,对绕组绕组的变形情况作出判断,对于制造工艺良好的变压器,其三相绕组的结构基本是一致的,测得的频响曲线通常具有一定的可比性,但需注意,这种“可比性”仅仅是相对的,受绕组引线长度,其内部位置等影响,特别是三角型接法的绕组,测得的三相频率响应特性往往有较大的差异,这时应与该型号同同一时期的其他变压器作比较。
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