中试控股技术研究院鲁工为您讲解：变压器绕组线性扫频测试仪（电科院）

ZSBR-8500变压器绕组变形测试仪

双通道16位AD采样,8寸彩色触摸屏，亮度可调,USB2.0接口,支持数据上传和联机测试
先进的DDS扫频技术
参考标准：DL/T 911-2016

变压器绕组变形测试仪：变压器设计制造完成后，其内部结构和各项参数基本保持不变，因此每个线圈的频域响应也随之确定，正常绕组的变压器，其三相频域响应曲线耦合程度基本一致；
当变压器在试验过程中出现匝间、相间短路，在运行中出现短路或其他故障因电磁拉力造成线圈移位，在运输过程中发送碰撞造成线圈相对移位，这些因素都会使变压器分布参数发生变化，其频域响应也发生变化，根据频域响应曲线即可判断变压器的变形程度；

当变压器遭受短路电流冲击或其他冲击后，变形有以下几种：
①绕组整体变形，是由于运输过程中，受到冲击、倾斜、振动等外力影响，造成绕组位移。这种变形绕组尺寸不变，只是对铁芯的相对位移变化。绕组的电感量、饼间电容量不变，对地电容量变化。一般电容量减小。

在等值电路中，谐振峰点向高频方向平移。所以，这种变形后所测频谱图中，和以前比较，各谐振点都仍然存在，不发生变化，只是峰值均向高频方向平移(向右)。
②中试控股详细讲解饼间局部变形，在短路电磁力作用下使部分固定不牢线饼被挤压，另外一些线饼拉长，这样饼间电容被改变。这种变形的后果使等值电路图中一些电感变大，一些变小；

与电感并联的饼间电容也随之改变。测量频谱图时，部分谐振峰点向高频方向移动，而且峰值下降；部分谐振点向低频方向移动，峰点升高。通过谐振峰值变化情况，判断饼间变形面积和变形程度。
③匝间短路，从理论上讲绕组发生匝间短路后，电感值下降，频谱曲线发生明显变化，幅值上升，一些谐振点峰值消失。

但理论是这样的，实际上难以捕捉到这种情况。一旦运行中发生匝间短路，线匝将被烧断，重瓦斯跳闸，压力释放阀动作，这时变压器油色谱分析也会不合格，变压器将吊罩检查的。
④引线位移变形，由于引线长度较大，固定不牢时，运行中产生位移变形。当引线位移时，等值电路中表现为两端口电容变化。

当信号入口端引线位移但引线电容与其他电路并联之，所以它的变化不会对频谱曲线有明显变化；而输出端引线位移，引线电容变化后对频响曲线有明显变化，尤其是曲线中300kHz～1MHz范围内。所以，在实际测试中，采用中性点注入信号源，以防上述的影响。

如果引线对地电容减小，频段内幅值上升，反之，则下降；引线对地电容变大，预示着引线向外壳方向移动，引线对地电容变小，则表示引线向绕组方向移动。
⑤中试控股详细讲解绕组辐向变形，当绕组受辐向力作用时，使内绕组向内收缩，直径变小，电感量变小。这时内外绕组间距离变大，其电容变小，将使频谱图中的谐振峰点向高频方向移动，且幅值有所增大。

⑥绕组轴向扭曲变形，当变压器绕组间隙较大或有部分撑条移位，在电磁力作用下，使绕组在轴向被扭曲为S状。这时部分饼问电容和对地电容减小。测量的频谱图上，有部分谐振峰向高频方向移动，在低频段谐振峰幅值下降，中频段峰值略有上升，高频段不变。
ZSBR-8500变压器绕组变形测试仪技术指标
1. 设置6种不同的扫描方式：
线性 1K-1000kHz_1.0步进1kHz    1000点
线性 1K-1000kHz_0.5步进0.5kHz   2000点
线性 1K-2000kHz_1.0步进1kHz    2000点
线性 1K-2000kHz_0.5步进0.5kHz   4000点
分段100HZ - 1000kHz             1440点
分段100HZ - 2000kHz            2440点
2. 测量范围：(-100dB） - （+20dB）
3. 测量精度：0.1dB；
4. 扫描频率精度：0.01%；
5. 信号输入阻抗：1MΩ；
6. 信号输出阻抗：50Ω；
7. 同相测试重复率：99.9%

使用绕组变形测试仪在使用过程中的注意事项。
（1）使用前，请先检查测试仪的外观，检查电源开关位置是否在“关”的位置、各接线端子是否正常；
（2） 测试仪的“接地”没有连接正确前，请不要开始绕组变形测试；  
（3） 试验前应将被试变压器线端充分放电；  
（4）中试控股详细讲解绕组变形测试应在解开变压器所有引线(包括架空线、封闭母线和电缆)的前提下进行，并使这些引线尽可能的远离变压器套管(周围接地体和金属悬浮物需离开变压器套20cm以上)，尤其是与封闭母线连接的变压器
（5）测试时必须正确记录分接开关的位置。应尽可能将被试变压器的分接开关放置在第1分接，特别对有载调压变压器，以获取较全面的绕组信息。对于无载调压变压器，应保证每次测量在同一分接位置，便于比较
（6）变压器铁心必须与外壳可靠接地。测试仪外壳、测量阻抗外壳必须与变压器外壳可靠接地；
（7）应保证测量阻抗的接线钳与套管线夹紧密接触。如果套管线夹上有导电膏或锈迹，必须使用砂布或干燥的棉布擦拭干净；
（8）测试仪使用完毕后应放置在干净、温度较低的位置，避免强烈振动，并防止脏污的灰尘进入测试仪内部。

ZSBR-8500变压器绕组变形测试仪采用先进的DDS扫频技术;

ZSBR-8500变压器绕组变形测试仪采用双电源供电:市电AC220V士10%，内电源6V5AH蓄电池;

变压器绕组变形是指绕组受机械力和电动力的作用，绕组的尺寸和形状发生了不可逆转的变化。它包括轴向和径向尺寸的变化、器身位移、绕组扭曲、鼓包和匝间短路等。原因是变压器在运行中难以避免的要承受各种短路冲击，其中出口短路对变压器的危害尤其严重。

尽管断路器能够快速地将短路故障从电路切除，但往往因某种原因自动装置不动作，使得变压器线圈在短路电流热和电动力的作用下，在很短时间内造成线圈变形，严重的甚至会导致相间短路，绕组烧毁；同时，变压器在运输安装过程中也可能受到碰撞冲击而产生扭曲、断股、移化、松脱等现象。

进行变压器绕组变形试验的目的是什么？

答：绕组变形是电力系统安全运行的一大隐患。近些年来，随着电力系统容量的增长，短路容量也在增大，出口短路后造成绕组损坏事故的数量也有上升趋势。

变压器发生绕组变形后， 一是绝缘距离发生变化或绝缘纸受到损伤，当遇到过电压时绕组会发生饼间或匝间击穿，或者长期工作电压的作用下，绝缘损伤逐渐扩大，最终导致变压器损坏：二是绕组变形后，机械性能下降，再次道受短路事故时，会因承受不了巨大的冲击力的作用而发生立即损坏事故，更多的是仍能运行一段时间。

变压器绕组变形是变压器发生损坏事故的重要原因之一，而常规电气试验如电阻测量，变比测量及电容量测量等很难发现绕组的变形，这将严重威胁电网的安全运行。为此，对承受过机械力及电动力作用的变压器进行绕组变形的试验和诊断就十分必要。变压器绕组变形试验必要性及分析建议

变压器绕组变形试验是近年来被电力系统广泛用于检测是否变形的一种试验方法,能有效发现变压器轴向和径向尺寸变化、器身位移、绕组扭曲、鼓包和匝间短路等。是保障电力系统正常运行的必做试验。因此电力人员利用变压器绕组变形测试仪进行变压器绕组变形试验非常有必要。

变压器在低压侧出口短路后，做了各种绝缘试验和对变压器油进行了色谱分析均良好，但用中试控股生产的ZSBX-III变压器绕组变形测试仪在做绕组变形试验时，内部绕组呈现严重变形，经吊罩检查，打开围屏后发现低压侧绕组已乱成一团，及时进行了处理，避免了一起变压器损坏的重大事故。

由于预试规程中没有绕组变形试验的规定，致使一般单位对此项试验重视不够。我们还发现有的单位由于配电装置(包括线路)可靠性较差，有的变电站在一年中连续发生过100多次速断过流保护跳闸事故，有的事故发生在变压器出口，但未引起足够的重视。一般认为事故后只要强送电成功就平安无事了。根据上述的经验，在变压器出口或近区短路事故后，不进行绕组变形试验很可能会留下十分严重的隐患。

为了让电力系统更加安全的运行，我们建议：

1、在主变压器发生出口或近区短路事故后，除了进行各种绝缘试验和色谱分析外，还 应及时进行绕组变形试验；

2、建议国家电力公司电科院等有关部门在预试规程中补充变压器绕组变形试验的项 目和要求；

3、据了解，目前一般发供电企业大都没有测试ZSBX-III绕组变形试验的仪器，只能请外单位协助进行，且每次试验费用较大。若供电局自己拥有较多的变压器(如50台以上)，建议弄一台变压器绕组变形测试仪，对故障后的变压器都进行试验，作为历史ZSBX-III档案保存，便于日后对比，这对加强设备管理，防止重大设备事故发生，将起到积极的作用。