中试控股技术研究院鲁工为您讲解：变压器绕组变形比较测试仪（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;

在目前，我局共进行了四十多台次的绕组变形测试，积累了一定经验，在现场的测试中，应特别注意以下两方面的因素对测试结果的影响：

（1）变电站高压电磁场的干扰。收于该系统的扫频电压发生器仅输出5V左右的正弦波，容易受到高压电磁场的干扰，如：本局所属500kV变压站#2主变低压侧的35kV电抗器开关爆炸，造成相间短路，主变B相有载开关瓦斯的动作，跳开三侧开关。我们在现场作绕组变形测试时，发现其频率响应特性曲线极不稳定，并且三相频率响应特性曲线极不一致，为了防止误判，我们进行了多台次的测试，发现其特性曲线虽不稳定，但有规律性，并且三相之间的规律是一致。我们判断是受到了电磁场的干扰，（在排除了受干扰的特性曲线后，三相频响曲线较为一致）在结合了其它电气试验，油化验的结果认为该次短路冲击对主变的绕组没有造成损害；在测试一台220kV变压器时，也观察到在某些频率段受到干扰而产生尖峰，甚至在110kV场地也有这种现象，因此在判断波形是要注意排除：

（2）要注意绕组的直流电阻或测试线与绕组之间的接触电阻对测试结果的影响：在以上提及的变压器绕组分布参数等值网络图中，是忽略绕组的电阻的，但实际上，绕组的电阻变化，不但对频率响应特性曲线的幅值产生影响，而且还会影响谐振峰点出现的频率，容易产生误判。我们在对一台220KV变压器作绕组测试时，造成与原始曲线相差较大，经多次试验，才发现是测试线与绕组之间的接触不良。因此，在作判断时，除了要检查试验接线，还要结合变压器的直流电阻作判断，看是否由于绕组的内部接触不良，造成对测试的影响。

下面介绍一下变压器绕组变形的测试实例：某站#1主变，型号SFZ7-40000/110由于误操作，10kV母线相间短路，短路电流约8kA。但由于#2主变开关需处理，无法投运，因此只能将#1主变迅速恢复运行。事后，取主变本体油样作检查，未发现有异常情况。#2主变开关经处理投运后，将#1主变停下，作常规电气试验，吸收比、介损值、绕组直流电阻等项目和以往数据比较，均无异常。按以往的做法，已可认为该次短路冲击对#1主变没有造成损害，可以继续投运。但接着进行绕组变形的测试，发现低压侧面绕bc线圈与ab、ca两相线圈的频响特性曲线有相当的差异，经多次测试，均为同一结果（由于该台变压器没有原始数据，只能作三相比较）。为了稳妥起见，我们将#2主变停下，作绕组变形测试（该主变为#1主0变同型号，同期出厂，同时投运，但没有遭受该次短路的冲击），其特性曲线三相间较为一致。据此，我们判断#1主变的低压绕组线圈发生变形，根据频率响曲线应判断为：低压c相单独变形或a、b两相同时变形。决定该主变返厂吊罩检查。吊芯后，发现低压绕组a、b相线圈出现鼓包，并伴随有线圈的扭曲现象。通过绕组变形的测试，可以将变压器隐藏的、但常规预防性试验很难检出的绕组变形故障发现，及时进行处理，避免损坏变压器的事故发生。

推广和开展绕组变形测试，可避免不必要的吊芯检查。如某局一台220KV变压器11OkV侧开关爆炸，相间短路，变压器遭受出口短路，电气试验及油化验无发现异常情况，由于该厂家多台同型号变压器曾发生过近区短路后，变压器绕组变形较严重的情况，因此对该变压器在遭受这次冲击后绕组的情况比较怀疑，在作了绕组变形测试后，我们发现该台变压器三侧绕组三频率响应特性曲线一致性较好，并与该型号的其它变压器相比较，亦无异常的情况，判断其变压器绕组没有变形。并结合电气试验和油化验的结果，认为该变压器可以继续投运。从而避免了盲目的吊芯检查，节省了大量人力、物力。从以上的事例可见，绕组变形的测试，作为一种必要的监督手段，可以保障变压器的安全运行。