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電力變壓器繞組變形的測試

發布時間:2020-04-04 16:54:00 瀏覽次數:1692

華意電力是一家專業研發生產試驗變壓器的廠家,本公司生產的試驗變壓器在行業內都廣受好評,以打造最具權威的“試驗變壓器“高壓設備供應商而努力。

一、引言

電力變壓器是電力系統中最關鍵的設備之一, 其安全運行直接關系到電力系統的安全與穩定。但由于變壓器長期運行, 故障和事故不可完全避免, 而變壓器出口短路故障是其常見故障之一, 約占全部事故的50%以上。當變壓器受短路電流沖擊時, 如果短路電流小, 繼電保護正確動作, 繞組變形將是輕微的;如果短路電流大, 繼電保護延時動作甚至拒動, 變壓器繞組變形將會很嚴重, 甚至造成繞組損壞。對于輕微的變形, 在多次短路沖擊后, 由于累積效應也會使變壓器損壞。因此要及時測試。

二、繞組變形的特點

1、受電動力影響變形

當變壓器出口發生短路故障時, 其高、低壓繞組可能同時通過額定值數十倍的短路電流, 它將產生很大的熱量和電動力, 使變壓器繞組嚴重發熱并受到很大的機械應力, 使其繞組絕緣性能下降和繞組線圈發生不同程度的形變。

2、受機械力影響的變形

這種變形主要是在運輸途中, 受到運輸車輛的急剎車或運輸船舶撞擊晃動所致的變壓器繞組整體位移變形。當變壓器器身受到大于3g (g 為重力加速度) 重力加速度的沖擊時, 將可能使線圈整體在輻向上向一個方向產生明顯的位移。

3、受工藝影響的變形

變壓器在制造或繞組更換過程中, 受工藝水平的影響,使變壓器在結構上沒有達到設計要求而產生的變形。電力變壓器繞組變形是誘發多種故障和事故的直接原因。一旦變壓器繞組已嚴重變形而未被診斷出來仍繼續運行, 則極有可能導致事故的發生, 輕者造成停電, 重者將可能燒毀變壓器。因而, 在變壓器投入運行前, 對變壓器繞組情況進行測試具有極其重要的現實意義。

三、幾種常見測量方法

1 、測量變壓比和直流電阻

測量變壓比和直流電流電阻是傳統的常規測量方法, 對變壓器繞組的短路、斷股的現象反映明顯, 技術及現場試驗手段也比較成熟。但是它對于判斷線圈的絕緣層是否存在貫穿性損壞的缺陷反映不明顯。

2 、空載電流法

測量額定電壓下的空載電流和空載損失, 可以檢查繞組是否存在匝間短路、檢查鐵芯疊片間、穿心螺桿和壓板的絕緣情況。通過對比短路沖擊前后空載電流和空載損失地變化, 可對鐵芯的狀況作出判斷。但這方法的缺點是:試驗時需要加入額定電壓, 對現場操作要求較高。

3 、測量局部放電

通過外加電壓, 檢測分析變壓器局部放電的信號, 可了解變壓器內部絕緣狀況。但此法在試驗過程中對局部放電量的測量和干擾的抑制等方面技術要求較高, 需要在測試設備、測試現場環境及操作人員等方面均要求有較高的技術水平。

4 、頻率響應法

通過對變壓器的高、中、低壓三相的各個繞組分別施加正弦掃頻信號, 由計算機記錄幅頻及相頻波形曲線并儲存。通過比較同一繞組不同時期、同一變壓器同一電壓等級繞組不同相間, 能比較科學地準確判斷變壓器繞組變形情況。如果平時能建立變壓器“頻率圖譜” 檔案, 那么, 這些原始圖譜和數據能為檢測故障后的變壓器提供有效的診斷依據。通過對變壓器頻率特性曲線橫向和縱向比較, 反映變壓器繞組的整體和局部變形情況。頻率響應法是一種靈敏度較高的方法。根據頻譜特性曲線間的相關系數(即相似程度) 可給出繞組變形判斷, 而且重復性好。

5、短路電抗法

通過對變壓器的高、中壓三相繞組施加低壓交流電, 測量其短路電抗。此種方法具有實用性和有效性, 且有明確的量化判據和行業標準參考。通過橫向及與銘牌值比較, 可以反映繞組變形的程度。

四、綜述

通過大量的現場實踐表明:頻響法是電力變壓器繞組變形的不解體檢測和診斷的較好方法。頻響法測試診斷變壓器繞組變形靈敏度高, 能反映出影響繞組整體電感及對整體電感影響不大的變形, 同時包含了變形故障類型、程度、部位等多種信息。阻抗法只能反映對繞組整體電感影響較大的變形, 但由于長期的應用趨于成熟, 并有標準可循。一般而言, 低頻段頻率諧振峰的改變表明線圈有整體變形, 中頻段諧振峰的改變表明有局部變形, 而高頻段的變化表明線圈引線位置變化或整體位移。但更多的情形是復合變形。因此, 在現場測試診斷時, 應綜合應用阻抗法和頻響法, 并參考相關的試驗數據, 以作出準確全面的分析和判斷。

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