變壓器作為電力系統的核心樞紐設備,其繞組的健康狀況直接關系到電網運行的穩定性與安全性。繞組變形測試儀頻響法,作為一種
高效、精準檢測變壓器繞組狀態的手段,在電力運維領域得到廣泛應用。以下為您詳細介紹其試驗方法。?
一、試驗前準備?
(一)儀器設備檢查?
確保繞組變形測試儀性能良好,如武漢優利克電力生產的同類測試儀,需檢查儀器外觀有無破損,各連接端口是否正常。通電后,校
驗儀器內部校準參數,保證測量精度在規定范圍內,比如幅值精度誤差應控制在 ±1dB 以內,相位精度誤差在 ±5° 以內。同時,準
備好配套的測試電纜,檢查電纜外皮有無破損、導體有無斷裂,確保信號傳輸穩定。?
(二)變壓器狀態確認?
對待測變壓器進行全面檢查,確保其處于停電檢修狀態,且已完成充分的放電操作,避免殘余電荷影響測試結果。詳細記錄變壓器的
銘牌參數,包括額定電壓、額定容量、繞組聯結組別等,這些信息對于后續測試數據的分析至關重要。例如,不同聯結組別的變壓
器,其繞組頻響特性存在差異,分析時需區別對待。?
(三)測試環境評估?
選擇合適的測試環境,盡量避免在強電磁干擾環境下開展試驗。一般要求測試現場的電磁干擾強度不超過 10V/m,可使用電磁干擾
測試儀進行檢測。若現場存在大型電機、電焊機等干擾源,應暫停其運行或調整測試位置,防止干擾信號疊加到測試數據中,造成誤
判。?
二、試驗操作流程?
(一)接線步驟?
設備的激勵端和參考端為一組線,接到變壓器的高壓側A相, 響應端接到中性點O相,夾子的另一端全部短接起來接到低壓側的a
相,并且接地。如需測B相,高壓側的夾子移到B相,低壓側的夾子移到b相接地。C相操作相同,移動夾子位置即可。
(二)參數設置?
掃描頻率范圍:根據變壓器的電壓等級和容量設置合適的掃描頻率范圍。一般對于 10kV 及以下配電變壓器,頻率范圍可設置為
1kHz - 1MHz;對于 35kV 及以上電力變壓器,頻率范圍宜設置為 500Hz - 2MHz。例如,一臺 110kV 的變壓器,將頻率下限設為
500Hz,能更好地捕捉繞組低頻段的變形特征,上限設為 2MHz,可覆蓋高頻段可能出現的局部變形信息。?
采樣點數:合理設置采樣點數,以保證測試數據的分辨率。通常采樣點數不少于 1000 個,點數越多,頻響曲線越平滑,細節特征越
清晰。如設置 1500 個采樣點,能精確呈現繞組在不同頻率下的響應特性。?
測量方式選擇:測試儀一般提供正掃和反掃兩種測量方式。正掃是從低頻到高頻進行掃描,反掃則相反。為提高數據準確性,可采用
正掃和反掃相結合的方式,對比兩次測量結果,若差異在允許范圍內(如幅值偏差小于 2dB,相位偏差小于 10°),則取平均值作為
最終測試數據。?
(三)測試過程?
啟動測試儀,開始掃描。在掃描過程中,密切觀察測試儀的運行狀態,確保無異常報警信息。若出現信號中斷、數據跳變等情況,應
立即停止測試,檢查接線是否松動、儀器是否故障。?
對于三相變壓器,需分別對 A 相、B 相、C 相進行測試。測試過程中,保持測試條件一致,包括接線方式、參數設置等,以便后續對
三相數據進行對比分析。例如,每次測試時,均使用同一根測試電纜連接對應相繞組,避免因電纜差異引入誤差。?
完成三相測試后,可對同一相繞組進行多次重復測試,一般重復 3 - 5 次。通過對比多次測試數據的重復性,判斷測試結果的可靠
性。若重復性良好,各次測試曲線基本重合,說明測試過程穩定,數據可信。?
三、試驗結果分析?
(一)頻響曲線對比?
三相繞組間對比:將三相繞組的頻響曲線繪制在同一坐標系中,對比其形狀和幅值。正常情況下,三相繞組的頻響曲線應具有相似的
形狀和幅值。若某一相曲線與其他兩相存在明顯差異,如幅值偏差超過 6dB,或曲線形狀出現明顯扭曲、平移等,可能表明該相繞組
存在變形。例如,某臺變壓器 A 相繞組頻響曲線在 100kHz - 300kHz 頻段內幅值明顯低于 B、C 相,經解體檢查發現 A 相繞組存在
部分匝間短路導致變形。?
與歷史數據對比:調取該變壓器以往的頻響測試數據,與本次測試結果進行對比。若曲線形狀或幅值發生顯著變化,即使三相之間差
異不明顯,也可能預示著繞組狀態發生改變。如某臺運行多年的變壓器,近期測試曲線在 500kHz 處出現新的諧振峰,與歷史數據相
比差異明顯,進一步檢測發現繞組存在局部松動變形。?
(二)特征參數分析?
諧振頻率偏移:計算頻響曲線中各諧振峰的頻率,并與標準值或歷史數據對比。當諧振頻率發生明顯偏移(如超過 ±5%)時,可能
意味著繞組的電感、電容參數發生變化,是繞組變形的重要征兆。例如,某變壓器繞組正常諧振頻率為 250kHz,本次測試偏移至
230kHz,經分析是繞組變形導致電感增大所致。?
頻帶寬度變化:分析頻響曲線在特定頻段內的帶寬變化情況。繞組變形可能引起頻帶展寬或變窄,如在 100kHz - 500kHz 頻段內,
正常帶寬為 150kHz,若測試結果帶寬變為 200kHz 或 100kHz,需警惕繞組變形問題。?
相關性分析:采用數學方法計算本次測試曲線與標準曲線或歷史曲線的相關性系數。一般相關性系數大于 0.85 時,認為繞組狀態正
常;若小于 0.8,則可能存在繞組變形,需進一步排查。如某變壓器測試曲線與歷史曲線相關性系數僅為 0.7,經詳細檢查發現繞組
存在軸向位移變形。?
通過嚴謹規范的試驗前準備、準確無誤的試驗操作以及深入細致的結果分析,運用變壓器繞組變形測試儀頻響法,能夠高效、精準地
檢測變壓器繞組的健康狀況,及時發現潛在的繞組變形故障,為電力系統的安全穩定運行提供有力保障。