变压器绕组变形测试原理

1)变压器绕组变形测试的必要性

 变压器在运输、安装过程中受到冲击或在运行中发生突然短路等可能使绕组发生变形（如轴向幅向尺寸的变化；器身的位移；绕组的扭曲、鼓包等），这些变形可能使得变压器绕组的绝缘被破坏或其机械强度下降。当绕组的变形程度严重时，有可能立即导致匝绝缘破损形成匝间短路（对小型配电变压器而言）；或着导致主绝缘强度降低而造成主绝缘击穿（对中型以上的变压器而言）。因此进行绕组变形测量，可有效的判断绕组变形情况，对预防变压器事故发生是必要的。

2)变压器绕组变形测试的目的

变压器绕组变形测量的目的在于寻找一种迅速、方便、准确的方法检测变压器绕组变形，特别是变压器在发生短路故障且常规试验无异常的情况下，更是如此。检查变压器绕组是否变形，常用吊罩检查、漏电感法、短路阻抗法和网络分析法。

吊罩检查

吊罩检查是最直观、有效的方法，也是验证其他方法的手段。其缺点是现场吊罩工作量大，消耗大量的人力、物力、财力、时间。变形测量可以减少吊罩的工作量，但不能完全依赖变形测量，因为变形测量并不是绝对的，而且有些隐患变形测量不能完全反映，有可能出现错误判断。

漏电感测量

变压器的漏电感与其短路阻抗的电抗分量相对应，与变压器的几何位置密切相关，其值由变压器几何尺寸所决定。当绕组发生变形时，漏电感就会发生变化。根据漏电感的改变就可判断变压器绕组发生了变形。

短路阻抗测量

短路阻抗是指变压器的负荷阻抗为零时变压器输入端的等效阻抗。短路阻抗分为电阻分量和电抗分量，对与110kV及以上的大型变压器，短路阻抗值主要是电抗分量的数值。变压器绕组变形，即结构状态发生改变，必然引起变压器漏电抗的变化，从而引起变压器短路阻抗数值的改变。

网络分析法

网络分析法是在测量变压器绕组传递函数的基础上，通过传递函数的分析对绕组变形进行判断。变压器任意一个绕组可看成R-L-C的网络，绕组的几何特性决定了其传递函数。

低压脉冲法

低压脉冲法是在变压器绕组的一端加入标准脉冲信号，并同时测量绕组两端的电压，经过信号处理，得到变压器绕组脉冲响应特性，据此对变压器绕组变形进行判断。但由于低压脉冲法在现场使用时，易受外界干扰及脉冲信号源不稳定、脉冲过程中的折反射等的影响，在现场很少使用。

频率响应法

频率响应法是最近几年开展起来的测量变压器绕组变形方法，其原理与低压脉冲法原理基本相同。

频率响应法基本原理

将一扫描信号送入绕组的一个端口，从另一端口测量输出响应，并将逐个频率点的输入输出之比根据频率描绘成曲线-频谱曲线（图谱）。通过对绕组的频谱曲线进行对比分析，可以判断绕组的结构变化。当频率超过1kHz时，变压器绕组可以被看作是一个由多个电容和电感组成的无源二端口网络。频率较低时，感抗较小，容抗较大，电感起主要作用，电路呈感性；随着频率的增加，感抗变大，容抗变小，二者同时起作用；当频率继续增加时，电容起主要作用，电路呈容性。