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摘要：本文阐述电力变压器绕组变形测试的五种方法，然后根据本人工作经验对比了各种方法间的差异，以供参考。建议在实际运用中，可以灵活利用各种测试手段，做出准确的分析和判断。
关键词：变压器；绕组变形；缺陷分析
1 引言
电力变压器绕组变形是指在电动力和机械力的作用下，绕组的尺寸或形状发生不可逆变。综合利用吊罩检查、频响响应分析法、低电压短路阻抗法、绕组电容法、漏电感测量判断绕组变形的程度与部位；结合变压器短路冲击情况和抗短路能力分析；最后，从短路冲击统计、变形试验管理、线圈材料管控和抗短路能力治理等方面，为预防变压器短路冲击损坏提出了相应的技术和管理措施。
变压器绕组变形是指绕组受力后发生的轴向、横向尺寸变化，器身位移，匝间短路以及绕组扭曲、鼓包等。随着电网建设的高速发展，系统短路容量增加，变压器因短路造成的损坏已居损坏原因的第一位，因此在电力行业的预防变压器故障措施和《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》的变压器部分，对110KV主变压器的订货要求都提出了明确的规定，必须订购经突发短路试验合格的同类或容量相近的制造厂产品，在出厂和交接试验都必须进行低电压短路阻抗测试或用频率响应法测试绕组变形，以留作原始记录；在发生出口或近区短路后，也必须进行低电压短路阻抗测试或用频率响应法测试绕组变形，并与原始记录比较，判断变压器无故障后，方可投运。
2 检测方法
常用的方法有五种，吊罩检查、漏电感测量、绕组电容法、低电压短路阻抗法、频响响应分析法。
2.1吊罩检查
吊罩检查是最直观、有效的方法。在对短路后的变压器吊罩检查中，可以很直观地发现压件压钉松动、绕组扭曲、绕组线饼烧断等变形情况，都说明了吊罩检查的有效性。但吊罩检查工作量大，停电时间长，费用高，对作业环境要求严格。冬季吊罩温度不得低于零度，否则应对变压器进行升温使铁芯温度高于周围温度10℃，铁芯暴露在空气的时间越短越好，相对湿度65%时不应超过16h，相对湿度25%时不得超过12h，计算时间从放油开始至注油为止。当天气相对湿度超过75%以上时，不允许吊罩检查，且在吊罩检查过程中，要特别注意防止零件和工具等掉进油箱本体中。
2.2漏电感测量
漏电感测量是采用漏电感电桥法对变压器漏电感进行测量，由于变压器的漏电感与变压器的几何位置密切相关，即绕组有变形时，漏电感发生变化，变压器的漏电感与其短路阻抗的电抗分量对应，其值是由变压器几何尺寸所决定的。漏电感
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，其中
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为一次次线圈匝数，
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是漏磁通的磁导。当变压器线圈发生变形及匝间短路时，会影响漏磁通的磁路尺寸或改变线圈匝数，导致漏电感的改变。
漏电感是与一次及二次线圈的几何位置密切相关的电气参数，通过漏电感的变化就可估算变压器线圈的平均位移。
根据国外有关资料介绍，国内已开展了十几年的漏电感测试，并取得了成功的经验。用漏电感测试变压器绕组变形，是测量绕组变形的简便方法。
2.3绕组电容法
绕组的等效电容量值可以直接反映出了各绕组间、绕组对铁芯，绕组对箱体及地的相对位置和绕组的自身结构等。当变压器遭到短路电流冲击后，绕组发生相对位移，电容值改变，从而可判断其是否有结构变化。由于变压器外壳均直接接地，现场一般用QS1电桥反接法测量变压器的tanδ时，应将非被试验绕组短路接地，加压绕组短接并接高压（即高对中、低及地；中对高、低及地；低对高、中及地）。根据QGDW168-2008《输变电设备状态检修试验规程》（绕组电容法（即介损）：电容量变化注意值为5%）。由两同轴导体圆柱间的电容量公式c=2πε/In（b/a）（b为外圆半径；a为内圆半径）可知，若绕组间距离变小，则电容量变大，反之相反，并以此作为判断依据。
2.4低电压短路阻抗法
低电压短路阻抗法是通过测量变压器绕组的短路阻抗或漏抗等几种电气参数的变化来诊断绕组变形。由于漏电感可以反映两个绕组的相对距离，且与电流成线性关系，因此，可在低电压下测量，而不影响复验性。一般可通过三相间的互差进行横比，亦可与历史数据进行纵比判断。
根据DLT1093-2008《电力变压器绕组变形的电抗法检测判断导则》，三相绕组低电压阻抗参数互差应不大于2%。一般试验时可以采用单相测量法，低压或中压绕组短路，高压绕组加压，再计算出75°C下的短路阻抗值。在工程上就采用低电压、小电流下进行阻抗的测量，与出厂时额定电流下得到的铭牌值具有可比性。
2.5频响响应分析法
频率响应分析法是采用正弦信号扫描的方法，从变压器某个绕组的一端对地注入扫频信号（1～1000kHz），在绕组的另一端测量传递过来的信号，计算传递函数并绘制出频率响应曲线。一般可通过三相曲线之间的拟合度和相关系数进行横向对比，亦可与历次试验的频响曲线进行纵向对比。
绕组频率响应特性具有如下特点：①频率低于10kHz时，频率响应特点主要由绕组电感所决定，谐振点少，对分布电容变化不灵敏。②频率超出1MHz时，绕组的电感又被分布电容所旁路，谐振点也会相应减少，对电感变化不灵敏；但当测试频率提高，测试回路的杂散电容也会造成明显的影响。③在10kHz～1MHz的范围内，分布电感和电容均起作用，具有较多谐振点，能够灵敏反应分布电感、电容的变化。因此，在测量变压器变形时，仪器选用10kHz～1MHz之间的频率，具有1000各左右的线性分布扫描点，就可获得较好的效果。
3 变压器
五种绕组变形检测方法各有优缺点，对照情况见表1
表1 变压器五种绕组变形检查方法对照表
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4结语
本文介绍了五种变压器绕组变形测试方法，选用了操作简单、抗干扰能力强对影响绕组电容和电感的变形都很灵敏，更具有优越性频响法对变压器绕组变形进行测量。建议在实际运用中，灵活结合各种方法，做出准确的分析和判断。
对拟投产的主变，应在投产前做频响特性曲线测试及低电压短路阻抗的试验，作为变压器的基础数据存档；对运行中的主变，应结合停电检修等，及时做测试。只有这样，才能进行有效对比，避免不必要的漏判、错判。在实际运行中，对于遭受出口或近区短路事故后的变压器，即使电气试验和油试验合格，也应进行绕组变形试验，以最终确定该变压器绕组是否变形、能否正常投入运行。
在实际运用上述五种测试方法，应综合考虑谐振点偏移、相关系数、阻抗电压、天气温度的变化等多方面因素。同时，应不断积累测试数据，找出规律，提高判断的准确率。
参考文献：
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