SG7201绕组变形用户手册.doc

SG7201 型 变压器绕组变形测试仪用户手册 上海浦东申高电容器有限公司  一、前言 电力变压器在运行过程中不可避免地要遭受各种故障短路电流的冲击。在短路电流产生的强大电 动力作用下，变压器绕组可能失去稳定性，导致局部扭曲、鼓包或移位等永久变形现象，严重时将直 接造成突发性损坏事故。 变压器在遭受短路故障电流冲击，绕组发生局部变形以后，即使没有立即损坏，也有可能留下严 重的故障隐患，例如： 1.绝缘距离发生改变，固体绝缘受到损伤，导致局部放电。当遇到过电压作用时有可能发生匝间、 饼间击穿，导致突发性绝缘事故，甚至在正常运行电压下，因局部放电的长期作用发生绝缘击穿； 2.绕组机械性能下降，抗短路能力降低。当再次遭受故障短路电流冲击时，绕组的变形现象加剧， 甚至因承受不住巨大的电动力作用而发生损坏。 用频率响应分析法测量变压器的绕组变形，在国内已有多年的使用经验。实践证明，该方法具有 较高的检测灵敏度，能满足现场使用的要求。 SG7201 变压器绕组变形测试仪，秉承了原有 TDT1~TDT5 系 列产品的技术特点，符合 DL/T911-2004 电力行业标准《电力变压器绕组变形的频率响应分析法》，在仪器的易用性方面有较大 的提高，并且增加了如下功能。 1. 完全符合 DL/T911-2004 电力变压器绕组变形的频率响应分析法行业标准； 2. 数字化滤波技术，可消除现场干扰信号的影响，保证测试数据的重复性； 3. 操作简单，测量迅速，测试变压器绕组频响特性的时间不超过 2 分钟； 4. 智能诊断功能，可根据对比曲线间的相关系数，标定曲线差异并生成诊断结论； 5. 具备测试报告生成、打印、保存及图谱插入等功能，便于报告编写与诊断； 6. 具备调用并转换其它同类产品数据的功能，提高了测试数据的共享性； 7. 独特的自校验功能，可避免因测试线缆及仪器自身故障而导致错误的判断； 二、名词术语 1.绕组变形：指电力变压器绕组在机械力或电动力的作用下发生轴向或径向尺寸的变化，通常表现为 绕组局部发生扭曲、鼓包或移位等特征。变压器在遭受短路电流冲击或在运输过程中遭受冲撞时，均 有可能发生绕组变形现象，它将直接影响变压器的安全运行。 2.双口网络：指具备一对输入端口和一对输出端口的网络。如果网络是由线性的电阻、电感（包括互 感）和电容元件组成，且内部不含任何独立电源，则称之为无源线性双口网络。当频率较高时，可把 变压器绕组视为无源线性双口网络。  3.传递函数：用拉普拉斯变换形式表示的无源双口网络的输出与输入之比。传递函数的极点和零点的 分布与双口网络的内部元件参数、联接方式以及端口的联接阻抗密切相关。 4.频率响应特性：指在正弦稳态情况下，网络的传递函数 H(jω)与角频率ω的关系。通常把 H(jω)幅值 随ω的变化关系称为幅频响应特性，H(jω)相位随ω变化的关系称为相频响应特性。 5.扫频检测：连续改变外施正弦波激励信号源的频率，测量网络在不同频率下的输出信号与输入信号 之比，并绘制出相应的幅频响应特性或相频响应特性曲线。 三、检测原理 变压器绕组在较高频率的电压作用下，每个绕组均可视为一个由线性电阻、电感（互感）、电容 等分布参数构成的无源线性双口网络，其内部特性可通过传递函数H(jω)进行描述，如图1所示。如果 绕组发生变形，绕组内部的分布电感、电容等参数必然改变，导致其等效网络的传递函数H(jω)的零点 和极点发生变化，从而使网络的频率响应特性发生变化。 用频率响应分析法检测变压器绕组变形，是通过检测变压器各个绕组的幅频响应特性，并对检测 结果进行纵向或横向比较，根据幅频响应特性的变化程度，判断变压器可能发生的绕组变形。 变压器绕组的幅频响应特性采用扫频检测方式获得，如图1所示。连续改变外施正弦波激励源Vs 的频率f(角频率ω=2πf)，测量在不同频率下的响应端电压V2和激励端电压V1的信号幅值之比，获得 指定激励端和响应端情况下的绕组幅频响应特性。 测得的幅频响应特性曲线常用对数形式表示，即对电压幅值之比进行如下处理： H（f）=20Log[V2(f )/V1(f )] 式中：H（f）为频率f时传递函数的模│H(jω)│；V2(f )和V1(f )为频率为 f 时响应端和激励端电压的 峰值或有效值│V2(jω)│和│V1(jω)│。 L L L Rs V1 K K K  R V2 Vs C C C C C 图中：L、K及C分别代表绕组单位长度的分布电感、分布电容及对地分布电容，V1、V2分别为等效网络的激励端电压 和响应端电压，Vs为正弦波激励信号源电压，Rs为信号源输出阻抗，R为匹配电阻。 图：频率响应分析法的基本检测回路  四、分析判断 变压器绕组的幅频响应特性曲线中通常包含多个明显的波峰和波谷，经验及理论