變壓器作為電力系統(tǒng)的核心樞紐設(shè)備,其繞組的健康狀況直接關(guān)系到電網(wǎng)運行的穩(wěn)定性與安全性。繞組變形測試儀頻響法,作為一種
高效、精準(zhǔn)檢測變壓器繞組狀態(tài)的手段,在電力運維領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。以下為您詳細(xì)介紹其試驗方法。?
一、試驗前準(zhǔn)備?
(一)儀器設(shè)備檢查?
確保繞組變形測試儀性能良好,如武漢優(yōu)利克電力生產(chǎn)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(nèi)部校準(zhǔn)參數(shù),保證測量精度在規(guī)定范圍內(nèi),比如幅值精度誤差應(yīng)控制在 ±1dB 以內(nèi),相位精度誤差在 ±5° 以內(nèi)。同時,準(zhǔn)
備好配套的測試電纜,檢查電纜外皮有無破損、導(dǎo)體有無斷裂,確保信號傳輸穩(wěn)定。?
(二)變壓器狀態(tài)確認(rèn)?
對待測變壓器進(jìn)行全面檢查,確保其處于停電檢修狀態(tài),且已完成充分的放電操作,避免殘余電荷影響測試結(jié)果。詳細(xì)記錄變壓器的
銘牌參數(shù),包括額定電壓、額定容量、繞組聯(lián)結(jié)組別等,這些信息對于后續(xù)測試數(shù)據(jù)的分析至關(guān)重要。例如,不同聯(lián)結(jié)組別的變壓
器,其繞組頻響特性存在差異,分析時需區(qū)別對待。?
(三)測試環(huán)境評估?
選擇合適的測試環(huán)境,盡量避免在強(qiáng)電磁干擾環(huán)境下開展試驗。一般要求測試現(xiàn)場的電磁干擾強(qiáng)度不超過 10V/m,可使用電磁干擾
測試儀進(jìn)行檢測。若現(xiàn)場存在大型電機(jī)、電焊機(jī)等干擾源,應(yīng)暫停其運行或調(diào)整測試位置,防止干擾信號疊加到測試數(shù)據(jù)中,造成誤
判。?
二、試驗操作流程?
(一)接線步驟?
設(shè)備的激勵端和參考端為一組線,接到變壓器的高壓側(cè)A相, 響應(yīng)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(cè)的a
相,并且接地。如需測B相,高壓側(cè)的夾子移到B相,低壓側(cè)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(shù)設(shè)置?
掃描頻率范圍:根據(jù)變壓器的電壓等級和容量設(shè)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(shè)置為
1kHz - 1MHz;對于 35kV 及以上電力變壓器,頻率范圍宜設(shè)置為 500Hz - 2MHz。例如,一臺 110kV 的變壓器,將頻率下限設(shè)為
500Hz,能更好地捕捉繞組低頻段的變形特征,上限設(shè)為 2MHz,可覆蓋高頻段可能出現(xiàn)的局部變形信息。?
采樣點數(shù):合理設(shè)置采樣點數(shù),以保證測試數(shù)據(jù)的分辨率。通常采樣點數(shù)不少于 1000 個,點數(shù)越多,頻響曲線越平滑,細(xì)節(jié)特征越
清晰。如設(shè)置 1500 個采樣點,能精確呈現(xiàn)繞組在不同頻率下的響應(yīng)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(jìn)行掃描,反掃則相反。為提高數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性,可采用
正掃和反掃相結(jié)合的方式,對比兩次測量結(jié)果,若差異在允許范圍內(nèi)(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(shù)據(jù)。?
(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(tài),確保無異常報警信息。若出現(xiàn)信號中斷、數(shù)據(jù)跳變等情況,應(yīng)
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(jìn)行測試。測試過程中,保持測試條件一致,包括接線方式、參數(shù)設(shè)置等,以便后續(xù)對
三相數(shù)據(jù)進(jìn)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(yīng)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(jìn)行多次重復(fù)測試,一般重復(fù) 3 - 5 次。通過對比多次測試數(shù)據(jù)的重復(fù)性,判斷測試結(jié)果的可靠
性。若重復(fù)性良好,各次測試曲線基本重合,說明測試過程穩(wěn)定,數(shù)據(jù)可信。?
三、試驗結(jié)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(biāo)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(yīng)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(xiàn)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(nèi)幅值明顯低于 B、C 相,經(jīng)解體檢查發(fā)現(xiàn) A 相繞組存在
部分匝間短路導(dǎo)致變形。?
與歷史數(shù)據(jù)對比:調(diào)取該變壓器以往的頻響測試數(shù)據(jù),與本次測試結(jié)果進(jìn)行對比。若曲線形狀或幅值發(fā)生顯著變化,即使三相之間差
異不明顯,也可能預(yù)示著繞組狀態(tài)發(fā)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(xiàn)新的諧振峰,與歷史數(shù)據(jù)相
比差異明顯,進(jìn)一步檢測發(fā)現(xiàn)繞組存在局部松動變形。?
(二)特征參數(shù)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(biāo)準(zhǔn)值或歷史數(shù)據(jù)對比。當(dāng)諧振頻率發(fā)生明顯偏移(如超過 ±5%)時,可能
意味著繞組的電感、電容參數(shù)發(fā)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(jīng)分析是繞組變形導(dǎo)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(nèi)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(nèi),
正常帶寬為 150kHz,若測試結(jié)果帶寬變?yōu)?200kHz 或 100kHz,需警惕繞組變形問題。?
相關(guān)性分析:采用數(shù)學(xué)方法計算本次測試曲線與標(biāo)準(zhǔn)曲線或歷史曲線的相關(guān)性系數(shù)。一般相關(guān)性系數(shù)大于 0.85 時,認(rèn)為繞組狀態(tài)正
常;若小于 0.8,則可能存在繞組變形,需進(jìn)一步排查。如某變壓器測試曲線與歷史曲線相關(guān)性系數(shù)僅為 0.7,經(jīng)詳細(xì)檢查發(fā)現(xiàn)繞組
存在軸向位移變形。?
通過嚴(yán)謹(jǐn)規(guī)范的試驗前準(zhǔn)備、準(zhǔn)確無誤的試驗操作以及深入細(xì)致的結(jié)果分析,運用變壓器繞組變形測試儀頻響法,能夠高效、精準(zhǔn)地
檢測變壓器繞組的健康狀況,及時發(fā)現(xiàn)潛在的繞組變形故障,為電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行提供有力保障。