一、頻率響應(yīng)法原理
變壓器是一個(gè)復(fù)雜的電阻、電容和電感組成的非線性的分布參數(shù)網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)向某一個(gè)線端施加不同頻率的電壓時(shí)，在每個(gè)頻率下其他線端得到的響應(yīng)是不相同的。即使電路是線性的，不同頻率下Xl、Xc的變化也有不同響應(yīng)。如果在變壓器正常時(shí)，錄制了某些線端的頻響曲線，而在發(fā)生出口短路后重新錄制相應(yīng)線端的頻響曲線，比較這兩次曲線的重合程度，就可以知道繞組的變形情況。因?yàn)槔@組的變形必然導(dǎo)致分布參數(shù)的變化，從而使頻響曲線也改變。
繞組變形時(shí)，頻響特性曲線的變化可以用相關(guān)系數(shù)來表征。一臺(tái)新的無損傷的變壓器有一個(gè)頻響特性，當(dāng)繞組變形后，頻響曲線上各點(diǎn)就可能偏離原來的坐標(biāo)，于是出現(xiàn)了新的一條頻響曲線。比較兩條頻譜曲線的相關(guān)性就可以分析評(píng)估繞組的整體變形狀況。
二、頻率響應(yīng)法測量接線及波形比較
正常運(yùn)行的變壓器繞組，三相頻譜特性相關(guān)性好。若發(fā)生事故未造成繞組變形，事故前后的曲線基本重合。繞組變形后，事故前后的曲線明顯偏離且不重合，相關(guān)性差。變形時(shí)曲線峰值點(diǎn)會(huì)發(fā)生平移，或增頻，或減頻，峰值點(diǎn)對(duì)應(yīng)幅值分貝數(shù)也會(huì)改變。
三、頻率響應(yīng)法測量參考判據(jù)
由于變壓器繞組變形測試國內(nèi)開展時(shí)間不長，目前尚未達(dá)到普及，IEC及國家標(biāo)準(zhǔn),包括電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程都沒有明確的規(guī)定和可供執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)，但一些電力科研機(jī)構(gòu)已作了大量的探索和實(shí)踐，總結(jié)了大量的現(xiàn)場經(jīng)驗(yàn)，并摸索出一些相當(dāng)可貴的科學(xué)客觀規(guī)律，以作為目前開展從事變壓器繞組變形測試的參考和判據(jù)。
(1)110kV及以上大、中型變壓器三相頻響特性曲線相關(guān)性很好，可以作三相之間相互比較;也可以用同一相投運(yùn)前的頻響曲線為基準(zhǔn)與運(yùn)行后某一時(shí)期頻響曲線作比較，進(jìn)行繞組變形分析。
(2)應(yīng)用頻響曲線在1-500kHz頻段的相關(guān)系數(shù)R，可以分析繞組整體變形狀況。當(dāng)R大于0.95時(shí)，繞組無可見變形;當(dāng)R接近0.9時(shí)有輕微變形;當(dāng)R大大小于0.9時(shí)，有可見的較嚴(yán)重的變形，甚至有匝間、餅間短路故障。
(3)分析繞組頻響曲線在1-200kHz低頻段的峰值點(diǎn)數(shù)減少，起伏幅度變小，以及在頻率方向的位移，可以診斷繞組的局部變形。如10kV及35kV內(nèi)柱繞組變形時(shí)，受到擠壓，頻響值一般向低頻方向移動(dòng);110kV和220kV外柱繞組變形時(shí)，受向外拉張力，頻響峰值點(diǎn)一般向高頻方向移動(dòng)。
(4)頻響曲線相關(guān)系數(shù)是繞組變形診斷的必要判據(jù)，峰值點(diǎn)數(shù)的減少、移動(dòng)變化是變形診斷的充分判據(jù)，二者應(yīng)綜合應(yīng)用、全面分析。
(5)完好的變壓器繞組對(duì)于同一相來說，不同分接位置的頻響曲線相關(guān)性很好，若調(diào)壓繞組發(fā)生變形或分接開關(guān)有故障，位置裝錯(cuò)，則頻響曲線相關(guān)性會(huì)變壞。因此比較同一相不同分接位置的頻響相關(guān)性，可以診斷調(diào)壓繞組、分接開關(guān)的變形和故障。
(6)繞組頻譜曲線出現(xiàn)嚴(yán)重的毛刺，表明分接開關(guān)觸頭有嚴(yán)重?zé)齻?，繞組焊頭、導(dǎo)電桿接觸不良。
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