電力干式變壓器繞組變形檢測技術(shù)

一、頻率響應(yīng)法的原理

干式變壓器是由復(fù)雜的電阻、電容和電感組成的非線性分布參數(shù)網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)不同頻率的電壓施加到一個(gè)線路端子時(shí)，其他線路在每個(gè)頻率下的響應(yīng)是不同的。即使電路是線性的，Xl和Xc的變化在不同的頻率下也有不同的響應(yīng)。如果在干式變壓器正常時(shí)記錄一些線路端子的頻響曲線，在出口短路發(fā)生后重新記錄相應(yīng)線路端子的頻響曲線，通過比較這兩條曲線的重合度就可以知道繞組變形。因?yàn)槔@組的變形必然會(huì)導(dǎo)致分布參數(shù)的變化，所以頻響曲線也會(huì)發(fā)生變化。

繞組變形時(shí)，頻響曲線的變化可用相關(guān)系數(shù)來表征。一種新的未損壞的干式變壓器具有頻率響應(yīng)特性。當(dāng)繞組變形時(shí)，頻響曲線上的每個(gè)點(diǎn)都可能偏離原來的坐標(biāo)，于是出現(xiàn)了新的頻響曲線。通過比較兩個(gè)頻譜曲線之間的相關(guān)性，我們可以分析和評估繞組的整體變形。

二、頻率響應(yīng)法測量接線和波形比較

干式變壓器繞組在正常運(yùn)行時(shí)的三相頻譜特性具有很好的相關(guān)性。如果繞組變形不是事故造成的，事故前后曲線基本重合。繞組變形后，事故前后曲線明顯偏離不重合，相關(guān)性差。在變形過程中，曲線的峰值點(diǎn)會(huì)發(fā)生偏移，增加或減少頻率，峰值點(diǎn)對應(yīng)的振幅分貝數(shù)也會(huì)發(fā)生變化。

三、頻響法測量參考標(biāo)準(zhǔn)

由于干式變壓器繞組變形試驗(yàn)在內(nèi)開展時(shí)間不長，尚未達(dá)到普及程度，IEC和家標(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)定和標(biāo)準(zhǔn)需要執(zhí)行。然而，一些電力科研機(jī)構(gòu)進(jìn)行了大量的探索和實(shí)踐，總結(jié)了大量的現(xiàn)場經(jīng)驗(yàn)，探索出了一些有價(jià)值的科學(xué)客觀規(guī)律，可作為目前進(jìn)行干式變壓器繞組變形試驗(yàn)的參考和依據(jù)。

(1)1)110千伏及以上大中型干式變壓器三相頻響曲線相關(guān)性好，可相互比較；也可以將同相運(yùn)行前的頻響曲線與運(yùn)行后一定時(shí)期的頻響曲線進(jìn)行對比，分析繞組變形。

(2)利用1-500kHz頻段頻率響應(yīng)曲線的相關(guān)系數(shù)R，可以分析繞組的整體變形。當(dāng)r大于0.95時(shí)，繞組沒有可見的變形。當(dāng)R接近0.9時(shí)，有輕微變形。當(dāng)R遠(yuǎn)小于0.9時(shí)，出現(xiàn)明顯嚴(yán)重的變形，甚至匝間、餅間短路故障。

(3)分析繞組在1-200 kHz低頻帶的頻率響應(yīng)曲線，峰值點(diǎn)數(shù)減少，波動(dòng)幅度減小，頻率方向的位移可以診斷繞組的局部變形。比如10kV、35kV內(nèi)柱繞組變形時(shí)，受到擠壓，頻率響應(yīng)值一般向低頻方向移動(dòng)；110千伏和220千伏外柱繞組變形時(shí)，受到向外的拉力，頻率響應(yīng)的峰值點(diǎn)一般向高頻方向移動(dòng)。

(4)頻響曲線的相關(guān)系數(shù)是繞組變形診斷的必要判據(jù)，峰值點(diǎn)的減少和移動(dòng)變化是變形診斷的充分判據(jù)，應(yīng)綜合應(yīng)用和分析。

(5)對于同相，完整的干式變壓器繞組的頻率響應(yīng)曲線具有良好的相關(guān)性。如果調(diào)壓繞組變形或分接開關(guān)有故障且位置安裝不正確，頻率響應(yīng)曲線的相關(guān)性將會(huì)惡化。因此，通過比較同相不同抽頭位置的頻響相關(guān)性，可以診斷調(diào)壓繞組和分接開關(guān)的變形和故障。 #p#分頁標(biāo)題#e#

(6)出現(xiàn)嚴(yán)重毛刺