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短路阻抗法測(cè)試變壓器繞組變形原理

閱讀:21發(fā)布時(shí)間:2025-7-6

變壓器在運(yùn)行中不可避免地要遭受出口短路或近區(qū)短路故障沖擊,在運(yùn)輸安裝過程中也可能受到碰撞沖擊。在這些沖擊力(包括電動(dòng)力和機(jī)械力)作用下,變壓器繞組就可能發(fā)生變形(如軸向、徑向尺寸變化、位移、扭曲、鼓包等)而導(dǎo)致匝間短路,最終造成變壓器損壞。變壓器遭受沖擊后,繞組是否有變形?是繼續(xù)運(yùn)行一段時(shí)間,還是立即退出運(yùn)行?這些問題靠常規(guī)的電氣試驗(yàn)是不能解決的,即使是耗時(shí)費(fèi)力的吊罩檢查也只能檢查到圍屏或最外層繞組。

國(guó)際國(guó)內(nèi)用于檢測(cè)變壓器繞組變形的方法主要有三種:短路阻抗法、低壓脈沖法和頻率響應(yīng)法。以前,對(duì)于變壓器繞組變形的測(cè)試,多采用短路阻抗法。進(jìn)入90年代以后,隨著頻率響應(yīng)技術(shù)的日益成熟,頻率響應(yīng)分析法得到了充分的應(yīng)用。

阻抗法測(cè)試的基本原理圖
阻抗法測(cè)試的基本原理圖
阻抗法是通過測(cè)量工頻電壓下變壓器繞組的短路阻抗或漏抗來反映繞組的變形和移位及匝間開路和短路等缺陷。漏抗實(shí)質(zhì)上是散布在變壓器繞組與繞組之間,繞組內(nèi)部及繞組與油箱之間的漏磁通形成的感應(yīng)磁勢(shì)的反映,因此對(duì)漏磁磁路的變化比較靈敏;短路阻抗則是漏抗和繞組電阻的平方和開方。由于一般大型變壓器繞組電阻比漏抗要小很多,因此阻抗可以反映漏抗的變化,而且,測(cè)量阻抗比測(cè)漏抗易于實(shí)現(xiàn)。在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試中,建議在低電壓下實(shí)施阻抗測(cè)量,電壓根據(jù)被測(cè)變壓器容量的大小一般取幾百伏,為避開鐵芯非線性的影響,所加電流應(yīng)大于2A。被測(cè)變壓器低壓側(cè)短路,高壓側(cè)施壓,測(cè)量接線如圖所示(以兩繞組變壓器為例)。

當(dāng)所加電源的頻率逐步增高時(shí),變壓器繞組分布參數(shù)的特性逐漸體現(xiàn)出來。實(shí)質(zhì)上,變壓器繞組在高頻下是一個(gè)由分布電感和電容構(gòu)成的線性無源兩端網(wǎng)絡(luò),如圖所示。圖中,Ls為線匝自感;M為匝間互感;Cs為匝間電容;Cg為線匝對(duì)地電容(忽略了損耗因素)。
繞組分布參數(shù)網(wǎng)絡(luò)的等效電路圖
繞組分布參數(shù)網(wǎng)絡(luò)的等效電路圖

 
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GHWD80A變壓器繞組變形測(cè)試儀
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