变压器绕组变形FRA分析及实测影响因素研究

(整期优先)网络出版时间:2017-12-22
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变压器绕组变形FRA分析及实测影响因素研究

刘珺

广西大学电气工程学院

摘要:电力系统中最主要的电气设备之一是变压器,其正常、稳定工作对电力系统安全、科学运行具有重要意义。研究表明,电力系统中25%以上的故障都由变压器绕组变形所致。基于此,本研究采用FRA法(频率响应分析法)对变压器绕组变形故障进行分析,据此找出变压器绕组变形的各影响要素。实践结果证明,该方法检测灵敏度高、适用于现场检测、方便快捷;与此同时,其可在变压器不吊罩前提下,准确识别与判断变压器绕组变形故障,对于提升电力系统运行可靠性与安全性具有重要作用。

关键词:变压器;绕组变形;影响因素;频率响应分析法;QC活动

变压器作为电力系统中的重要设备,其在运输或安装环节可能发生碰撞及出现短路故障,由此会导致变压器绕组变形,从而降低表变压器绕组的机械强度或破坏其整体绝缘性[1]。若变压器绕组变形,一旦其遭受过电压冲击,将会对电力系统安全、可靠运行产生严重影响,故对变压器绕组变形故障及时、科学检测十分重要。

1FRA分析法简介

在对变压器绕组变形故障进行常规检测时,常用的实测方法主要有低压脉冲法、阻抗法及频率响应分析法(FRA)三种。低压脉冲法检测灵敏度高,但抗干扰能力弱;阻抗法实测便捷,但测试灵敏度要求高,现场测试精度低;而常规频率响应分析法与阻抗分析法、低压脉冲分析法相比,不仅抗干扰能力强、检测灵敏度高,而且操作简单,尤其在电力系统现场实测中应用极为广泛。变压器绕组变形FRA分析技术实施原理如下:

(1)在变压器绕组一端输入扫频信号,于变压器另一端对实时响应信号进行检测;

(2)基于变压器实时响应信号的相位与振幅频率函数,对变压器绕组变形故障频谱曲线进行绘制;

(3)基于变压器结构定型后其幅频响应属性一致性特征,分别横向、纵向对比、分析变压器同一绕组,结合绕组变形程度,判断并找出可能发生的绕组变形及影响变压器绕组变形的相关因素。FRA具体分析、判断工作流程如下图1所示:

变压器绕组变形现场FRA分析、实测操作流程如下图1所示[2]: