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電力變壓器變形分析的總原則
發布日期：2016-04-05 00:00 點擊：
從變壓器線圈的等值電路上可知道，頻率響應的頻率范圍各有所代表。在頻率較低時，對地電容及餅間電容所形成的容抗較大，而感抗ωL較小，所以如果電感線圈發生改變，造成電感量變化，則低頻部分的諧振峰有變化。從目前數據看，如果50kHz以下的頻譜發生改變，則預示著電感變化或整體變形。對于局部變形，一般總電感量變化較小，所以低頻部分反映不明顯。而中頻部分會對小的局部電容變化敏感，因為小面積的變形，改變了局部的諧振點，這些諧振發生在較高頻率處。所以中頻（30kHz~200kHz）部分的頻譜改變表明線圈局部變化情況。高頻條件下，因為等值電路中的電感造成的電抗增大而減小對諧振點的貢獻，等值電路中以電容的影響為主，而且餅間電容較大，所以對地電容的改變對高頻部分的頻譜圖影響較大，所以引線及分接開關對地的位置距離等結構則在這個頻段體現較強。另外，如果線圈的結構完整，從等值電路上看，在高頻部分應是總趨勢呈衰減減少。
從宏觀的角度去看變壓器繞組，變壓器三相線圈之間的結構是基本一致的，所以三相線圈之間的頻譜圖有可比性。但這種‘一致’是相對的。從微觀的角度去看變壓器的繞組，三相之間的差異是絕對的，關鍵是分析這種差異所出現的位置以及這種差異在頻譜圖上所處的頻段及差異量。所以，頻譜圖在低頻段出現差異時，一般表明線圈整體結構出現問題，可能會危及運行。應根據其它方面的測量手段來重點分析判斷。
如果在中頻和高頻段頻譜圖發生差異，應具體的分析這種差異是否代表線圈引線的結線差異或分接開關引線長短的差異。這種差異有些是變壓器設計制造中固有的，有些是由于引線對地距離改變造成的。
當分析出有些變形時，應根據這種變形發生的線圈及對絕緣的危害判斷是否需要立即退出運行。例如，局部的小程度的軸向壓縮或拉開變形發生在低壓繞組時，可以認為不會立即危害運行；而如果發生在高壓繞組，則可能會引起餅間絕緣距離不夠危及運行安全。又例如，某些變壓器線圈之間發生小程度偏芯時，線圈之間的絕緣強度不夠會造成局部放電、油色譜改變，引起瓦斯動作等。而有些變壓器因為線圈間的絕緣強度裕度比較大，較小程度的偏芯不會危及變壓器運行。
所以變壓器線圈變形分析應根據頻譜圖上的諧振峰的改變以及其它變壓器常規試驗結果、變壓器具體結構來進行。具體情況，具體分析。避免造成誤判，導致不必要的損失。
附件一：測量匹配問題：從行波的角度來分析匹配和未匹配的不同。
1. 匹配條件下：從變壓器繞組向電纜看，匹配電阻和電纜波阻抗的等值Z=Ro/Zo；Zo為電纜波阻抗；因為Ro=Zo，輸出電壓U為未接；電纜波阻抗時的一半。
從電纜看測量儀：因為儀器輸入端呈高阻，可以認為是開路狀態，電壓波在此時為正全反射，測量儀所接收的電壓為傳輸到端口的電壓的2倍，剛好是匹配電阻Ro在未接電纜波阻抗時的電壓值。
從測量電纜往變壓器繞組看過去繞組可以認為高阻抗，電纜端口相當于只有測量電阻Ro，由于Ro與Zo匹配，則再沒有折射或反射波出現。所以測量過程可以說是比較正常的，測量電壓就是測量匹配電阻上的電壓。
2. 未匹配條件下：從變壓器繞組看電纜，由于未匹配，看上去等值阻抗就為Z=Zo，傳輸到電纜的電壓為繞組電抗與電纜波阻抗的分壓。
而從電纜到測量儀輸入端口時，由于高阻，在端口產生正全反射，測量電壓加倍。當反射波從電纜傳回到變壓器端口時，又由于沒有匹配電阻，將在端口再次產生正全反射，這樣再傳到測量儀端口再產生全反射。經多次反射后，測量儀所測量的是這樣一個經過多次反射后的電壓。由于電纜有一定的長度L，不同的頻率點就會產生駐波，由于駐波的出現，也會使測量時出現所不希望的變異，這樣變異在同一臺儀器上會因為測量電纜的差異而出現在不同的頻率點上，也會因變壓器的等值繞組電抗不同而改變。對不同的儀器，將會因為一些其它的差異變化更大。
從上比較可以看到，即使是在穩定的正弦波掃頻條件下，測量端不匹配，對正常測量是致命的影響。
相關標簽：高壓發生器
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