變壓器繞組變形的低壓脈沖測試法

電力變壓器的繞組變形是指繞組的尺寸和形狀因電力和機械力而不可逆地變化。 介紹了國內外常用的變壓器繞組變形測試的低壓脈沖測試法。

　　變壓器繞組變形的低壓脈沖測試法

　　頻率超過(guò)1kHz、振幅低時(shí)，變壓器鐵芯勵磁程度低，基本不起作用，各繞組可以看作是線(xiàn)性電阻、電感、電容器等分布參數組成的無(wú)源線(xiàn)性二端口網(wǎng)絡(luò )。,如圖6-101所示。

　　低電壓脈沖(LVI )法利用等效電路中各小單元內分布參數的微小變化引起的波形上的變化，反映繞組結構(匝間、潘間相對位置)上的變化。 如果使用外部施加脈沖波具有足夠陡峭度、具有足夠頻率響應的示波器，則可以清晰地反映這些變化。

　　測試時(shí)采用0.1/5μs、0.3/1.5μs、0.1/1.0μs等持續時(shí)間短的脈沖波形，重復脈沖發(fā)生器輸出50~1250V的脈沖電壓，重復頻率在1000次/s以上。 向電力變壓器的高壓(低壓)繞組施加脈沖電壓，將低壓(高壓)繞組三相并聯(lián)后通過(guò)一個(gè)電阻(1~75 )接地，用電子示波器進(jìn)行測量。 其原理接線(xiàn)圖如圖6-102所示。

　　測量布線(xiàn)有電壓布線(xiàn)法、電流布線(xiàn)法、差分布線(xiàn)法等。 其中差分接線(xiàn)法靈敏度更高，其原理接線(xiàn)圖如圖6-103所示。 某節電試驗研究所等應用該方法測量了某2000kVA、60kV、y、d11接線(xiàn)的電力變壓器低壓繞組，得到的波形圖如圖6-104所示。

　　低壓脈沖法可以靈敏、準確地反映繞組的軸向和徑向變形故障。 但是，測量?jì)x器設備具有高穩定性、不變的標準波形和連接的屏蔽線(xiàn)，要求維持測量的重復性。

　　低壓脈沖法是法蘭的w .李奇(Lech)和l .塔米斯基(Tyminski)于1966年提出的，后來(lái)英國和美國對其進(jìn)行了改進(jìn)，主要用于判斷變壓器是否通過(guò)了短路試驗，目前在IEC及許多國家的電力變壓器短路試驗導則和測試標準中。

　　隨著(zhù)計算機技術(shù)和數字存儲技術(shù)的發(fā)展，以數字形式記錄時(shí)域信號并傳輸到計算機進(jìn)行各種分析處理越來(lái)越顯示出*性。 例如，可以對數字形式的信號進(jìn)行平滑、濾波、頻譜分析、相關(guān)分析、傳遞函數分析等。 這些手段的引入比單純的時(shí)域分析更能有效地提取信號特征，更準確地判斷信號失真的原因。 基于上述思想，西安交通大學(xué)等單位改進(jìn)了傳統的低壓脈沖法，組成了以計算機為中心的低壓脈沖法繞組變形測試系統，其測試原理框圖如圖6-105所示。 其中低壓脈沖源產(chǎn)生振幅800V、前端0.25s、半寬2.5s的單極脈沖電壓信號的數據采集單元是雙通道、8位、20M/s采樣率的數據采集板，直接插入計算機的擴展槽中記錄施加在變壓器線(xiàn)圈上的低壓脈沖信號及響應信號，并將數據傳輸至計算機。 計算機對收集到的輸入輸出信號進(jìn)行處理和分析，顯示信號曲線(xiàn)或作為硬拷貝輸出。

　　目前在模型變壓器上取得了一些有益的測試結果，為將該方法應用于實(shí)踐奠定了基礎。