电力变压器绕组变形原因分析及测试方法

2021-11-24荚少英

商品与质量 2021年2期

荚少英

华昊检测技术有限公司安徽芜湖 241100

在电力系统中，绕组就是指变压器在运行中的电路部分，它是发生电磁感应的前提，需要有关人员根据具体的情况对绕组的方向以及缠绕方式进行合理的选择。绕组是由导电率高的铜导线和铝导线构成，它具有一定的机械强度和绝缘强度，可以满足电力传输过程中所需要的条件，绕组的结构形式一般都是比较紧凑的，而且生产效率高，可以降低电能的损耗，当发电厂需要向不同的用户进行供电时，就需要变压器绕组来实现它的根本目的。但是从绕组本身的应用来看，它可能会存在不同程度的隐患，包括变形等现象，这对于电力系统的危害是非常大的，需要有关人员对此进行分析。

1 电力变压器绕组变形的危害

1.1 绕组变形的定义

所谓的绕组变形就是指变压器绕组在不同作用力下发生的变化，包括绕组尺寸、绕组方向等类型，它可能会表现在变压器绕组的外观上，也可能是电力变压器的位置发生变化，或者出现鼓包等现象，这些都是绕组变形的主要特点。一旦出现绕组变形后，它对于电力系统的安全运行就造成了一定的影响，有关人员需要找到具体的原因，采取相应的措施解决。

1.2 绕组变形的危害

在不同的外力作用下，绕组变形的表现形式是不同的，产生的危害也有着不同的特点。首先，如果是变压器绕组的绝缘层受到破坏，则会导致电能在传输的过程中缺乏一定的限制，在正常运行的电压下导致电流的外放，从而引发火灾或者击穿等事故。其次，绕组变形后，它的机械性能将遭受不同程度的影响，导致电力系统无法正常运行，引发大面积瘫痪等问题。另外，如果绕组变形程度非常严重，电力变压器还会立即损坏，无法继续满足电能的转换和传输。

2 电力变压器绕组变形的原因

2.1 短路故障的原因

在电力变压器的运作过程中，短路故障是造成绕组变形的主要原因，这是由于线路一旦发生短路现象后，它的电流将会在短时间内无限增大，并且在当前情况下，变压器所受到冲击力可以瞬时增加数十倍，从而对绕组造成不同的影响。从变压器绕组本身的构造形式来看，它的绝缘性、机械性等特点与导线和缠绕方式有着密切的关系，一旦发生短路故障时，它的瞬时变化是非常大的，而且冲击力对于绕组的变形程度有着不同的影响，作用在绕组上的力来自于不同方向，如果它的合力超过了某个范围点，绕组就会发生永久变形，从而产生相应的安全隐患。

2.2 外界因素导致的绕组变形

除了电力系统本身的短路故障原因外，外界因素也可能导致变压器绕组变形情况的发生。一般来说，如果在变压器运输的过程中，受到碰撞或者大幅度的颠簸等情况，可能会导致会绕组产生变形，这主要是工作人员没有加强这方面的管理，由于疏忽导致的变形问题。其次，在变压器绕组运行的过程中，如果在安装上有着一定的欠缺，或者变压器本身存在质量问题，变压器绕组的保护系统不能立即做出相应的动作，导致外界电流或者电压的侵蚀，这也是造成变压器绕组变形的主要原因。

3 电力变压器绕组变形的测试方法

3.1 频响分析法

频响分析法主要是指在外界环境的控制下，对电力变压器绕组的频率响应进行记录和分析的一种方法，通过它对于不同频率信号的处理能力之间存在的差异，从而判断电力变压器绕组的异常情况。在实际的测试过程中，有关人员可以采取相应的测试仪来进行判断，将放大器的输入端接入信号发生器，通过不同输出信号频率的变化对现有的幅度和数据进行读取，并且在幅度不变的情况下，再进行不同输出频率信号的发射，从而记录下具体的数据，绘制成相应的曲线，从曲线上得出规律。当电力变压器处于正常状态时，它的频响特性处于一个稳定的状态，如果变压器绕组存在变形情况，它的频响特性将呈现不同的规律。但是在此过程中需要注意的是控制好外界环境的变化，避免测试过程受到电磁感应的影响，提高测试过程中的精确性。

3.2 低压脉冲法

低压脉冲是指对电力变压器进行脉冲信号的发射，然后根据回波的极性判断出绕组的变形情况，还可以对相应的故障点进行定位，它可能会体现出不同单位分布的波形变化，从而对绕组的结构进行有效的反映。在低压脉冲法的应用过程中，它需要具备足够的高频含量，并且可以合理的选择示波器，使其保持在一个合理的范围中。变压器绕组变形的情况与阻抗的正负偏差量有着明显的关系，可以就此进行相应的分析和判断。此外，在测试的过程中需要注意低压信号传输的稳定性，并且将温度控制到定的范围内，可以采用多次测试的方法，尽量保证测试结果的有效性。

3.3 特性试验法

特性试验主要是指在空载的作用下对电力变压器绕组进行分析和判断的方法。它对于工作人员的操作有着一定的要求，需要在开始之前进行空载特性和继电保护值的测定，从而判断在相应的电压、电流的作用下，变压器绕组的具体运行情况，有关人员需要记录不同时刻的数据，并且进行比较，从测量的结果来判断绕组变形的情况，需要注意的是，特性试验法在应用的过程中具有相对性，需要从容量增加的角度来进行分析，当变压器受到空载时的电流冲击时，如果电容量的变化超过一定的范围，就可以认为可能是绕组变形的原因到导致的变化。