變壓器繞組變形的低壓脈沖測(cè)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(jī)械力而不可逆地變化。 介紹了國(guó)內(nèi)外常用的變壓器繞組變形測(cè)試的低壓脈沖測(cè)試法。

　　變壓器繞組變形的低壓脈沖測(cè)試法

　　頻率超過(guò)1kHz、振幅低時(shí)，變壓器鐵芯勵(lì)磁程度低，基本不起作用，各繞組可以看作是線性電阻、電感、電容器等分布參數(shù)組成的無(wú)源線性二端口網(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(nèi)分布參數(shù)的微小變化引起的波形上的變化，反映繞組結(jié)構(gòu)(匝間、潘間相對(duì)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(yīng)的示波器，則可以清晰地反映這些變化。

　　測(cè)試時(shí)采用0.1/5μs、0.3/1.5μs、0.1/1.0μs等持續(xù)時(shí)間短的脈沖波形，重復(fù)脈沖發(fā)生器輸出50~1250V的脈沖電壓，重復(fù)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(cè)量。 其原理接線圖如圖6-102所示。

　　測(cè)量布線有電壓布線法、電流布線法、差分布線法等。 其中差分接線法靈敏度更高，其原理接線圖如圖6-103所示。 某節(jié)電試驗(yàn)研究所等應(yīng)用該方法測(cè)量了某2000kVA、60kV、y、d11接線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(zhǔn)確地反映繞組的軸向和徑向變形故障。 但是，測(cè)量?jī)x器設(shè)備具有高穩(wěn)定性、不變的標(biāo)準(zhǔn)波形和專用連接的屏蔽線，要求維持測(cè)量的重復(fù)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(guó)和美國(guó)對(duì)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(yàn)，目前在IEC及許多國(guó)家的電力變壓器短路試驗(yàn)導(dǎo)則和測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)中。

　　隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)字存儲(chǔ)技術(shù)的發(fā)展，以數(shù)字形式記錄時(shí)域信號(hào)并傳輸?shù)接?jì)算機(jī)進(jìn)行各種分析處理越來(lái)越顯示出*性。 例如，可以對(duì)數(shù)字形式的信號(hào)進(jìn)行平滑、濾波、頻譜分析、相關(guān)分析、傳遞函數(shù)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(hào)特征，更準(zhǔn)確地判斷信號(hào)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(tǒng)的低壓脈沖法，組成了以計(jì)算機(jī)為中心的低壓脈沖法繞組變形測(cè)試系統(tǒng)，其測(cè)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(hào)的數(shù)據(jù)采集單元是雙通道、8位、20M/s采樣率的數(shù)據(jù)采集板，直接插入計(jì)算機(jī)的擴(kuò)展槽中記錄施加在變壓器線圈上的低壓脈沖信號(hào)及響應(yīng)信號(hào)，并將數(shù)據(jù)傳輸至計(jì)算機(jī)。 計(jì)算機(jī)對(duì)收集到的輸入輸出信號(hào)進(jìn)行處理和分析，顯示信號(hào)曲線或作為硬拷貝輸出。

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