為了克服低壓脈沖法的一些缺陷，1975年加拿大的E.P.迪克(Dick)和T. T.伊爾溫(Erven)提出了頻率響應(yīng)分析(FRA)法。在世界各國(guó)獲得了較為廣泛的應(yīng)用。CIGRE(International Council on Large Electric Systems)是位于法國(guó)的永久非政府和非營(yíng)利的國(guó)際聯(lián)合會(huì)，其變壓器委員推薦的變壓器變形診斷方法為頻率響應(yīng)分析法。

頻率響應(yīng)分析法的原理

變壓器繞組在較高頻率的電壓作用下，每個(gè)繞組本身均可視為一個(gè)由線性電阻、電感(互感)、電容等分布參數(shù)構(gòu)成的無(wú)源線性雙口網(wǎng)絡(luò)，其內(nèi)部特性可通過(guò)傳遞函數(shù)H(j ω)進(jìn)行描述。如果繞組變形，必然改變網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的分布電感、電容等參數(shù)，導(dǎo)致傳遞函數(shù)H(j ω)的零點(diǎn)和極點(diǎn)發(fā)生變化，從而使得網(wǎng)絡(luò)的頻率響應(yīng)特性發(fā)生變化。

用頻率響應(yīng)分析法測(cè)量變壓器繞組變形，是通過(guò)測(cè)量變壓器各個(gè)繞組的頻率響應(yīng)特性，并對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行縱向或橫向的比較，根據(jù)頻率響應(yīng)特性的變化，分析變壓器可能發(fā)生的繞組變形。

變壓器繞組的頻率響應(yīng)特性通常采用如圖所示的掃頻測(cè)量方式獲得。連續(xù)改變外施正弦波激勵(lì)源Vi的頻率，測(cè)量在不同頻率下的響應(yīng)端電壓Vo ( s)及激勵(lì)端電壓Vi(s)的比值，即可獲得指定激勵(lì)端和響應(yīng)端情況下繞組的頻率響應(yīng)特性。

測(cè)得的幅頻響應(yīng)應(yīng)以對(duì)數(shù)形式表示，即對(duì)電壓比值進(jìn)行如下處理：

其中|Vo(s) |和|Vi(s)|代表頻率為ω時(shí)響應(yīng)端和激勵(lì)端電壓的峰值或有效值。

這種用傳遞函數(shù)描述網(wǎng)絡(luò)特征的方法稱為頻率響應(yīng)分析法。由于每臺(tái)變壓器都對(duì)應(yīng)有自己的響應(yīng)特性，所以繞組變形后，其內(nèi)部參數(shù)變化將導(dǎo)致傳遞函數(shù)的變化。分析和比較變壓器的頻率響應(yīng)特性，并對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行縱向或橫向的比較就可以發(fā)現(xiàn)變壓器繞組是否發(fā)生了變形。誠(chéng)然，繞組變形前的頻率響應(yīng)特性是分析和比較的基礎(chǔ)。

頻率響應(yīng)分析法的基本測(cè)量回路