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短路阻抗法測(cè)試變壓器繞組變形原理

發(fā)布時(shí)間：2021-06-07 07:59:21人氣：

變壓器在運(yùn)行中不可避免地要遭受出口短路或近區(qū)短路故障沖擊，在運(yùn)輸安裝過(guò)程中也可能受到碰撞沖擊。在這些沖擊力(包括電動(dòng)力和機(jī)械力)作用下，變壓器繞組就可能發(fā)生變形(如軸向、徑向尺寸變化、位移、扭曲、鼓包等)而導(dǎo)致匝間短路，最終造成變壓器損壞。變壓器遭受沖擊后，繞組是否有變形?是繼續(xù)運(yùn)行一段時(shí)間，還是立即退出運(yùn)行?這些問(wèn)題靠常規(guī)的電氣試驗(yàn)是不能解決的，即使是耗時(shí)費(fèi)力的吊罩檢查也只能檢查到圍屏或最外層繞組。

國(guó)際國(guó)內(nèi)用于檢測(cè)變壓器繞組變形的方法主要有三種：短路阻抗法、低壓脈沖法和頻率響應(yīng)法。以前，對(duì)于變壓器繞組變形的測(cè)試，多采用短路阻抗法。進(jìn)入90年代以后，隨著頻率響應(yīng)技術(shù)的日益成熟，頻率響應(yīng)分析法得到了充分的應(yīng)用。

阻抗法測(cè)試的基本原理圖

阻抗法是通過(guò)測(cè)量工頻電壓下變壓器繞組的短路阻抗或漏抗來(lái)反映繞組的變形和移位及匝間開路和短路等缺陷。漏抗實(shí)質(zhì)上是散布在變壓器繞組與繞組之間，繞組內(nèi)部及繞組與油箱之間的漏磁通形成的感應(yīng)磁勢(shì)的反映，因此對(duì)漏磁磁路的變化比較靈敏；短路阻抗則是漏抗和繞組電阻的平方和開方。由于一般大型變壓器繞組電阻比漏抗要小很多，因此阻抗可以反映漏抗的變化，而且，測(cè)量阻抗比測(cè)漏抗易于實(shí)現(xiàn)。在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試中，建議在低電壓下實(shí)施阻抗測(cè)量，電壓根據(jù)被測(cè)變壓器容量的大小一般取幾百伏，為避開鐵芯非線性的影響，所加電流應(yīng)大于2A。被測(cè)變壓器低壓側(cè)短路，高壓側(cè)施壓，測(cè)量接線如圖所示(以兩繞組變壓器為例)。

當(dāng)所加電源的頻率逐步增高時(shí)，變壓器繞組分布參數(shù)的特性逐漸體現(xiàn)出來(lái)。實(shí)質(zhì)上，變壓器繞組在高頻下是一個(gè)由分布電感和電容構(gòu)成的線性無(wú)源兩端網(wǎng)絡(luò)，如圖所示。圖中，Ls為線匝自感；M為匝間互感；Cs為匝間電容；Cg為線匝對(duì)地電容（忽略了損耗因素）。