一、测试结果分析及测试报告编写

（一）测试结果分析

根据《电力变压器绕组变形的频率响应分析法》（DL/T 911—2004）、《输变电设备状态检修试验规程》（Q/GDW 1168-2013）、《10kV-500kV输变电设备交接试验规程》（Q/GDW 11447-2015）及《国家电网公司变电检测通用管理规定》（国网运检/3 829-2017）的规定，可以用以下方式进行分析判断变压器绕组变形。利用待试设备的历史测试数据，或者同型号、同批次的另一台待试设备的测试数据，来进行横向、纵向比较分析，然后作出较为可靠的诊断结论。

1)用频率响应法分析判断待试设备绕组变形，主要是对绕组幅频响应特性进行纵向或横向比较，并综合考虑待试设备遭受短路冲击的情况、待试设备结构、电气试验及油中溶解气体分析等因素。根据相关系数的大小，可较直观地反映出待试设备绕组幅频响应特性的变化，通常可作为待试设备绕组变形的辅助手段。用相关系数辅助判断待试设备绕组变形的方法见附录B。

2)待试设备绕组幅频响应特性曲线中波峰或波谷分布位置及数量的变化，是分析待试设备绕组变形的重要依据。待试设备绕组变形典型幅频特性曲线参见附录C。

3) 当频响特性曲线低频段(1kHz～100kHz)的波峰或波谷发生明显变化，绕组电感可能改变，可能存在匝间或饼间短路的情况。对绝大多数待试设备来说，其三相绕组低频段的响应特性曲线应非常相似，如果存在差异应及时查明原因。

4)当频响特性曲线中频段（100kHz～600kHz）的波峰或波谷发生明显变化，绕组可能发生扭曲和鼓包等局部变形现象。

5)当频响特性曲线高频段（>600kHz）的波峰或波谷发生明显变化，绕组的对地电容可能改变。可能存在线圈整体移位或引线位移等情况。

典型正常的变压器绕组幅频响应特性曲线如图Z13G6002Ⅲ-1所示，通常包含多个明显的波峰和波谷，幅频响应特性曲线中的波峰或波谷分布位置及分布数量的变化，是分析变压器绕组变形的重要依据。

根据图Z13G6002Ⅲ-1中的幅频响应特性曲线可分为低频段（1～100kHz）、中频段（100～600kHz）、高频段（600～1000kHz）三段幅频响应特性曲线。其中：

（1）幅频响应特性曲线低频段（1～100kHz）的波峰或波谷位置发生明显变化，通常预示着绕组的电感改变，可能存在匝间或饼间短路的情况。频率较低时，绕组的对地电容及饼间电容所形成的容抗较大，而感抗较小，如果绕组的电感发生变化，会导致其频响特性曲线低频部分的波峰或波谷位置发生明显移动。对于绝大多数变压器，其三相绕组低频段的响应特性曲线应非常相似，如果存在差异则应及时查明原因。

（2）幅频响应特性曲线中频段（100～600kHz）的波峰或波谷位置发生明显变化，通常预示着绕组发生扭曲和鼓包等局部变形现象。在该频率范围内的幅频响应特性曲线具有较多的波峰和波谷，能够灵敏地反映出绕组分布  电感、电容的变化。

（3）幅频响应特性曲线高频段（＞600kHz）的波峰或波谷位置发生明显变化，通常预示着绕组的对地电容改变，可能存在线圈整体移位或引线位移等情况。频率较高时，绕组的感抗较大，容抗较小，由于绕组的饼间电容远大于对地电容，波峰和波谷分布位置主要以对地电容的影响为主。

根据测得的幅频响应特性曲线，可以采用以下方式进行分析判断。

（1）用频率响应分析法：主要是对绕组的幅频响应特性进行纵向或横向比较，并综合考虑变压器遭受短路冲击的情况、变压器结构、电气试验及油中溶解气体分析等因素。根据相关系数的大小，较直观地反映出变压器绕组幅频响应特性的变化，通常可作为判断变压器绕组变形的辅助手段。用相关系数R辅助判断变压器绕组变形的方法见表Z13G6002Ⅲ-1。

注：RLF为曲线在低频段（1kHz～100kHz）内的相关系数；RMF为曲线在中频段（100kHz～600kHz）内的相关系数；RHF为曲线在高频段（600kHz～1000kHz）内的相关系数。

（2）纵向比较法：是指对同一台变压器、同一绕组、同一分接开关位置、不同时期的幅频响应特性进行比较，根据幅频响应特性的变化判断变压器的绕组变形。该方法具有较高的检测灵敏度和判断准确性，但需要预先获得变压器原始的幅频响应特性，并应排除因检测条件及检测方式变化所造成的影响。

（3）横向比较法：是指对变压器同一电压等级的三相绕组幅频响应特性进行比较，必要时借鉴同一制造厂在同一时期制造的同型号变压器的幅频响应特性，来判断变压器绕组是否变形。该方法不需要变压器原始的幅频响应特性，现场应用较为方便，但应排除变压器的三相绕组发生相似程度的变形或者正常变压器三相绕组的幅频响应特性本身存在差异的可能性。

绕组变形测试最终数据为同相绕组两次测试曲线的相关系数值，按《电力变压器绕组变形的频率响应分析法》（DL/T 911—2004）之规定可得出是否变形和变形严重程度的判断。但在实际工作中，还应结合短路阻抗、直流电阻、变比等试验项目的结果进行综合分析，也可以通过介损试验，测量变压器各侧绕组对地的电容量来判断分析，其测量部位见表Z13G6002Ⅲ-2。

通过以上测量变压器各部位的电容量，建立方程求出变压器各侧绕组对地的电容量，与初始值比较，有无明显变化，并根据绕组变形测试结果，结合其他试验来判断变压器内部有无变形。

绕组变形测试结果不能作为判断变压器是否受损唯一依据。变压器绕组变形测试结果判断的关键是拥有绕组结构正常时的频响曲线或相同结构变压器的频响曲线，三相频响曲线间相互比较是一种权宜之计，它具有一定的局限性。因此，在变压器新投前必须测量绕组变形，为以后该变压器故障分析时提高可靠的依据。

（二）测试报告编写

检测工作中，应保存绕组频率响应检测原始数据，存放方式如下：

1) 建立一级文件夹，文件夹名称：变电站名＋检测日期（如：花庄变电站20150101）；

2) 建立二级文件夹，文件夹名称：调度号（如：#1主变、#2主变）。；

3) 文件名：按照被试设备类型，分别保存所测试的图谱，如220kV花庄站#1主变高压侧OA/OB/OC相，中压侧OmAm/OmBm/OmCm相等。

4)  当检测到异常时，应尽量在减少外界干扰的情况下，重复该相测试至少2次，且曲线无变化。存储不少于2组图谱，便于信号诊断分析。

绕组变形测试报告试验记录应填写信息，包括基本信息（变电站、委托单位、试验单位、运行编号、试验性质、试验日期、试验人员、试验地点、报告日期、编写人员、审核人员、批准人员、试验天气、环境温度、环境相对湿度）；设备铭牌（生产厂家、出厂日期、出厂编号、设备型号、额定电压、额定容量等）；试验数据（绕组测试图谱及相关系数、试验仪器、项目结论等）。

二、案例

某110kV变电站一台变压器型号为SFSZ9-4000/110，额定电压为110±8×1.25%/35±2×2.5%/10.5kV，阻抗电压为Uk12=10.03%、Uk23=6.51%、Uk13=17.72%。变压器在运行时（高压在5档，中压在4档），由于该地区普降雷暴雨，使变压器35kV侧保护动作，变压器轻、重瓦斯保护动作。对该变压器35kV侧3档、4档进行绕组变形测试。测试结果如下：

35kV侧3档幅频响应特性曲线如图Z13G6002Ⅲ-2所示。35kV侧4档幅频响应特性曲线如图Z13G6002Ⅲ-3所示。

由于新安装测得幅频响应特性曲线使用的仪器与本次测量使用仪器的匹配阻抗不同，因此两次的图谱不能比较判断，以本次的图谱用频率响应分析法，通过对图Z13G6002Ⅲ-2和图Z13G6002Ⅲ-3进行分析。

在图Z13G6002Ⅲ-2中，其相关系数R均符合表Z13G6002Ⅲ-1中所列规定。

在图Z13G6002Ⅲ-3中，其低频段（1kHz～100kHz）的U相与V、W相波峰或波谷位置发生明显变化，相关系数RLF＜0.6。中频段（100kHz～600kHz）的波峰或波谷位置发生较为明显变化，相关系数2.0＞RLF≈1.0。

因此该变压器在35kV侧U相发生严重变形，为了进一步诊断确定故障，对其进行下列试验。

1. 单相空载试验（见表Z13G6002Ⅲ-3）

空载损耗PUmVm与PVmWm比较相差＜3%；空载电流IUmVm≈IVmWm＞1.3IWmUm。

2. 单相短路试验（见表Z13G6002Ⅲ-4）

经计算在35kV侧3挡（额定挡）短路时，阻抗电压Uk12=9.92%，与铭牌值（10.03%）相比＜±10%。而在35kV侧4挡短路时，阻抗电压Uk12=16.5%，与铭牌值（10.03%）相比＞±10%。

3. 测量35kV侧直流电阻

在三挡（额定挡）测量UmNm、VmNm、WmNm直流电阻，其误差＜2%。在四档测量UmNm、VmNm、WmNm直流电阻，其误差＞2%，其中UmNm直流电阻高达数百欧。

4. 测量35kV侧绕组绝缘电阻

使用2500V/5000MW绝缘电阻表分别测量35kV分接开关，在3档（额定档）、4档的绝缘电阻，R60/R15=5300/4000。

通过以上试验空载损耗PUmVm与PVmWm比较相差＜3%，空载电流IUmVm≈IVmWm＞1.3IWmUm。在35kV侧4档短路时，阻抗电压Uk12=16.5%，与铭牌值（10.03%）相比＞±10%。在4档测量UmNm、VmNm、WmNm直流电阻，其误差＞2%。结合所测得的幅频响应特性曲线，判断该变压器在35kV侧U相的调压绕组及分接开关发生故障。绕组未发生匝间短路。经吊罩检查35kV侧U相的分接开关（4档）与调压绕组之间连线基本脱落。

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