CN111610464A - 一种利用频响法低频特征及直阻诊断变压器断股的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用频响法低频特征及直阻诊断变压器断股的方法，包括：1)进行准备工作；2)进行直流电阻测试仪的输出电流测试；3)当输出电流及直阻测试结果合格时，则转至步骤4)，否则，则转至步骤5)；4)对绕组直流电阻充分放电，再转至步骤6)；5)试验结束；6)当绕组变形测试仪及测试电缆完好时，则转至步骤8)，否则，则转至步骤7)；7)更换绕组变形测试仪或者测试电缆；8)将激励信号测试电缆和响应信号测试电缆与变压器绕组端头联接，将输入单元和检测单元的接地线与变压器铁心接地铜排联接，再判断变压器是否断股，当断股时，则对变压器进行检修，否则，则排除故障，该方法确定变压器绕组是否存在断股。
Description
技术领域
本发明属于变压器绕组故障测试及故障诊断技术领域，涉及一种利用频响法低频特征及直阻诊断变压器断股的方法。
背景技术
变压器是电力系统及牵引供电系统中核心的设备之一，一旦发生故障将会严重危害整个系统的安全运行，并造成巨大的经济损失。而变压器绕组故障是造成变压器故障的主要原因。变压器正常运行时，绕组所受电动力不会导致绕组变形，而一旦当变压器发生出口短路故障，绕组中的短路电流将剧增，从而使绕组承受的电动力超过其所能承受的机械强度而有可能发生断股。在发生断股时，绕组的断股的检测方法主要为吊罩检修、直阻测试。变压器吊罩检修属于变压器的大修事件，工程较为复杂，检修周期较长，检修费用昂贵，且对于靠近铁芯部分的绕组很难发现断股问题。传统直阻测试判别断股依据较为单一，直阻结果是可以反映出绕组或者引出线的是否存在断股或者焊接质量问题。但是由于绕组随着运行年限连接头或导线板表明会出现氧化，均会造成直阻互差不合格。同时由于试验人员在测试时，线夹的测试位置及松紧度等也会造成直阻变化较大。为此利用绕组发生断股后，频响法在低频段的特征曲线变化的特点，同时结合直阻的测试结果，综合诊断变压器绕组断股更加可靠有效。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种利用频响法低频特征及直阻诊断变压器断股的方法，该方法确定变压器绕组是否存在断股。
为达到上述目的，本发明所述的利用频响法低频特征及直阻诊断变压器断股的方法包括以下步骤：
1)进行变压器绕组断股检查试验的准备工作；
2)打开直流电阻测试仪，将直流电阻测试仪的直阻测试线接至变压器的绕组端子上，调节直流电阻测试仪的输出电流进行测试；
3)测量并记录直流电阻测试仪的输出电流及直阻测试结果，再将直流电阻测试仪的输出电流及直阻测试结果折算至20°下后与出厂数据进行比对分析，以判断测试结果是否合格，当测试结果合格时，则转至步骤4)，否则，则转至步骤5)；
4)对绕组直流电阻充分放电，再转至步骤6)；
5)试验结束；
6)将绕组变形测试仪接地，再打开绕组变形测试仪，将测试电缆短接，再检验绕组变形测试仪及测试电缆是否完好，当绕组变形测试仪及测试电缆完好时，则转至步骤8)，否则，则转至步骤7)；
7)更换绕组变形测试仪或者测试电缆；
8)将激励信号测试电缆和响应信号测试电缆与变压器绕组端头联接，同时将输入单元和检测单元的接地线与变压器铁心接地铜排联接，再转至步骤9)；
9)将测试得到低频特征曲线与出厂指纹曲线进行比对分析，以判断变压器是否断股，当变压器断股时，则转至步骤11)，否则，则转至步骤 10)；
10)排出氧化、接线板松紧度及人为因素造成的故障，然后转至步骤3)。
11)对变压器进行检修。
步骤1)的具体操作为：
将变压器的高压侧引线、中性点引下线及低压侧软连接线全部拆除；准备试验用220V电源，将直流电阻测试仪接地。
步骤3)中，对于1.6MVA以上变压器，各相绕组电阻相互间的差别小于等于三相平均值的2％，无中性点引出的绕组，线间差别小于等于三相平均值的1％，且与正常情况下相同部位测得值比较变化小于等于2％，则测试结果合格。
步骤4)中，将变压器的高压侧三相绕组短接接地，低压侧所有绕组短接接地，中性点接地。
本发明具有以下有益效果：
本发明所述的利用频响法低频特征及直阻诊断变压器断股的方法在具体操作时，基于当变压器绕组发生断股后，导致电感参数发生改变，进而引起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，利用此特征来判定断股的依据，同时基于频响法低频特征及直阻诊断变压器是否断股，结合直阻的变化与低频段的特征曲线，可靠有效的诊断出绕组是否存在断股现象，弥补直阻测试判定断股的不足，操作方便、简单。
附图说明
图1为频响法测试原理图；
图2为本发明的测试流程图；
图3为频响法测试接线方式图；
图4为频响法测试结果图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
频响法的基本思想就是建立输入激励与输出响应函数关系，也就是绕组的传递函数，对传递函数进行逐点描绘，即可得到反映变压器绕组特性的传递函数特性曲线，参考图1，图1中，C1为绕组对地电容，C2为套管对地电容，L为线圈电感，Rs为扫频信号输出电阻，R为匹配电阻， Ui为扫频输入信号，Uo为响应输出信号。
变压器内部结构固定后，其等值网络中的分布参数就固定，传递函数特性曲线也就固定。在频率较低时，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，如果变压器绕组发生了断股物理现象，会引起等值网络中电感参数的变化，进而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，利用此特征来判定绕组是否存在断股现象。
参考图2至图4，本发明所述的利用频响法低频特征及直阻诊断变压器断股的方法包括以下步骤：
1)进行变压器绕组断股检查试验的准备工作；
2)打开直流电阻测试仪，将直流电阻测试仪的直阻测试线接至变压器的绕组端子上，调节直流电阻测试仪的输出电流进行测试；
3)测量并记录直流电阻测试仪的输出电流及直阻测试结果，再将直流电阻测试仪的输出电流及直阻测试结果折算至20°下后与出厂数据进行比对分析，以判断测试结果是否合格，当测试结果合格时，则转至步骤4)，否则，则转至步骤5)；
4)对绕组直流电阻充分放电，再转至步骤6)；
5)试验结束；
6)将绕组变形测试仪接地，再打开绕组变形测试仪，将测试电缆短接，再检验绕组变形测试仪及测试电缆是否完好，当绕组变形测试仪及测试电缆完好时，则转至步骤8)，否则，则转至步骤7)；
7)更换绕组变形测试仪或者测试电缆；
8)将激励信号测试电缆和响应信号测试电缆与变压器绕组端头联接，同时将输入单元和检测单元的接地线与变压器铁心接地铜排联接，再转至步骤9)；
9)将测试得到低频特征曲线与出厂指纹曲线进行比对分析，以判断变压器是否断股，当变压器断股时，则转至步骤11)，否则，则转至步骤 10)；
10)排出氧化、接线板松紧度及人为因素造成的故障，然后转至步骤3)。
11)对变压器进行检修。
步骤1)的具体操作为：
将变压器的高压侧引线、中性点引下线及低压侧软连接线全部拆除；准备试验用220V电源，将直流电阻测试仪接地。
步骤3)中，对于1.6MVA以上变压器，各相绕组电阻相互间的差别小于等于三相平均值的2％，无中性点引出的绕组，线间差别小于等于三相平均值的1％，且与正常情况下相同部位测得值比较变化小于等于2％，则测试结果合格。
步骤4)中，将变压器的高压侧三相绕组短接接地，低压侧所有绕组短接接地，中性点接地。
步骤6)的具体操作过程为：
61)绕组变形频率响应测试的扫频信号从绕组的中性点注入，绕组首端输出，非被试绕组悬空，根据变压器的不同接线组别，绕组变形测试的接线方式不同，扫频信号输入阻抗对应采集仪器的红色接线钳，扫频信号输出阻抗对应采集仪器的黑色接线钳；
62)扫频信号输入阻抗接于中性点,扫频信号输出阻抗分别接在A、B、 C上；
63)开启测试仪器的电源，测试仪器系统的启动时间大约为10秒，测试仪器发出启动提示声；
64)双击桌面上的变压器绕组变形测试系统图标，启动变压器绕组变形测试系统程序；
65)启动过程完成后，进入标题为变压器绕组变形测试系统的主程序界面，单击工具栏中的连接仪器系统将自动进行连接，程序启动后会自动连接测试仪器，当连接成功则跳过该步骤，当连接不成功请按照连接失败提示信息检查仪器的通讯设置及通讯电缆的连接情况；
66)连接仪器后，则需要选择测试变压器，在选择变压器对话框中单击新添变压器，即可弹出输入变压器名称对话框，设置好变压器的名称及所属单位后，单击确定按钮进入变压器基本信息设置对话框设置好变压器基本信息后，单击确定，则一个新的变压器档案信息建立完成；
67)设置好基本的测试信息后，选择该测试变压器，进行频响法的数据测量。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
Claims (4)
1.一种利用频响法低频特征及直阻诊断变压器断股的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)进行变压器绕组断股检查试验的准备工作；
2)打开直流电阻测试仪，将直流电阻测试仪的直阻测试线接至变压器的绕组端子上，调节直流电阻测试仪的输出电流进行测试；
3)测量并记录直流电阻测试仪的输出电流及直阻测试结果，再将直流电阻测试仪的输出电流及直阻测试结果折算至20°下后与出厂数据进行比对分析，以判断测试结果是否合格，当测试结果合格时，则转至步骤4)，否则，则转至步骤5)；
4)对绕组直流电阻充分放电，再转至步骤6)；
5)试验结束；
6)将绕组变形测试仪接地，再打开绕组变形测试仪，将测试电缆短接，再检验绕组变形测试仪及测试电缆是否完好，当绕组变形测试仪及测试电缆完好时，则转至步骤8)，否则，则转至步骤7)；
7)更换绕组变形测试仪或者测试电缆；
8)将激励信号测试电缆和响应信号测试电缆与变压器绕组端头联接，同时将输入单元和检测单元的接地线与变压器铁心接地铜排联接，再转至步骤9)；
9)将测试得到低频特征曲线与出厂指纹曲线进行比对分析，以判断变压器是否断股，当变压器断股时，则转至步骤11)，否则，则转至步骤10)；
10)排出氧化、接线板松紧度及人为因素造成的故障，然后转至步骤3)。
11)对变压器进行检修。
2.根据权利要求1所述的利用频响法低频特征及直阻诊断变压器断股的方法，其特征在于，步骤1)的具体操作为：
将变压器的高压侧引线、中性点引下线及低压侧软连接线全部拆除；准备试验用220V电源，将直流电阻测试仪接地。
3.根据权利要求1所述的利用频响法低频特征及直阻诊断变压器断股的方法，其特征在于，步骤3)中，对于1.6MVA以上变压器，各相绕组电阻相互间的差别小于等于三相平均值的2％，无中性点引出的绕组，线间差别小于等于三相平均值的1％，且与正常情况下相同部位测得值比较变化小于等于2％，则测试结果合格。
4.根据权利要求1所述的利用频响法低频特征及直阻诊断变压器断股的方法，其特征在于，步骤4)中，将变压器的高压侧三相绕组短接接地，低压侧所有绕组短接接地，中性点接地。
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