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變壓器繞組變形頻率響應分析法的具體判斷方法。
具體判斷方法如下:
1.利用變壓器良好狀態時的頻響特性
先測出變壓器正常良好狀態下各繞組的頻響曲線,當需要檢測變壓器的繞組狀態是否有變化時,將其頻響曲線與良好狀態下的曲線對比就可得到較準確的結論。一臺120000/220kV變壓器在低壓側出口短路前后的頻響曲線實例。各相曲線向下依次平移40dB,相應相在各頻率段和全頻域上的相關系數pxy皆小于0.85,很容易地判斷出低壓側發生了嚴重變形,并為解體檢查證實。因此,應給每一臺處于重要位置的變壓器建立投運前或確認繞組狀態良好時的頻響曲線檔案。
2.利用相似變壓器的頻響曲線判定
由于廠家設計和生產中的連續性,使同連接方式的繞組的頻響曲線比較相似,即有可參照性。實際測量中,若被試變壓器無歷史記錄數據,可用可參考變壓器的頻響曲線作診斷旁證。
同一廠家生產的同型號同連接方式的繞組的生產日期越近,參考價值越高。而同期同設計參數產品的頻響曲線甚至可以作為遭受事故變壓器良好時的頻響曲線對比。
圖6-110(a)為某廠不同時期生產的同型號同連接方式的幾臺變壓器在1993年、1994年測得的繞組的頻響曲線(為便于觀察各曲線依次向上平移了20dB)。相距時間較長的曲線1,5間的pxy為0.95,其他每兩條曲線間的pxy均大于0.97,同一年出廠的曲線 2,3之間的pxy甚至達到0.993,而且其谷頻率段上的pxy都在0.94以上,即可參考的繞組之間的相似性很好。圖6-110(b)為某廠兩臺相同設計同時生產的SFZ-31500/110kV 變壓器低壓側的三相頻響曲線的比較,圖中各相的頻響曲線向下依次平移40dB。變壓器1,2各相應相全頻域上的Pxy皆小于0.98;各頻率段上的pxy有三個小于0.97,有三個小于0.90,考慮到變壓器2曾多次遭受近區短路,因此容易判斷變壓器2低壓側繞組發生了變形,經吊罩檢查證實。
3.無可參考數據時的變壓器繞組故障判定
因變壓器系三相對稱設計,故對無參考數據頻響曲線的變壓器常用三相頻響特性的一致性來判斷繞組的狀態。過去用整個測量頻域上的三相頻響特性之間的py和E為判據, 雖然能反映一定問題,但在很多情況下遠遠不夠。頻域分段后,可容易地得到pxy,Ex 其在整個測量頻域上的分布。表6-86列出了兩臺無可參考數據的變壓器的參數值,變壓器1三條頻響曲線的中頻和高頻兩段變化大,而變壓器2各段上的特征值都比較接近,且pxy接近于1、Exy也比較小。考慮到變壓器1的中壓側曾遭受嚴重短路,判斷其繞組有變 形故障,而變壓器2無變形,事實證明判斷正確,而兩臺變壓器全頻域上的p比較接近,僅據此分析則會誤判。
據現有經驗,判斷無可參考數據變壓器的繞組狀態時,應對pxy和Ex這兩種參數綜合考慮,一般隨著pxy的減小,Ex很快增大。如在兩個及以上的頻段上px0.98且Ex 3.0,或Px<0.90而Exy>1.5,或Exy>4.5而pxy僅在0.990附近,都可能存在變形故障。
判斷步驟如下：
檢測到變壓器的頻響曲線以后,按下述優先順序擇一執行。
(1)調查該變壓器有無歷史數據并將測得的頻響曲線分段,在全頻域和各段上分別計算與相應相的歷史數據之間的pxy及Exy并判定繞組的狀態;
(2)查看是否有可參考的變壓器的頻響曲線,調出出廠日期相距較近的頻響曲線,分別計算全域和各段上的特征參數,并結合變壓器運行狀況來判定繞組的狀態;
(3)將三相頻響曲線分段,分別在全頻域和各段上計算三相之間的px及Ex,結合運行狀況來判定變壓器繞組的狀態。
