DLT911-2004 电力变压器绕组变形的频率响应分析法

DLT911-2004 电力变压器绕组变形的频率响应分析法 本标准是根据原国家经贸委 《关于确认 1999年度电力行业标准制、修订计划项目的通知》 (国经 贸电力 【1999] 40号)安排制定的，目的是规范和指导电力变压器绕组变形频率响应分析法 (不包括 低压脉冲法)的现场应用。 用频率响应分析法检测变压器绕组变形具有检测灵敏度高、现场使用方便、可在变压器不吊罩的 情况下判断变压器绕组变形等优点，现己在电力行业广泛应用。 本标准的附录A为规范性附录，附录B为资料性附录。 本标准由中国电力企业联合会提出。 本标准由电力行业高压试验技术标准化技术委员会归口并负责解释。 范围 本标准规定了用频率响应分析法检测变压器绕组变形的基本要求。 本标准适用于 6kV及以上电压等级电力变压器及其他特殊用途的变压器。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后 所有的修改单 (不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协 议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注 日期的引用文件，其最新版本适用于本 标准。 G131094.1 电力变压器 第一部分 总则 (egvIEC 60(Y76-1: 1993) GB 1094.5 电力变压器 第五部分 承受短路的能力 (neq IEC 60076-5: 1976) DL/T596 电力设备预防性试验规程 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。 3.1 绕组变形winding deformation 指电力变压器绕组在机械力或电动力作用下发生的轴向或径向尺寸变化，通常表现为绕组局部扭 曲、鼓包或移位等特征。变压器在遭受短路电流冲击或在运输过程中遭受冲撞时，均有可能发生绕组 变形现象，它将直接影响变压器的安全运行。 3.2 双口网络bilateral network 指具备一对输入端口和一对输出端口的网络。如果网络是由线性的电阻、电感 (包括互感)和电 容元件组成，且内部不含任何独立电源，则称之为无源线性双口网络。当频率较高时，变压器绕组可 视为无源线性双口网络。 3.3 传递函数 transfer function 用拉普拉斯变换形式表示的无源双口网络的输出与输入之比。传递函数极点和零点的分布与双口 网络的内部元件参数、连接方式以及端口连接的阻抗密切相关。 3.4 频率响应frequency response 指在正弦稳态情况下，网络的传递函数 H (jt))与角频率。的关系。通常把 H (jru)幅值随W的 变化关系称为幅频响应，H (jw)相位随。变化的关系称为相频响应。 3.5 频率扫描frequency sweep 连续改变外施正弦波激励信号源的频率，测量网络在不同频率下的输出信号与输入信号之比，并 绘制出相应的幅频响应或相频响应曲线。 4 检测原理 在较高频率的电压作用下，变压器的每个绕组均可视为一个由线性电阻、电感 (互感)、电容等 分布参数构成的无源线性双口网络，其内部特性可通过传递函数 H (jc))描述，如图 1所示。如果绕 组发生变形，绕组内部的分布电感、电容等参数必然改变，导致其等效网络传递函数 H (ja))的零点 和极点发生变化，使网络的频率响应特性发生变化。 用频率响应分析法检测变压器绕组变形，是通过检测变压器各个绕组的幅频响应特性，并对检测 结果进行纵向或横向比较，根据幅频响应特性的差异，判断变压器可能发生的绕组变形。 变压器绕组的幅频响应特性采用图 1所示的频率扫描方式获得。连续改变外施正弦波激励源 US的 频率f(角频率o)=2动 ，测量在不同频率下的响应端电压 认和激励端电压U,的信号幅值之比，获得 指定激励端和响应端情况下绕组的幅频响应曲线。图中:L, K及C分别代表绕组单位长度的分布电感、 分布电容及对地分布电容，U,, U2分别为等效网络的激励端电压和响应端电压，US为正弦波激励信号 源电压，R，为信号源输出阻抗，R为匹配电阻。 5 检测仪器的要求 5.1 扫频检测范围 扫频检测范围应为 IkHz-1MHz，可分成若干个频段分别检测。 5.2 扫频检测方式 采用线性分布的扫频检测方式。 5.3 扫描频率精确度 信号源输出正弦波信号的频率精确度应不大于0.01%. 5.4 扫描频率间隔 扫描频率的间隔应小于2kHz a 5.5 阻抗匹配方式 检测仪器应具备一个正弦波激励信号输出端和两个独立的信号检测端。其中，正弦波信号源 US的 输出阻抗 RS应为 5052，且输出端应通过同轴屏蔽电缆直接与被测变压器绕组的激励端连接;两个独立 信号检测端的输入阻抗不应低于 1 M52，且应通过同轴屏蔽电缆分别连接到被测变压器绕组的激励端和 响应端，并在被测绕组的响应端连接5052的匹配电阻Ro 所使用的同轴屏蔽电缆的波阻抗应为500，电缆长度宜为 15m-20m. 5.6 检测精确度 检测仪器应具备一l00dB-20dB 于土1dBo 5.7 选频滤波特性 检测仪器应具备选频滤波功能， 5.8 数据存储格式 DL/T911一 2004 的动态检测范围，且在一80dB-2OdB 范围内的检测精确度应小 通频带的宽度应小于选频滤波器中心频率的5%。 应采用纯文本格式保存检测数据，以便数据的传递和比较。 6 检测方法 6.1变压器绕组变形检测应在所有直流试验项目之前或者在绕组充分放电以后进行。应根据接线要求 和接线方式，逐一对变压器的各个绕组进行检测，分别记录幅频响应特性曲线。 6.2 接线要求 6.2.1 检测前应拆除与变压器套管端部相连的所有引线，并使拆除的引线尽可能远离被测变压器套管。 对于套管引线无法拆除的变压器，可利用套管末屏抽头作为响应端进行检测，但应注明，并应与同样 条件下的检测结果作比较。 6.2.2 变压器绕组的幅频响应特性与分接开关的位置有关，宜在最高分接位置下检测，或者应保证每 次检测时分接开关均处于相同的位置。 6.2.3 因检测信号较弱，所有接线均应稳定、可靠，减小接触电阻。 6.2.4 两个信号检测端的接地线均应可靠连接在变压器外壳上的明显接地端 (如铁芯接地端)，接地 线应尽可能短且不应缠绕。 6.3 接线方式 应按照图 2所示的方式选定信号的激励 (输入)端和响应 (检测)端，以便日后对检测结果进行 标准化管理。