一、論述繞組變形

1.1主要用途:

       用于檢測判斷電力變壓器承受短路電流沖擊后的動穩(wěn)定狀態(tài)有無劣化（繞組變形及鐵心移位）趨勢和劣化程度,評估變壓器運(yùn)行可靠性,判斷變壓器是否需要檢修或更換,確保電力設(shè)備的安全運(yùn)行.

1.2。本企業(yè)開展繞組變形研究過程：

       本企業(yè)多年來開展電力變壓器動穩(wěn)定狀態(tài)參數(shù)測試研究，已檢測出多臺動穩(wěn)定狀態(tài)劣化的大中型電力變壓器，并經(jīng)心檢得到驗(yàn)證，避免多期短路損壞事故的發(fā)生，已取得了不少業(yè)績。同時也積累了相當(dāng)?shù)慕?jīng)驗(yàn)，并總結(jié)規(guī)范出低電壓短路電抗法的現(xiàn)場檢測與判斷方法。現(xiàn)已在電力、石油、鐵路等數(shù)百家單位使用。

     2003年獲得了國家科技部創(chuàng)新基金的支助。

     2004年列入了國家重點(diǎn)新產(chǎn)品。

     2005年參與起草《DL/T1093-2008電力變壓器繞組變形電抗法檢測判斷導(dǎo)則》的新標(biāo)準(zhǔn)。

2007年開發(fā)出第三代產(chǎn)品《CD9882C型變壓器繞組變形（電抗法）檢測判斷成套儀》。該產(chǎn)品檢測判斷方法與新標(biāo)準(zhǔn)**，新開發(fā)的專家系統(tǒng)軟件能縱橫比較自動分析準(zhǔn)確判斷出變壓器動穩(wěn)定狀態(tài)有無劣化（繞組變形\移位和鐵心松動\移位）趨勢和劣化程度,并依次評估變壓器運(yùn)行可靠性. 該產(chǎn)品的性能指標(biāo)及檢測方法已編入中國電力出版社出版的《電氣試驗(yàn)》教材中（第七章  第十節(jié)  變壓器繞組變形測試）。

2008年已獲（號：ZL 2007 2 0031262.X）

1.3．檢測判斷電力變壓器繞組變形的新標(biāo)準(zhǔn)

國家新標(biāo)準(zhǔn)：《GB1094.5-2003  電力變壓器   第五部   承受短路的能力》： 國標(biāo)規(guī)定了電抗法是主要的檢測方法；頻率響應(yīng)法、脈沖法、直流電阻法為補(bǔ)充測試方法。

電力行業(yè)新標(biāo)準(zhǔn)：《DL/T1093-2008電力變壓器繞組變形的（低電壓）電抗法檢測判斷導(dǎo)則》：新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了檢測項(xiàng)目、檢測要求、檢測時機(jī)、判斷方法和判斷依據(jù)

1.4．判斷繞組變形的原理

     1） 變壓器的每一對繞組的漏電感L_k是這兩個繞組相對距離的增函數(shù)，同心圓的兩個繞組的半徑之差的對數(shù)Ln（R_外-R_內(nèi)）與這對繞組的L_k成正比；而且L_k與這兩個繞組的高度的算術(shù)平均值 成反比。簡言之，漏電感L_k是這對繞組相對位置的函數(shù)，L_k= f（R、H）。顯然，這對繞組中任何一個繞組的變形、位移必定會引起L_k的變化。

     由于繞組對的漏電抗X_k、短路阻抗Z_k、阻抗電壓U_k都是L_k的函數(shù)，亦即都是該繞組對相對位置的函數(shù)。因此，該繞組對中任一繞組的變形、位移，U_k、Z_k、X_k 亦均會有所反映。

     2） 又因?yàn)槁┐磐ɑ芈分杏?、紙、銅等非鐵磁性材料占磁路長度的多半以上。非鐵磁性材料的磁阻是線性的，且磁導(dǎo)率僅為矽鋼片的萬分之五左右，亦即磁壓的99.9%以上降在線性的非磁性材料上。因此在本檢測中把漏電感L_k看作線性引起的偏差小于千分之一。于是L_k在電流從0到短路電流的范圍內(nèi)都可以認(rèn)為是線性的。因此，測量L_k可以用較低的電流、電壓而不會影響復(fù)驗(yàn)性（包括與額定電流下的測試結(jié)果相比）不大于千分之二的要求。

     由于X_k、Z_k、U_k、都未引入與電壓或電流相關(guān)的非線性因素，因此均可在不同的電流（含較低電壓）下測量上述參數(shù)。而不影響其互比性。

     上述兩點(diǎn)構(gòu)成了低電壓電抗法判斷繞組有無變形、位移的物理基礎(chǔ)。

二、主要測試項(xiàng)目及技術(shù)指標(biāo)

2.1  可用三相法同時測取、并自動顯示和記錄以下量值

（1）  三相電壓：              U_a，U_b ，U_c ，  U_n

（2）  三相電流：              I_a，I_b，I_c ，   I_n

（3）  三相功率：              P_a，P_b，P_c，   ΣP

（4）  三相的分相功率因數(shù)：    COSΦ_a，COSΦ_b，COSΦ_c

（5）  試驗(yàn)電源頻率             Fz

（6）  諧波量檢測               1～21次諧波

2.2  可用三相法測取、并能自動換算到額定或約定條件下變壓器動穩(wěn)定狀態(tài)參數(shù)。

（1） 阻抗電壓（等同于額定條件下的）:   U_k（%）

（2） 短路阻抗（等同于額定條件下的）：  Z_k（Ω）

（3） 短路電抗（等同于額定條件下的）：  X_k（Ω）

（4）  漏電感 （等同于額定條件下的） ：  L_k （mH）

（5）  空載電流（約定條件下的） ：       I_os（mA）

（6）  空載損耗（約定條件下的） ：       P_os（W）

（7）  空載等值阻抗（約定條件下的） ：   Z_os（Ω）

2.3  可用單相法分別測取、換算、顯示、記錄變壓器各單相的動穩(wěn)定狀態(tài)參數(shù)值，測試項(xiàng)目與三相法相同。

2.4  量程范圍

 （1） 基本量程

電壓：      15～400（V）

頻率：      45～55（Hz）

電流：      0.06～60（A）

（2） 擴(kuò)充量程

電壓、電流可通過電壓互感器（PT）和電流互感器（CT）擴(kuò)充到所需的任意值，其它各量本儀器能按互感器的倍率自動地相應(yīng)擴(kuò)大。

2.5  測量準(zhǔn)確度 （在標(biāo)準(zhǔn)條件下量程范圍內(nèi)）

2.5.1電壓（真有效值）:誤差£0.2%（讀數(shù)）62個字                  

2.5.2電流（真有效值）:誤差£0.2%（讀數(shù)）62個字

2.5.3有功功率（空載損耗、負(fù)載損耗）:

當(dāng)功率因數(shù)在0.1～1.00時，誤差£0.5%（讀數(shù)）65個字）

　　當(dāng)功率因數(shù)在0.02～0.1時，誤差£1%（讀數(shù)）65個字）

2.5.4頻率: 在工頻范圍內(nèi)誤差£0.1%

2.5.5阻抗電壓:經(jīng)頻率校正、溫度換算后誤差£±0.2%（復(fù)驗(yàn)性）

2.5.6短路阻抗:經(jīng)頻率校正、溫度換算后誤差£±0.2%（復(fù)驗(yàn)性）

2.5.6短路電抗:經(jīng)頻率校正、溫度換算后誤差£±0.2%（復(fù)驗(yàn)性）

2.5.6漏電感: 經(jīng)頻率校正、溫度換算后誤差£±0.2%（復(fù)驗(yàn)性）

2.5.7溫度系數(shù)：0～40℃內(nèi)優(yōu)于   50PPm/℃

2.6 使用條件

環(huán)境溫度：–10～40℃。相對濕度：≦85%。周圍無大量腐蝕性氣體。儀器工作電源：AC198V～242V      50Hz±1Hz

2.6儀器配置測試線，測試系統(tǒng)具有保護(hù)功能。

三、專家系統(tǒng)診斷分析軟件功能

該檢測判斷分析軟件標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)是《電力變壓器繞組變形的（低電壓）電抗法檢測判斷導(dǎo)則》，該軟件的技術(shù)負(fù)責(zé)人是新標(biāo)準(zhǔn)的主要起草人之一，軟件在設(shè)計(jì)過程吸收了眾多專家的判斷經(jīng)驗(yàn)，該檢測判斷分析軟件是目前zui完善專家系統(tǒng)分析軟件。     

3.1同時具有自動分析功能和手動分析功能，

3.1.1手動分析功能：能將不同型號測試儀器檢測出的參數(shù)輸入到分析軟件中進(jìn)行分類判斷，自動分析出同一個變壓器廠家制造出的同一種型號、同一規(guī)格、同一批次或不同批次變壓器動穩(wěn)定狀態(tài)參數(shù)的離散性。為分析變壓器繞組的抗短路能力提供了有力數(shù)據(jù)。

3.1.2自動分析功能：每次檢測后，能自動分析出同一參數(shù)的三個單相值的互差（橫比）和同一參數(shù)值與原始數(shù)據(jù)和上一次測試數(shù)據(jù)的相比之差（縱比）。判斷差值是否超過了判據(jù)。*檢測后，可將測取的短路阻抗Z_Ke（%）與銘牌（或出廠試驗(yàn)報告）上的同繞組對、同檔位的短路阻抗Z_Ke（%）相比。能自動分析出繞組參數(shù)誤差是否超出以下警戒值，超出警戒值自動提示：提示該變壓器是否能繼續(xù)投運(yùn)，分析出該變壓器繞組變形程度，分析出縱、橫比值的變化趨勢。具體到哪個繞組上。

3.2同時具有三相測試方法和單相測試方法功能

3.2.1三相測試方法

1）分析前能自動區(qū)分并查找出同一臺變壓器、同一組被測繞組對、同一組被測檔位、同一種測試方法、同一組被測參數(shù)。

2）分析前能自動將被加電壓繞組為Y連接或Δ連接的變壓器（沒有中心引出端）三相繞組參數(shù)換算到每個單相繞組參數(shù)。

3）測試前能自動估算出三相試驗(yàn)電源的電流值和容量。

4）自動進(jìn)行三相繞組分析判斷

3.2.2單相測試方法

1）分析前能自動區(qū)分并查找出同一臺變壓器、同一組被測繞組對、同一組被測檔位、同一種測試方法、同一組被測參數(shù)。

2）分析前能自動將被加電壓繞組為Y連接或Δ連接的變壓器（沒有中心引出端）單相繞組的串、并聯(lián)參數(shù)換算到每個單相繞組參數(shù)。

3）測試前能自動估算出單相試驗(yàn)電源的電流值和容量。

4）自動進(jìn)行單相繞組分析判斷

3.3 輔助法測試功能

能檢測出變壓器鐵心的主要技術(shù)參數(shù)：空載電流（Ios） 、空載損耗（Pos） 、空載等值阻抗（Zos） 等參數(shù)。并能自動分析判斷。

3.4諧波分析功能（1～21次諧波）

3.5數(shù)據(jù)庫功能

（1）建立變壓器屬性數(shù)據(jù)庫（包含出廠試驗(yàn)值的原始資料數(shù)據(jù)庫）。

（2）自動生成變壓器基本參數(shù)數(shù)據(jù)庫，用于分類存儲電壓、電流等基本參數(shù)。

（3）自動生成變壓器動穩(wěn)定狀態(tài)參數(shù)數(shù)據(jù)庫，用于分類存儲短路電抗（Xk）、短路阻抗（Zk） 、阻抗電壓（Uk）: 變壓器上主要技術(shù)參數(shù)漏電感（Lk） 、空載電流（Ios） 、空載損耗（Pos） 、空載等值阻抗（Zos）計(jì)算參數(shù)。

（4）自動生成檢測報告

3.6數(shù)據(jù)管理功能

該診斷軟件具有檢測判斷功能，同時具有完善的技術(shù)資料管理功能，技術(shù)主管部門（生技部）能通過數(shù)據(jù)檔案庫查閱到每臺變壓器的歷次原始測試數(shù)據(jù)和分析過程及分析結(jié)果，極大簡化了技術(shù)主管部門工作量，建立起每臺變壓器數(shù)據(jù)檔案庫是監(jiān)測每臺變壓器動穩(wěn)定狀態(tài)變化的基礎(chǔ)，是分析判斷變壓器繞組變形*技術(shù)資料，有些數(shù)據(jù)保存到10年 、20年后還具有參考價值。

3.6.1具備有查詢并打印功能

2.6.2備份數(shù)據(jù)功能：用于備份數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)

3.6.3 數(shù)據(jù)恢復(fù)功能：將備份數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)恢復(fù)到原數(shù)據(jù)庫中

3.6.4 數(shù)據(jù)追加功能：用于轉(zhuǎn)存或交換數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)

3.6.5備份數(shù)據(jù)通訊功能：將備份數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)傳輸

3.7 增加補(bǔ)充檢測手段，進(jìn)一步驗(yàn)證檢測結(jié)果

目前開展繞組變形檢測方法有電抗法檢測判斷儀和頻譜響應(yīng)分析儀，兩者相比電抗法據(jù)有抗干擾性強(qiáng)、檢測準(zhǔn)確、操作簡便之優(yōu)點(diǎn)，可作為常規(guī)試驗(yàn)，不需要專人檢測。

更重要的是電抗法是有標(biāo)準(zhǔn)判據(jù)，依據(jù)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)就能確定出判斷結(jié)論。頻譜響應(yīng)分析法到目前為止還沒有總結(jié)出標(biāo)準(zhǔn)判據(jù)，需要憑經(jīng)驗(yàn)才能判斷出結(jié)論。

國家標(biāo)準(zhǔn)《GB1094.5－2003　電力變壓器　第5部分　承受短路的能力》將短路電抗值檢測作為判斷變壓器是否承受住了短路電流沖擊的規(guī)定檢測項(xiàng)目。并將“繞組電阻測量、低壓沖擊試驗(yàn)、頻譜響應(yīng)分析、傳遞函數(shù)分析、空載電流測量以及油中含氣分析”等列為補(bǔ)充判斷方法，強(qiáng)調(diào)：“觀察測量電抗的可能變化是特別重要的”。

我們建議已經(jīng)有頻譜響應(yīng)分析儀、繞組電阻測量儀、低壓沖擊試驗(yàn)儀的單位，可與電抗法檢測判斷儀配合使用，增加補(bǔ)充檢測手段，驗(yàn)證檢測結(jié)果。這也是標(biāo)準(zhǔn)中要求進(jìn)行綜合判斷必做工作