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FRA变压器绕组变形测试的一些影响因素 Some Influence Factor of the Frequence Response Method (黄文庆 OMICRON 上海代表处) 摘要 Abstract 在现场采用频响法测试变压器，常会遇到变压器没有发生绕组变形但频响曲线却发生了变化，这些现象经常造成现场分析的困惑，干扰了我们对变压器绕组变形的正确判断。本文试图认识并分析这些影响频响曲线的因素，以便于在现场更好的分析频响曲线，正确地判断变压器的绕组变形的情况。 It very often happens that the Frequence Response curve has changed but no winding distortion in transformer. These phenomena will make some doubt to analyse the winding distortion, so this article wants to try to realize these external factor that lead change of frequence response curve, to avoid some influence from these phenomena on-site. 关键词：绕组变形 频响曲线 影响因素 Key words: Winding distortion Frequence response curve Influence factor 1 FRA绕组变形测试概述 变压器在运行时遭受出口或近区短路的冲击，故障时的大电流或冲击电流将产生很大的电动力将可能导致线圈发生变形。变压器在运输、安装、吊罩大修过程机械碰撞也会造成线圈的变形。在上述的电动力与机械力的作用下，绕组尺寸与形状将可能发生不可逆转的变化，造成绕组或铁心的器身位移、松散、扭曲、鼓包等。 绕组变形是变压器安全运行的隐患，变压器绕组的许多绝缘故障都是由于绝缘的最初机械损伤造成的，变形严重的可能直接伴随绝缘材料的损伤，甚至绝缘破裂。因此，绕组发生局部变形后，即使没有立即损坏，也可能留下程度不同的故障隐患。同时变压器发生绕组变形后，一般的绝缘试验与油的试验都较难发现，所以绕组变形也常表现为潜伏性故障。 由于线圈的任何变形都将引起内部一些局部电容的改变。例如匝间、线圈与外壳、其他线圈等。因此，目前常采用FRA方式（频率响应分析）进行测试，在测试结果中谐振频率的改变能反映相应的内部线圈变形。 FRA方式（频率响应分析），是一项很有效的诊断测试 技术，通常FRA方式的测试频率范围从10-50 Hz 升到几个 MHz.。其测试频响曲线在10Hz-20kHz的低频范围主要受到铁心故障、剩磁、匝间短路影响，20kHz-2MHz的频率范围是主线圈的响应范围，而2MHz-20MHz的范围则主要是有载分接开关与套管的引线和线圈接头的响应范围。 FRA频响曲线 实质上是由在一个很宽的频率范围内对变压器线圈的阻抗测量值组成，并与一个参考值来比较这些测量结果。理想情况下，这个参考值是同一个变压器的同一个线圈历史测量值。如果没有同一线圈的测量值可用，也可参考同一变压器同侧的其它相线圈，但该相线圈应已知或假定没有损坏。将测量曲线与参考曲线进行比较分析，通过两者之间的差异来分析判断绕组的变形情况。 通常绕组发生变形，将在曲线比较的以下方面体现出来： - 曲线图的全部形状发生改变 - 新的谐振频率出现或已有的谐振频率消失 - 已有的谐振频率发生较大改变 如果变压器没有遭受过外力（电动力与机械力）的冲击，绕组是不会发生任何变形的。因此，采用FRA方式测试的频响曲线与之前测试的参考曲线比较，理论上应该是没有任何的差异。但是在现场的实际应用中，我们经常会遇到变压器没有发生绕组变形但频响曲线却发生了变化，这些情况下的频响曲线的变化并不是绕组变形所造成，这些现象经常造成现场分析的困惑，影响并干扰了我们对变压器绕组变形的正确判断，甚至造成对FRA测试方式有效性的怀疑。我们需要认识并分析这些影响频响曲线的因素，以排除这些影响因素，正确地分析与判断变压器的绕组变形。 2 一些影响频响曲线的因素 没有受到任何影响的频响曲线 图一：没有受到影响的频响曲线 Figure 1: Normal frequence response curve 以下分析的影响频响曲线的因素均是基于非绕组变形的情况下 2.1 剩磁的影响 图二：剩磁的影响 Figure 2: Influence of remanence 以上是同一台变压器的同一相在变压器直流电阻测试前后所做的