变压器绕组变形的低压脉冲测试法

　电力变压器的绕组变形是指绕组的尺寸和形状因电力和机械力而不可逆地变化。 介绍了国内外常用的变压器绕组变形测试的低压脉冲测试法。

　　变压器绕组变形的低压脉冲测试法

　　频率超过1kHz、振幅低时，变压器铁芯励磁程度低，基本不起作用，各绕组可以看作是线性电阻、电感、电容器等分布参数组成的无源线性二端口网络。,如图6-101所示。

　　低电压脉冲(LVI )法利用等效电路中各小单元内分布参数的微小变化引起的波形上的变化，反映绕组结构(匝间、潘间相对位置)上的变化。 如果使用外部施加脉冲波具有足够陡峭度、具有足够频率响应的示波器，则可以清晰地反映这些变化。

　　测试时采用0.1/5μs、0.3/1.5μs、0.1/1.0μs等持续时间短的脉冲波形，重复脉冲发生器输出50~1250V的脉冲电压，重复频率在1000次/s以上。 向电力变压器的高压(低压)绕组施加脉冲电压，将低压(高压)绕组三相并联后通过一个电阻(1~75 )接地，用电子示波器进行测量。 其原理接线图如图6-102所示。

　　测量布线有电压布线法、电流布线法、差分布线法等。 其中差分接线法灵敏度更高，其原理接线图如图6-103所示。 某节电试验研究所等应用该方法测量了某2000kVA、60kV、y、d11接线的电力变压器低压绕组，得到的波形图如图6-104所示。

　　低压脉冲法可以灵敏、准确地反映绕组的轴向和径向变形故障。 但是，测量仪器设备具有高稳定性、不变的标准波形和专用连接的屏蔽线，要求维持测量的重复性。

　　低压脉冲法是法兰的w .李奇(Lech)和l .塔米斯基(Tyminski)于1966年提出的，后来英国和美国对其进行了改进，主要用于判断变压器是否通过了短路试验，目前在IEC及许多国家的电力变压器短路试验导则和测试标准中。

　　随着计算机技术和数字存储技术的发展，以数字形式记录时域信号并传输到计算机进行各种分析处理越来越显示出优越性。 例如，可以对数字形式的信号进行平滑、滤波、频谱分析、相关分析、传递函数分析等。 这些手段的引入比单纯的时域分析更能有效地提取信号特征，更准确地判断信号失真的原因。 基于上述思想，西安交通大学等单位改进了传统的低压脉冲法，组成了以计算机为中心的低压脉冲法绕组变形测试系统，其测试原理框图如图6-105所示。 其中低压脉冲源产生振幅800V、前端0.25s、半宽2.5s的单极脉冲电压信号的数据采集单元是双通道、8位、20M/s采样率的数据采集板，直接插入计算机的扩展槽中记录施加在变压器线圈上的低压脉冲信号及响应信号，并将数据传输至计算机。 计算机对收集到的输入输出信号进行处理和分析，显示信号曲线或作为硬拷贝输出。

　　目前在模型变压器上取得了一些有益的测试结果，为将该方法应用于实践奠定了基础。