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定狀態有無劣化（繞組變形及鐵心移位）趨勢和劣化程度,評估變壓器運行可靠性,判斷變壓器是否需要檢修或更換,確保電力設備的安全運行.

1.2。本企業開展繞組變形研究過程：

       本企業多年來開展電力變壓器動穩定狀態參數測試研究，已檢測出多臺動穩定狀態劣化的大中型電力變壓器，并經心檢得到驗證，避免多期短路損壞事故的發生，已取得了不少業績。同時也積累了相當的經驗，并總結規范出低電壓短路電抗法的現場檢測與判斷方法。現已在電力、石油、鐵路等數百家單位使用。

     2003年獲得了國家科技部創新基金的支助。

     2004年列入了國家重點新產品。

     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則》的新標準。

2007年開發出第三代產品《CD9882C型變壓器繞組變形（電抗法）檢測判斷成套儀》。該產品檢測判斷方法與新標準**，新開發的專家系統軟件能縱橫比較自動分析準確判斷出變壓器動穩定狀態有無劣化（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行可靠性. 該產品的性能指標及檢測方法已編入中國電力出版社出版的《電氣試驗》教材中（第七章  第十節  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準

國家新標準：《GB1094.5-2003  電力變壓器   第五部   承受短路的能力》： 國標規定了電抗法是主要的檢測方法；頻率響應法、脈沖法、直流電阻法為補充測試方法。

電力行業新標準：《DL/T1093-2008電力變壓器繞組變形的（低電壓）電抗法檢測判斷導則》：新標準規定了檢測項目、檢測要求、檢測時機、判斷方法和判斷依據

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，同心圓的兩個繞組的半徑之差的對數Ln（R_外-R_內）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，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，亦即都是該繞組對相對位置的函數。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） 又因為漏磁通回路中油、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都可以認為是線性的。因此，測量L_k可以用較低的電流、電壓而不會影響復驗性（包括與額定電流下的測試結果相比）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。而不影響其互比性。

     上述兩點構成了低電壓電抗法判斷繞組有無變形、位移的物理基礎。

二、主要測試項目及技術指標

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：    COSΦ_a，COSΦ_b，COSΦ_c

（5）  試驗電源頻率             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定狀態參數。

（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定狀態參數值，測試項目與三相法相同。

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） 擴充量程

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

2.5  測量準確度 （在標準條件下量程范圍內）

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

2.5.2電流（真有效值）:誤差£0.2%（讀數）62個字

2.5.3有功功率（空載損耗、負載損耗）:

當功率因數在0.1～1.00時，誤差£0.5%（讀數）65個字）

　　當功率因數在0.02～0.1時，誤差£1%（讀數）65個字）

2.5.4頻率: 在工頻范圍內誤差£0.1%

2.5.5阻抗電壓:經頻率校正、溫度換算后誤差£±0.2%（復驗性）

2.5.6短路阻抗:經頻率校正、溫度換算后誤差£±0.2%（復驗性）

2.5.6短路電抗:經頻率校正、溫度換算后誤差£±0.2%（復驗性）

2.5.6漏電感: 經頻率校正、溫度換算后誤差£±0.2%（復驗性）

2.5.7溫度系數：0～40℃內優于   50PPm/℃

2.6 使用條件

環境溫度：–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，測試系統具有保護功能。

三、專家系統診斷分析軟件功能

該檢測判斷分析軟件標準依據是《電力變壓器繞組變形的（低電壓）電抗法檢測判斷導則》，該軟件的技術負責人是新標準的主要起草人之一，軟件在設計過程吸收了眾多專家的判斷經驗，該檢測判斷分析軟件是目前zui完善專家系統分析軟件。     

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輸入到分析軟件中進行分類判斷，自動分析出同一個變壓器廠家制造出的同一種型號、同一規格、同一批次或不同批次變壓器動穩定狀態參數的離散性。為分析變壓器繞組的抗短路能力提供了有力數據。

3.1.2自動分析功能：每次檢測后，能自動分析出同一參數的三個單相值的互差（橫比）和同一參數值與原始數據和上一次測試數據的相比之差（縱比）。判斷差值是否超過了判據。*檢測后，可將測取的短路阻抗Z_Ke（%）與銘牌（或出廠試驗報告）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投運，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。

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）三相繞組參數換算到每個單相繞組參數。

3）測試前能自動估算出三相試驗電源的電流值和容量。

4）自動進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。

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、并聯參數換算到每個單相繞組參數。

3）測試前能自動估算出單相試驗電源的電流值和容量。

4）自動進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參數：空載電流（Ios） 、空載損耗（Pos） 、空載等值阻抗（Zos） 等參數。并能自動分析判斷。

3.4諧波分析功能（1～21次諧波）

3.5數據庫功能

（1）建立變壓器屬性數據庫（包含出廠試驗值的原始資料數據庫）。

（2）自動生成變壓器基本參數數據庫，用于分類存儲電壓、電流等基本參數。

（3）自動生成變壓器動穩定狀態參數數據庫，用于分類存儲短路電抗（Xk）、短路阻抗（Zk） 、阻抗電壓（Uk）: 變壓器上主要技術參數漏電感（Lk） 、空載電流（Ios） 、空載損耗（Pos） 、空載等值阻抗（Zos）計算參數。

（4）自動生成檢測報告

3.6數據管理功能

該診斷軟件具有檢測判斷功能，同時具有完善的技術資料管理功能，技術主管部門（生技部）能通過數據檔案庫查閱到每臺變壓器的歷次原始測試數據和分析過程及分析結果，極大簡化了技術主管部門工作量，建立起每臺變壓器數據檔案庫是監測每臺變壓器動穩定狀態變化的基礎，是分析判斷變壓器繞組變形*技術資料，有些數據保存到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備份數據功能：用于備份數據庫中的數據

3.6.3 數據恢復功能：將備份數據庫中數據恢復到原數據庫中

3.6.4 數據追加功能：用于轉存或交換數據庫中的數據

3.6.5備份數據通訊功能：將備份數據庫中數據通過網絡傳輸

3.7 增加補充檢測手段，進一步驗證檢測結果

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分析儀，兩者相比電抗法據有抗干擾性強、檢測準確、操作簡便之優點，可作為常規試驗，不需要專人檢測。

更重要的是電抗法是有標準判據，依據有關標準就能確定出判斷結論。頻譜響應分析法到目前為止還沒有總結出標準判據，需要憑經驗才能判斷出結論。

國家標準《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定檢測項目。并將“繞組電阻測量、低壓沖擊試驗、頻譜響應分析、傳遞函數分析、空載電流測量以及油中含氣分析”等列為補充判斷方法，強調：“觀察測量電抗的可能變化是特別重要的”。

我們建議已經有頻譜響應分析儀、繞組電阻測量儀、低壓沖擊試驗儀的單位，可與電抗法檢測判斷儀配合使用，增加補充檢測手段，驗證檢測結果。這也是標準中要求進行綜合判斷必做工作