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电力变压器绕组变形的扫频阻抗法检测判断导则.docx

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电力变压器绕组变形的扫频阻抗法检测判断导则.docx

上传人:书籍1243595614 2024/5/10 文件大小:513 KB

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】的内容,可以使用淘豆网的站内搜索功能,选择自己适合的文档,以下文字是截取该文章内的部分文字,如需要获得完整电子版,请下载此文档到您的设备,方便您编辑和打印。T/CECXXXXX——XXXX电力变压器绕组变形的扫频阻抗法检测判断导则Guideforsweepfrequencyimpedancemethodtodetectanddiagnosewindingdeformationofpowertransformers(征求意见稿)XXXX-XX-XX实施中国电力企业联合会发布XXXX-XX-XX发布中国电力企业联合会发布T/CECXXXXX—201X1电力变压器绕组变形的扫频阻抗法检测判断导则范围本标准规定了采用扫频阻抗法检测电力变压器绕组变形的检测原理、检测基本要求、检测方法和结果判断方法。本标准适用于66kV及以上电压等级电力变压器及其它特殊用途的变压器。规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。DL/T911-2016电力变压器绕组变形的频率响应分析法DL/T1093-2008电力变压器绕组变形的电抗法检测判断导则术语和定义下列术语和定义适用于本文件。绕组变形windingdeformation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。注:改写DL/T911-2016,,称之为一个绕组对。有n侧绕组的变压器就有个绕组对。[DL/T1093-2008,]激励端excitationterminal在进行扫频阻抗测试时,需在变压器绕组非短路侧的首端依次施加不同频率的电压信号,同时测量非短路侧绕组两端的电压信号和流过绕组的电流信号,其中变压器非短路侧绕组中被施加外部电压激励的一端称为激励端。响应端responseterminalT/CECXXXXX—201XT/CECXXXXX—201X7在进行扫频阻抗测试时,变压器非短路侧绕组中与激励端对应的另一端。扫频阻抗sweepfrequencyimpedance不同频率电源激励下非短路侧绕组的电压与电流之比。扫频阻抗法sweepfrequencyimpedancemethod通过测量变压器绕组的扫频阻抗曲线来分析绕组变形情况的方法。额定频率阻抗值impedancevalueunderratefrequency变压器绕组测试对在额定频率下的短路阻抗值。低频斜率变化值changerateoflowfrequencyslope扫频阻抗曲线中扫描频率在10-500Hz频率段扫频曲线的线性拟合斜率值的相对偏差。极值点偏移extremepointdeviation扫频阻抗曲线上极值点(波峰或波谷)处的幅值及相对分布位置的变化。相关系数extremepointdeviation描述两条扫频阻抗波形曲线之间相似程度的定量值。检测原理扫频阻抗检测的基本原理见图1:说明:Uin——激励端电压;Uout——响应端电压;I1——非短路侧绕组电流;I2——短路侧绕组电流。图1扫频阻抗测试系统原理图T/CECXXXXX—201XT/CECXXXXX—201X3由图1可知,测试时,变压器测试绕组对一侧绕组短路,并在非短路侧绕组的激励端施加扫频信号,该信号通过绕组后,再利用采样电阻R得到绕组响应端的输出信号,进而可得变压器扫频阻抗值为:(1)(2)式中:——扫频阻抗值;——扫频阻抗值的模;——激励端电压信号;——响应端电压信号;——非短路侧绕组电流信号;——扫频阻抗值实部;——扫频阻抗值虚部。根据外施激励信号频率的不同,扫频阻抗法测试系统的等效电路模型可分为两部分:一部分为低频等效电路模型,另一部分为高频等效电路模型,具体模型说明参见附录A。检测基本要求被试品检测环境要求环境温度:-5℃~45℃,湿度:小于95%。试品安装完毕,组、附件完整,试品外观清洁,无碰撞、损坏之处。试验前应确认被试设备与邻近设备之间存在明显的断开点并具有足够的安全距离。检测仪器基本要求工作电源为AC220V,当现场干扰严重时宜通过隔离变压器对检测仪器供电。试验仪器应能输出不同测试频率下的正弦波信号,最大输出电流均方根值应不小于1A,最大输出电压均方根值应不小于20V,输出正弦波信号的频率准确度应优于±%。扫频阻抗频率范围应覆盖10Hz~1MHz,1kHz以下扫描频率的间隔宜不大于20Hz,1kHz以上扫描间隔宜不大于2kHz,基频±5Hz范围内扫描间隔宜不大于2Hz。~10MΩ的动态阻抗检测范围,%。检测仪器应具有自保护功能,应配置专用测试线,测试线应采用波阻抗为50Ω的同轴屏蔽电缆,电缆长度为20m±。具备以线性坐标和对数坐标显示测试结果的功能。测试结果具备通用导出格式,导出格式参见附录B。检测方法T/CECXXXXX—201XT/CECXXXXX—201X7一般要求检测工作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,必要时进行退磁处理。检测时应按照接线要求和接线方式,逐一对变压器的各个绕组对进行检测,分别记录测试结果。首次检测时,应在变压器最高、额定、最低分接档位下检测,运行档位明确时应增加该档位下的检测。已投运的变压器宜在运行档位下进行检测;当变压器承受短路冲击等不良工况,怀疑变压器存在绕组变形时宜在最高、额定、最低分接位置及运行档下检测。针对同一绕组对,测试时应在较高电压侧和较低电压侧的绕组上分别进行加压测试。接线要求被测绕组对的短路侧绕组的包括中性点在内的所有线端全部短接。短接线采用铜或铝材质,导线截面积应根据被试品容量进行合理选取,%的要求。检测时测试绕组对以外的绕组应开路,但平衡绕组应短路接地。接线方式单相变压器:单相变压器扫频阻抗试验接线见图2,被测绕组对其中一侧加压,另一侧短接。图2单相变压器的扫频阻抗测试接线三相变压器:三相变压器的扫频阻抗试验接线见图3。有中性点时,激励端分别加于三相绕组首端,响应端接于中性点;无中性点时,电压分别从两相线端施加,根据连接组类型不同,连接次序见图3。T/CECXXXXX—201XT/CECXXXXX—201X5图3三相变压器扫频阻抗测试接线结果判断方法基本原则扫频阻抗测试结果的判断主要是对绕组的扫频阻抗曲线及其特征参量进行纵向或横向比较,并考虑变压器遭受短路冲击的情况、变压器结构以及电气试验结果等因素进行综合分析。表征变压器绕组变形的特征参数包括基频阻抗值、低频斜率变化值、相关系数和极值点偏移(波峰波谷个数及对应的波峰波谷间的幅差与频差)。采用扫频阻抗测试结果进行绕组变形判断时,可考虑短路阻抗、电容量、频率响应等电气试验结果进行综合判断。比较方法横向比较法横向比较法是指对变压器同一电压等级的三相绕组扫频阻抗曲线进行比较,必要时借鉴同一制造厂在同一时期制造的同型号变压器的扫频阻抗曲线,来判断变压器绕组是否变形。该方法现场应用较为方便,但应排除变压器的三相绕组发生相似程度的变形或者正常变压器三相绕组的扫频阻抗曲线本身存在差异的可能性。纵向比较法纵向比较法是指对同一台变压器、同一绕组、同一分接开关位置、不同时期的扫频阻抗曲线进行比较,根据扫频阻抗曲线的变化判断变压器的绕组变形。该方法具有较高的检测灵敏度和判断准确性,但需要预先获得变压器原始的扫频阻抗曲线,并应充分考虑运行参量(如油温、绕组温度)、检测条件及检测方式变化对检测结果可能造成的影响。T/CECXXXXX—201XT/CECXXXXX—201X7特征参数额定频率阻抗值(仅适用于阻抗电压Uk>4%的同心圆绕组对)纵向比较,参照DL/T1093-:容量100MVA及以下且电压220kV以下的电力变压器绕组参数的相对变化应不大于±%;容量100MVA以上或电压220kV以上的电力变压器绕组参数的相对变化应不大于±%。横向比较,参照DL/T1093-:容量100MVA及以下且电压220kV以下的电力变压器绕组三个单相参数的最大相对互差不应大于±%;容量100MVA以上或电压220kV以上的电力变压器绕组三个单相参数的最大相对互差不应大于±%。对某些特殊变压器(如分裂变)的判断,本标准规定的注意值仅供参考。低频斜率变化值在频率较低(10Hz-500Hz)时,扫频阻抗曲线呈现明显的线性上升趋势,利用斜率变化的方式对变压器绕组变形进行辅助判定。可以利用线性拟合法将10Hz至500Hz的短路阻抗值进行拟合,得到拟合曲线的斜率,利用该斜率的变化可判断变压器绕组的变形情况。%,%。极值点偏移扫频阻抗曲线中的波峰或波谷的分布位置及数量变化可以直观反映扫频阻抗特性的变化,是分析和判断变压器绕组变形的重要依据之一。极值点偏移程度的评价方法和绕组变形的判据参见附录C。相关系数相关系数是用以反映两条扫频阻抗曲线相关程度的统计指标。与频率响应法一致,相关系数的大小可直观地反映出变压器绕组扫频阻抗特性的变化,可作为判断变压器绕组变形的一种参考手段。相关系数的计算方法及判据参见附录D。检测记录现场测试时应做记录,记录模板参见附录E。T/CECXXXXX—201X(资料性附录)扫频阻抗法不同频率段下的等效模型低频(≤1kHz)等效电路模型在频率较低(≤1kHz)时,变压器绕组可看做由电阻和电感等元件所组成的集总电路,其低频等效电路,如Error!,此时近似等效于短路阻抗法测试电路,其扫频阻抗曲线基频处的取值即为变压器短路阻抗值。说明:Uin、Uout——等效模型中激励端电压和响应端电压;I1、R1、L1——非短路侧绕组电流、等效电阻和等效电感;R2、L2——折算到非短路侧的短路侧绕组等效电阻和等效电感;R3、L3——励磁回路等效电阻和等效电感。(>1kHz)等效电路模型当频率较高时(>1kHz),铁心基本不起激磁作用,变压器的每个绕组均可视为一个由线性电阻、电感(互感)和电容等分布参数构成的无源线性双端口网络,其分布参数等效模型如Error!。说明:Uin——等效模型中激励端电压和响应端电压;Uout——等效模型中激励端电压和响应端电压I1——非短路侧绕组电流;R0——绕组单位长度的分布电阻;T/CECXXXXX—201X1T/CECXXXXX—201XL0——绕组单位长度的分布电感;K0——绕组单位长度的分布电容;C0——绕组单位长度的对地分布电容。—201X7T/CECXXXXX—201X(资料性附录)扫频阻抗曲线的数据导出格式数据文件的命名方法数据文件的命名应至少包含测试绕组对、测试相别和测量次数信息,测试绕组对中加压侧绕组在前,短路侧绕组在后,各命名信息之间用可用“—”连接。示例:文件名“HL-A-”表示高压(H)绕组加压、低压(L)绕组短接,测试相别为A相的扫频阻抗第三次测试结果。数据文件的存储格式数据文件应至少具备以“txt”、“cvs”、“xls”等通用格式进行存储和导出的功能。数据文件的记录内容数据文件宜采用分列的形式进行数据记录。第1列、第2列宜作为测试信息记录,记录信息应包括以下内容:扫频阻抗测试起始频率、终止频率、测试点数;测试仪器的型号及版本信息;被测变压器名称;测试编号,例如“01”表示第一次测试;变压器分接开关的档位信息;测试绕组对及加压绕组和短路绕组,例如“高压对低压”表示高压(H)绕组加压、低压(L)绕组短接;测试相别,例如“A相”;测试时间,例如“2017-3-4”;主变名牌信息,例如型号、生产厂家、出厂时间等。第3列、第4列以及之后的列宜作为测试结果记录,记录信息应包括以下内容:第3列记录扫频阻抗测试频率,单位为“kHz”;第4列记录扫频阻抗测试值的模值,单位为“dB”;扫频阻抗测试值的幅值、相位、实部、虚部等测试结果如需进行记录,则依次在第5列、第6列、第7列、第8列及后续列中进行记录。T/CECXXXXX—201X3T/CECXXXXX—201X