DL∕T 911-2016 電力變壓器繞組變形的頻率響應(yīng)分析法

頻率響應(yīng)分析法國家能源局發(fā)布I Ⅱ 12規(guī)范性引用文件 13術(shù)語和定義 14檢測原理 25檢測儀器的要求 26檢測方法 37繞組變形的分析判斷 4附錄A(資料性附錄)變壓器繞組變形測試儀的基本要求 6附錄B(資料性附錄)頻率響應(yīng)特性曲線的數(shù)據(jù)導(dǎo)出格式 7附錄C(規(guī)范性附錄)用相關(guān)系數(shù)R輔助判斷變壓器繞組變形 8附錄D(資料性附錄)用縱向比較法判斷變壓器繞組變形的示例 9附錄E(資料性附錄)用橫向比較法判斷變壓器繞組變形的示例 附錄F(資料性附錄)用綜合分析法判斷變壓器繞組變形的示例 附錄G(資料性附錄)變壓器繞組變形時的典型干擾波形的示例 附錄H(資料性附錄)用頻率響應(yīng)分析法判斷變壓器繞組變形的流程 附錄I(資料性附錄)變壓器繞組變形時的典型幅頻響應(yīng)特性曲線 24檢測原理在較高頻率的電壓作用下，變壓器的每個繞組均可視為一個由線性電阻、電感(互感)、電容等分布參數(shù)構(gòu)成的無源線性雙口網(wǎng)絡(luò)，其內(nèi)部特性可通過傳遞函數(shù)H(jw)描述，如圖1所示。若繞組發(fā)生變形，繞組內(nèi)部的分布電感、電容等參數(shù)必然改變，導(dǎo)致其等效網(wǎng)絡(luò)傳遞函數(shù)H(jw)的零點和極點發(fā)圖1頻率響應(yīng)分析法的基本檢測回路H(f)=201g[U?(f)U?(f)]5檢測儀器的要求5.1檢測儀器的基本要求變壓器繞組變形測試儀的基本要求參見附錄A。5.2掃頻檢測范圍掃頻檢測范圍應(yīng)包括1kHz～1000kHz頻段。信號源輸出正弦波信號的頻率精確度應(yīng)不大于0.01%。3檢測儀器的正弦波信號輸出源Us的輸出阻抗Rs應(yīng)為502,兩個信號檢測端U?和U?的輸入阻抗不46.3.1根據(jù)變壓器繞組的聯(lián)結(jié)結(jié)構(gòu)，按照圖2選定被測繞組的激勵端(輸入端)和響應(yīng)端(測量端),56備注說明溫度-10℃~-50℃掃頻范圍掃頻間隔可對單個頻點進(jìn)行重復(fù)檢測用于檢測頻率響應(yīng)精度空載時動態(tài)檢測范圍不大于1dB(-80dB～20dB)3個獨立通道1個輸出，2個輸入阻抗匹配響應(yīng)端與公共端之間就近加裝502的匹配電阻R宜為雙屏蔽電纜不小于2.5mm2宜采用扁平裸銅線提供出廠曲線隔離變壓器電源隔離裝置曲線顯示可分屏幕顯示2組(每組3條)曲線，以便進(jìn)行綜合分析存儲或?qū)С鰯?shù)據(jù)檢索支持附錄C的分析功能7(資料性附錄)頻率響應(yīng)特性曲線的數(shù)據(jù)導(dǎo)出格式B.1數(shù)據(jù)文件的命名方法數(shù)據(jù)文件名應(yīng)包含激勵端、響應(yīng)端和測量次數(shù)信息，且均以2個字符表示。其中，代表繞組電壓等級的字符為H(高壓)、M(中壓)和L(低壓),代表繞組端頭名稱的字符為A、B、C和X、Y、z,B.2數(shù)據(jù)文件的存儲目錄a)第1行第1列為頻率單位“kHz”,第2列為幅值單位“dB”,第3列為掃頻測量的起始頻率值，第4列為終止頻率值，第5列為掃頻測量的頻點數(shù)量。b)第2行第3列用于記錄檢測儀器的型號及版本等信息，以“;”開頭。c)第3行起至第N(N=頻點數(shù)量+3)行用于記錄測試數(shù)據(jù)，其中第1列為頻率(單位為kHz),第2列為幅值(單位為dB)。d)第N+1行的第3列記錄變壓器的名稱信息，以“;”開頭。e)第N+2行的第3列記錄測試編號，以“;”開頭，例如“;01”表示第一次測試。f)第N+3行的第3列記錄變壓器分接開關(guān)的擋位信息，以“;”開頭，例如“;12”表示測試時分接開關(guān)處于第12擋擋位。g)第N+4行的第3列記錄激勵端的名稱，以“;”開頭，例如“;HO”,其中，被測繞組的電壓等級以H(高壓)、M(中壓)和L(低壓)表示，被測繞組的端頭名稱通常為A、B、C、0h)第N+5行的第3列記錄響應(yīng)端的名稱，以“;”開頭，例如“;HA”。i)第N+6行的第3列記錄測試時間，以“;”開頭，例如“;2013年5月9日12時6分”。k)第N+8行的第3列記錄被測變壓器的型號，以“;”開頭，例如“;SFPSZ7-120000/220”。8(規(guī)范性附錄)用相關(guān)系數(shù)R輔助判斷變壓器繞組變形C.1通過相關(guān)系數(shù)可以定量描述出兩條波形曲線之間的相似程度，通常可作為輔助手段用于分析變壓C.2設(shè)有兩個長度為N的傳遞函數(shù)幅度序列X(k)、Y(k),k=0,1,…,N-1,a)計算兩個序列的標(biāo)準(zhǔn)方差b)計算兩個序列的協(xié)方差c)計算兩個序列的歸一化協(xié)方差系數(shù)C.3可根據(jù)表C.1判斷變壓器繞組的變形程度。表C.1相關(guān)系數(shù)與變壓器繞組變形程度的關(guān)系(供參考)繞組變形程度明顯變形1.0>R≥0.6或RMF<0.6注：在用于橫向比較法時，被測變壓器三相繞組的初始頻響數(shù)據(jù)應(yīng)較為一致，Rr為曲線在低頻段(1kHz～100kHz)內(nèi)的相關(guān)系數(shù)；RMF為曲線在中頻段(100kHz～600kHz)內(nèi)的相關(guān)系數(shù)；R為曲線在高頻段(600kHz～1000kHz)9(資料性附錄)某臺變壓器在遭受突發(fā)性短路電流沖擊前后測得的低壓繞組幅頻響應(yīng)特性曲線如圖D.1所示。遭受短路電流沖擊以后的幅頻響應(yīng)特性曲線(LaLx02)與沖擊前的曲線(LaLx01)相比較，部分波峰及波0圖D.1某臺變壓器在遭受短路電流沖擊前后的幅頻響應(yīng)特性曲線(資料性附錄)某臺三相變壓器在遭受短路電流沖擊以后測得的低壓繞組幅頻響應(yīng)特性曲線如圖E.1所示。曲線LcLa與曲線LaLb、LbLc相比，波峰和波谷的頻率分布位置以及分布數(shù)量均存在差異，即三相繞組的幅頻響應(yīng)特性一致性較差。而同一制造廠在同一時期制造的同型號變壓器的性卻較好(如圖E.2所示),故可判定變壓器在遭受突發(fā)性短路電流沖擊后產(chǎn)生了繞組變形。0圖E.1某臺變壓器遭受突發(fā)短路后三相低壓繞組的幅頻響應(yīng)特性曲線圖E.2與圖E.1同型號變壓器的三相低壓繞組幅頻響應(yīng)特性曲線用綜合分析法判斷變壓器繞組變形的示例某臺變壓器現(xiàn)場測得的三相繞組幅頻響應(yīng)特性曲線如圖F.1所示，可見A相繞組頻響特性在低頻段0A相10A相B相圖F.2與圖F.1相同變壓器的三相繞組幅頻響應(yīng)特性曲線的歷史數(shù)據(jù)002)測試線纜的突然移動。頻率(kHz)1(資料性附錄)用頻率響應(yīng)分析法判斷變壓器繞組變形的流程繞組變形分析流程圖如圖H.1所示。獲取三相繞組頻響數(shù)據(jù)獲取三相繞組頻響數(shù)據(jù)甄別測試數(shù)據(jù)的有效性否是否路沖擊或運輸沖撞是或未知是是否一致否是否否是明顯變形圖H.1繞組變形分析流程圖(資料性附錄)00200圖I.1SFPSZ7-120000/220變壓器低壓繞組變形時和修復(fù)后的幅頻響應(yīng)曲線響應(yīng)(dB響應(yīng)(dB)50圖1.2SFPSZ7-150000/220變壓器低壓繞組變形時修復(fù)后的幅頻響應(yīng)曲線0圖I.2SFPSZ7-150000/220變壓器低壓繞組變形時修復(fù)后的幅頻響應(yīng)曲線(續(xù))00200圖1.3SFPS8-31500/110變壓器低壓繞組變形時的幅頻響應(yīng)曲線響應(yīng)(dB響應(yīng)(dB)0圖1.4SFPSZ7-150000/220變壓器低壓繞組變形時的幅頻響應(yīng)曲線0000