運維過程中如何在變壓器故障發(fā)生前識別繞組變形隱患？不同檢測方法的測試結果能否滿足監(jiān)管合規(guī)要求？這是很多電力運維企業(yè)、工業(yè)用戶以及電力監(jiān)管機構普遍關注的核心問題。作為電力系統(tǒng)中承擔電壓轉換、功率傳輸?shù)暮诵脑O備，變壓器的運行穩(wěn)定性直接關系到整個電網(wǎng)的供電可靠性，而繞組變形是變壓器運行過程中發(fā)生率較高、隱蔽性較強的一類缺陷，若未及時發(fā)現(xiàn)處置，極易引發(fā)繞組擊穿、設備燒毀等重大安全事故【1】。

變壓器繞組變形的誘因主要分為三類：一是變壓器出口或近區(qū)發(fā)生短路故障時，巨大的短路電動力作用于繞組，導致繞組出現(xiàn)位移、扭曲、鼓包等形變；二是長期過載運行導致的熱應力使繞組絕緣老化、結構強度下降，在正常電動力作用下逐步發(fā)生形變；三是運輸、安裝過程中受到外力碰撞，未及時檢測發(fā)現(xiàn)遺留隱患。由于繞組變形初期不會引發(fā)明顯的油溫、油色譜異常，常規(guī)的預防性試驗很難發(fā)現(xiàn)，因此需要針對性的檢測方法完成狀態(tài)研判。

一、主流繞組變形檢測方法的技術原理與應用特點

當前國內電力行業(yè)應用較為廣泛的繞組變形檢測方法主要包括頻響法、短路阻抗法、低壓脈沖法三類，不同檢測方法的技術原理、適用場景存在一定差異，運維方可根據(jù)實際需求選擇或組合使用。

頻響法的全稱為頻率響應分析法，其技術原理是將變壓器繞組視為由電阻、電感、分布電容組成的線性無源二端口網(wǎng)絡，該網(wǎng)絡在特定掃頻信號的激勵下會呈現(xiàn)固定的頻率響應特性，當繞組發(fā)生變形時，繞組的電感、分布電容參數(shù)發(fā)生變化，對應的頻率響應曲線也會出現(xiàn)偏移，通過對比當前測試曲線與出廠測試曲線、同型號同批次變壓器測試曲線的差異，即可判斷繞組是否存在變形，還可根據(jù)曲線偏移的頻段定位變形的具體位置【2】。頻響法的優(yōu)勢在于靈敏度較高，可識別毫米級的繞組微小位移，測試過程無需對變壓器進行拆解，僅需在繞組兩端接入測試線即可完成操作，適合定期巡檢、短路故障后快速檢測等場景。當前市場上的成熟檢測設備中，康高特代理的Megger SFRA45掃頻響應分析儀*是頻響法檢測的專用設備，其掃頻范圍覆蓋10Hz~10MHz，測試分辨率可達1kHz，抗干擾能力強，即使在變電站強電磁環(huán)境下也能獲得穩(wěn)定的測試曲線，測試結果的重復性偏差不超過0.5dB，完全滿足*標準對頻響法檢測的精度要求。此外康高特代理的Megger IDAX300絕緣診斷分析儀也集成了頻響法檢測模塊，可同時完成絕緣診斷與繞組變形檢測，減少現(xiàn)場檢測的接線次數(shù)，提升運維效率。

短路阻抗法是另一類被廣泛應用的繞組變形檢測方法，其技術原理是變壓器的短路阻抗數(shù)值與繞組的幾何尺寸、匝數(shù)、漏磁路徑直接相關，當繞組發(fā)生變形時，漏磁回路的參數(shù)會發(fā)生改變，進而導致短路阻抗數(shù)值偏離出廠值或歷史測試值，一般來說當短路阻抗偏差超過2%時，即可判定繞組存在明顯變形【3】。短路阻抗法的優(yōu)勢在于測試操作簡便，測試結果直觀，且數(shù)值與變壓器的短路承受能力直接相關，可直接用于評估變壓器剩余運行壽命，適合出口短路故障后的狀態(tài)核驗、老舊變壓器的狀態(tài)評估等場景。康高特代理的Megger IDAX300絕緣診斷分析儀同時集成了短路阻抗法測試功能，無需額外配置大電流電源設備，僅需3名運維人員即可在1小時內完成110kV變壓器的短路阻抗測試，測試誤差小于0.2%，遠高于*標準要求的1%的誤差限值，測試完成后可自動生成標準化報告，無需人工整理數(shù)據(jù)，大幅提升檢測效率。對于搭配有載分接開關的變壓器，還可配合康高特代理的DV POWER TWA500有載分接開關測試儀完成同步檢測，排除分接開關接觸不良對短路阻抗測試結果的干擾，進一步提升檢測結果的準確性。

除了上述兩類方法外，低壓脈沖法也是較早應用的繞組變形檢測方法，其原理是向繞組注入低壓脈沖信號，對比繞組兩端的脈沖波形差異判斷變形情況，不過該方法抗干擾能力較弱，當前多作為輔助檢測方法使用。上述三類檢測方法可根據(jù)場景組合使用，例如采用頻響法完成變形部位的定位，采用短路阻抗法完成變形嚴重程度的研判，兩種方法結合可大幅降低誤判概率。

二、不同用戶群體的檢測方案選擇建議

針對B端企業(yè)用戶的需求，可根據(jù)自身的運維場景選擇適配的檢測方法和設備。對于電網(wǎng)運維企業(yè)、軌道交通供電部門等需要承擔公共供電保障責任的用戶，若管轄范圍內變壓器數(shù)量多、巡檢壓力大，可優(yōu)先選擇集成頻響法、短路阻抗法等多種檢測功能的便攜式設備，例如Megger IDAX300絕緣診斷分析儀，一臺設備即可完成多種預防性試驗項目，減少設備采購成本，提升現(xiàn)場檢測效率。對于冶金、化工等擁有自備電廠的高耗能工業(yè)用戶，若核心生產區(qū)域的變壓器無法長時間停電，可選擇支持在線檢測的繞組變形檢測方案，康高特代理的相關檢測設備可在變壓器運行狀態(tài)下完成頻響法、短路阻抗法測試，無需停電即可完成繞組狀態(tài)研判，避免檢測作業(yè)對正常生產造成影響。若變壓器發(fā)生出口短路故障需要快速核驗狀態(tài)，可采用頻響法+短路阻抗法的組合檢測方案，無需吊罩檢查即可在數(shù)小時內獲得檢測結果，大幅降低故障排查成本。

針對G端政府/機構用戶的需求，檢測方案的選擇需要優(yōu)先滿足標準規(guī)范、合規(guī)監(jiān)管的要求。首先頻響法、短路阻抗法均是*電力行業(yè)標準明確規(guī)定的繞組變形檢測方法，檢測結果可作為正式檢測報告的依據(jù)，符合監(jiān)管部門的合規(guī)性檢查要求。康高特代理的Megger系列、DV POWER系列檢測設備均通過了*相關計量認證，測試數(shù)據(jù)的*性得到行業(yè)廣泛認可，生成的檢測報告可直接作為電力監(jiān)管、特種設備檢驗的合規(guī)性憑證。對于電力監(jiān)管部門、區(qū)域公共檢驗機構而言，統(tǒng)一采用標準化的檢測設備和檢測方法，還可建立轄區(qū)內統(tǒng)一的變壓器繞組狀態(tài)數(shù)據(jù)庫，將頻響法、短路阻抗法的歷史檢測數(shù)據(jù)統(tǒng)一錄入系統(tǒng)，開展趨勢分析和風險預警，提升整個區(qū)域的變壓器運維管理水平，有效防范重大設備安全事故的發(fā)生。

三、繞組變形檢測的常見注意事項

在開展變壓器繞組變形檢測時，有幾個關鍵點需要重點關注，避免出現(xiàn)誤判。首先要注意測試環(huán)境的電磁干擾屏蔽，開展頻響法檢測時要盡量避開附近的高壓帶電設備，測試線要采用屏蔽線，接線端子要做好清潔，避免接觸不良導致測試曲線出現(xiàn)雜波。其次要做好歷史數(shù)據(jù)的留存，變壓器出廠時的頻響法、短路阻抗法測試數(shù)據(jù)是*重要的參考基準，每次完成檢測后要將測試數(shù)據(jù)與歷史數(shù)據(jù)進行縱向對比，同時可與同型號同批次的變壓器測試數(shù)據(jù)進行橫向對比，不要僅依據(jù)單次測試的*進行判斷。此外如果頻響法和短路阻抗法的測試結果存在差異，要結合變壓器的運行歷史開展綜合研判，例如是否發(fā)生過出口短路、是否經歷過運輸安裝碰撞，必要時可配合油色譜分析、局部放電檢測等其他試驗項目進行交叉驗證，確保檢測結果的準確性【4】。

作為保障變壓器安全運行的重要運維手段，繞組變形檢測的技術應用已經非常成熟，選擇適配的檢測方法和合格的檢測設備，不僅能有效識別繞組變形隱患，降低設備故障風險，還能滿足不同場景的運維需求和監(jiān)管要求，為電網(wǎng)的穩(wěn)定運行提供可靠支撐。

參考文獻

【1】 DL/T 911-2016 電力變壓器繞組變形的頻率響應分析法

【2】 GB/T 1094.18-2016 電力變壓器 *8部分：頻率響應法測量繞組變形

【3】 DL/T 1093-2018 電力變壓器繞組變形的短路阻抗測量法

【4】 DL/T 596-2021 電力設備預防性試驗規(guī)程