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基于頻率響應(yīng)法的110kV主變壓器繞組變形案例分析

文檔作者：張秀斌呂景順溫定筠江峰王鋒文檔來(lái)源： 1．國(guó)網(wǎng)甘肅省電力公司電力科學(xué)研究院 2．國(guó)網(wǎng)甘肅省電力公司，		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2021年07月27日
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技術(shù)與應(yīng)用
基于頻率響應(yīng)法的ll OkV主變壓器繞組
變形 案例分析
張秀斌 呂景順 溫定筠 江 峰 王 鋒2
(1．國(guó)網(wǎng)甘肅省電力公司電力科學(xué)研究院，蘭州 730050；2．國(guó)網(wǎng)甘肅省電力公司，蘭州 730030)
摘要 頻率響應(yīng)分析法診斷變壓器繞組變形建立在比較曲線圖譜的基礎(chǔ)上，頻響曲線的變化
所對(duì)應(yīng)的繞組變形種類(lèi)需要結(jié)合具體案例進(jìn)行細(xì)化總結(jié)。本文應(yīng)用頻率響應(yīng)分析法對(duì)某110kV主
變事故前后的繞組頻率響應(yīng)曲線進(jìn)行比較，結(jié)合相關(guān)系數(shù)，對(duì)該主變繞組變形情況進(jìn)行了分析判
斷，結(jié)合吊罩檢查情況，對(duì)該主變繞組變形形態(tài)的頻響曲線分頻進(jìn)行了綜合分析與總結(jié)。
關(guān)鍵詞：繞組變形；頻率響應(yīng)分析；橫向比較；相關(guān)系數(shù)；分頻特征
W inding Deformation Analysis of an 110kV Power Transformer
on the basis of Frequency Response Analysis
ZhangXiubin LvJingshun WenDing]14n JiangFeng WangFenge
(1．State Grid Gansu Electric Power Research Institute，Lanzhou 730050；
2．State Grid Gansu Electric Power Company,Lanzhou 730030)
Abstract The diagnosis of transform er winding deformation using frequency response analysis is
based on the comparison of curves．The variation of frequency response curves corresponds to the types
of winding deformation needs to refine and sum up，combed with the concrete case．In this paper，the
winding deformation frequency—response curve of an 1 1 0kV power transform er is analyzed based on
frequency response analysis． Combined with the correlation coefi cient， the situation of main
transformer winding deformation is analyzed and judged．With disassembling inspection，the frequency
division of the frequency response curve are comprehensive analyzed and summ arized．
Keywords：winding deformation：frequency response analysis；horizontal comparison：correlation
coefi cient； frequency characteristics
頻率響應(yīng)分析法(Frequency Response Analysis，
FRA)是現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)中檢測(cè)變壓器繞組變形的主要方
法，基本涵蓋各類(lèi)型和電壓等級(jí)的變壓器¨】。在較
高的電壓作用下，變壓器的每個(gè)繞組可視為一分布
參數(shù)構(gòu)成的無(wú)源線性二端口網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)繞組發(fā)生變形
后，其傳遞函數(shù)的零極點(diǎn)將發(fā)生變化【2J。頻率響應(yīng)分
析法的基本原理是從繞組一端對(duì)地注入掃頻信號(hào)，
通過(guò)分析端口參數(shù)的頻域圖譜特征，判斷繞組的結(jié)
構(gòu)特征 引。
應(yīng)用頻率響應(yīng)分析法診斷變壓器繞組變形建立
在比較曲線圖譜的基礎(chǔ)上[】】，適度結(jié)合相關(guān)系數(shù)比
較等量化分析手段進(jìn)行綜合判斷。頻響曲線的變化
所對(duì)應(yīng)的繞組變形種類(lèi)已經(jīng)有許多細(xì)化總結(jié)與歸
類(lèi)。結(jié)合實(shí)踐中所遇到的典型事故，應(yīng)用相關(guān)理論
進(jìn)行分析和判斷，對(duì)于完善量化繞組變形圖譜的規(guī)
律，總結(jié)事故原因以及反事故措施的制定具有豐富
的參考價(jià)值。本文應(yīng)用頻率響應(yīng)分析法對(duì)某110kV
主變事故前后的繞組頻率響應(yīng)曲線進(jìn)行比較，結(jié)合
相關(guān)系數(shù)，分析頻率響應(yīng)曲線的幅頻變化與偏移，
對(duì)該事故案例下主變繞組變形情況進(jìn)行了綜合分析
與判斷，并結(jié)合吊罩檢查情況，進(jìn)行了綜合分析。
1 事故變壓器頻響圖譜分析
1．1 事故變壓器
事故主變型號(hào)為SS10-31500／121±2×2．5％／35±
3×2．5％／10．5kV，短路阻抗：uk(高一中)=17．5％，
國(guó)網(wǎng)甘肅省電力公司科技項(xiàng)目‘ 。 。BN、 。BM、 。 A
2015~ 4 lqallt 97

處產(chǎn)生新的諧振頻率；低壓側(cè)繞組在約40kHz、
330kHz、730kHz、840kHz處產(chǎn)生頻率偏移，在
220kHz、300kHz、780kHz、870kHz處產(chǎn)生新的諧
振頻率。
1．5 頻響圖譜比較結(jié)果
三相繞組變形數(shù)據(jù)圖譜顯示，事故沖擊前該變
壓器繞組三相一致性良好，無(wú)明顯變形情況。事故
沖擊后，高壓側(cè)圖譜吻合性相對(duì)中壓側(cè)和低壓側(cè)好。
中壓側(cè)和低壓側(cè)圖譜多處發(fā)生頻率偏移并產(chǎn)生新的
諧振頻率。
根據(jù)頻率響應(yīng)圖譜分析可以確定該變壓器繞組
發(fā)生變形，然而僅憑直觀地比較對(duì)于事故點(diǎn)及變形
種類(lèi)無(wú)法判斷，需要結(jié)合相關(guān)系數(shù)比較等數(shù)學(xué)手段
對(duì)頻響圖譜進(jìn)行深入分析。
2 相關(guān)系數(shù)比較
相關(guān)系數(shù)用來(lái)定量表不所比較曲線的相近程度，
相關(guān)系數(shù)R值越大，表示曲線相似程度越好 引?？?
慮到相關(guān)系數(shù)后，可以對(duì)該變壓器繞組變形進(jìn)行初
步定位。
設(shè)有兩個(gè)長(zhǎng)度為N 的傳遞函數(shù) 和y( ，
k=-0，1，? ，Ⅳ_1，且壩 和y( 為實(shí)數(shù)，則有相關(guān)
系數(shù)R 的計(jì)算方式如下 ：
1)計(jì)算兩個(gè)序列的標(biāo)準(zhǔn)方差
專(zhuān) )- 】2
1 Ⅳ-1 1 N-1
卜 yc
2)計(jì)算兩個(gè)序列的協(xié)方差
c = {[ c尼 一 c ]·
[yc 一 yc ]}
3)計(jì)算兩個(gè)序列的歸一化協(xié)方差系數(shù)
，
一
、』一 一 Y
4)符合工程需要的相關(guān)系數(shù) 為
R —f 10 1一 1．0， 則認(rèn)為曲線相似程度好：
技術(shù)與應(yīng)用
0．6<1．0，則認(rèn)為曲線輕度相異；尺><0．6，則認(rèn)>

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