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。
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年參與起草檢測判斷電力變壓器繞組變形的新標準。
2006年開發出第三代產品《BT2008型變壓器繞組變形成套檢測儀》。該產品檢測判斷方法與新標準*一致,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/移位和鐵芯松動、移位)趨勢和劣化程度,并依次評估變壓器運行可靠性。
判斷繞組變形的原理:
1) 變壓器的每一對繞組的漏電感Lk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Lk成正比;而且Lk與這兩個繞組的高度的算術平均值成反比。簡言之,漏電感Lk是這對繞組相對位置的函數,Lk= 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Lk的變化。
由于繞組對的漏電抗Xk、短路阻抗Zk、阻抗電壓Uk都是Lk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,Uk、Zk、Xk 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Lk看作線性引起的偏差小于千分之一。于是Lk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Lk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Xk、Zk、Uk、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。
測試項目與技術性能
●阻抗電壓:0.2級 ●短路阻抗:0.2級 ●短路電抗:0.2級 ●漏電感:0.2級
●空載電流:0.2級 ●空載損耗:0.5級 ●空載等值阻抗:0.2級
●試驗電源諧波分析:1級
綜合分析軟件
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最完善專家系統分析軟件。
檢測判斷分析流程:
a.變壓器屬性信息
輸入變壓器參數;型號、容量、接線組別、
制造廠家、出廠日期。測量儀器、測試人員、
審查人員、測試日期等信息。
b.測試變壓器繞組的基本參數
如:Ua、Ub、Uc、Ia、Ib、Ic、Pa、Pb、Pc、fs。
c.歸算出變壓器繞組及鐵芯相關的動穩定狀態參數
短路電抗XK
短路阻抗ZK
漏電感LK
阻抗電壓UK
低定電壓下空載電流I0
低定電壓下空載損耗P0
d.建立變壓器屬性數據庫
e.建立變壓器基本參數數據庫
f.建立變壓器動穩定狀態參數數據庫
g.建立分析變壓器同類參數數據庫
h.統計分析變壓器動穩定狀態參數
1)、分析用同一臺測量儀器,多次測量同類參數的復驗性。
2)、分析用不同的測量儀器,分別測量同類參數的離散性。
3)、分析同一個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的同類動穩定狀態參數的離散性。
4)、統計分析:同類參數離散性的分布規律
5)、統計分析:同一臺變壓器同類參數相間離散性的分布規律
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》綜合分析變壓器繞組變形程度
初步分析:用三相法(低電壓380V)測試阻抗電壓值與變壓器出廠時阻抗電壓值(額定狀態)比對;用單相法(低電壓220V)測試阻抗電壓、短路電抗、漏電感等值,進行三相互比,與原始數據進行對比。
綜合分析:最重要的方法是將歷次的實測結果對應地進行縱向比較,將每次實測的結果進行三相彼此間的橫向比較,通過軟件綜合分析得出數據,還要盡可能地結合運行情況和其它測試結果進行綜合分析,結合專家經驗,依據有關標準確定判斷結論并提出對運行、檢測或檢修的建議。并自動生成測試報告。
增加補充檢測手段,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。