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基于頻率響應法的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源： 1．國網(wǎng)甘肅省電力公司電力科學研究院 2．國網(wǎng)甘肅省電力公司，		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年07月27日
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技術與應用
基于頻率響應法的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．國網(wǎng)甘肅省電力公司電力科學研究院，蘭州 730050；2．國網(wǎng)甘肅省電力公司，蘭州 730030)
摘要 頻率響應分析法診斷變壓器繞組變形建立在比較曲線圖譜的基礎上，頻響曲線的變化
所對應的繞組變形種類需要結(jié)合具體案例進行細化總結(jié)。本文應用頻率響應分析法對某110kV主
變事故前后的繞組頻率響應曲線進行比較，結(jié)合相關系數(shù)，對該主變繞組變形情況進行了分析判
斷，結(jié)合吊罩檢查情況，對該主變繞組變形形態(tài)的頻響曲線分頻進行了綜合分析與總結(jié)。
關鍵詞：繞組變形；頻率響應分析；橫向比較；相關系數(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
頻率響應分析法(Frequency Response Analysis，
FRA)是現(xiàn)場試驗中檢測變壓器繞組變形的主要方
法，基本涵蓋各類型和電壓等級的變壓器¨】。在較
高的電壓作用下，變壓器的每個繞組可視為一分布
參數(shù)構(gòu)成的無源線性二端口網(wǎng)絡，當繞組發(fā)生變形
后，其傳遞函數(shù)的零極點將發(fā)生變化【2J。頻率響應分
析法的基本原理是從繞組一端對地注入掃頻信號，
通過分析端口參數(shù)的頻域圖譜特征，判斷繞組的結(jié)
構(gòu)特征 引。
應用頻率響應分析法診斷變壓器繞組變形建立
在比較曲線圖譜的基礎上[】】，適度結(jié)合相關系數(shù)比
較等量化分析手段進行綜合判斷。頻響曲線的變化
所對應的繞組變形種類已經(jīng)有許多細化總結(jié)與歸
類。結(jié)合實踐中所遇到的典型事故，應用相關理論
進行分析和判斷，對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
的參考價值。本文應用頻率響應分析法對某110kV
主變事故前后的繞組頻率響應曲線進行比較，結(jié)合
相關系數(shù)，分析頻率響應曲線的幅頻變化與偏移，
對該事故案例下主變繞組變形情況進行了綜合分析
與判斷，并結(jié)合吊罩檢查情況，進行了綜合分析。
1 事故變壓器頻響圖譜分析
1．1 事故變壓器
事故主變型號為SS10-31500／121±2×2．5％／35±
3×2．5％／10．5kV，短路阻抗：uk(高一中)=17．5％，
國網(wǎng)甘肅省電力公司科技項目‘ 。 。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，無明顯變形情況。事故
沖擊后，高壓側(cè)圖譜吻合性相對中壓側(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于事故點及變形
種類無法判斷，需要結(jié)合相關系數(shù)比較等數(shù)學手段
對頻響圖譜進行深入分析。
2 相關系數(shù)比較
相關系數(shù)用來定量表不所比較曲線的相近程度，
相關系數(shù)R值越大，表示曲線相似程度越好 引?？?
慮到相關系數(shù)后，可以對該變壓器繞組變形進行初
步定位。
設有兩個長度為N 的傳遞函數(shù) 和y( ，
k=-0，1，? ，Ⅳ_1，且壩 和y( 為實數(shù)，則有相關
系數(shù)R 的計算方式如下 ：
1)計算兩個序列的標準方差
專 )- 】2
1 Ⅳ-1 1 N-1
卜 yc
2)計算兩個序列的協(xié)方差
c = {[ c尼 一 c ]·
[yc 一 yc ]}
3)計算兩個序列的歸一化協(xié)方差系數(shù)
，
一
、』一 一 Y
4)符合工程需要的相關系數(shù) 為
R —f 10 1一 1．0， 則認為曲線相似程度好：
技術與應用
0．6<1．0，則認為曲線輕度相異；尺><0．6，則認>

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