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基于频率响应法的110kV主变压器绕组变形案例分析

文档作者：张秀斌吕景顺温定筠江峰王锋文档来源： 1．国网甘肃省电力公司电力科学研究院 2．国网甘肃省电力公司，		点击数：	更新时间： 2021年07月27日
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技术与应用
基于频率响应法的ll OkV主变压器绕组
变形 案例分析
张秀斌 吕景顺 温定筠 江 峰 王 锋2
(1．国网甘肃省电力公司电力科学研究院，兰州 730050；2．国网甘肃省电力公司，兰州 730030)
摘要 频率响应分析法诊断变压器绕组变形建立在比较曲线图谱的基础上，频响曲线的变化
所对应的绕组变形种类需要结合具体案例进行细化总结。本文应用频率响应分析法对某110kV主
变事故前后的绕组频率响应曲线进行比较，结合相关系数，对该主变绕组变形情况进行了分析判
断，结合吊罩检查情况，对该主变绕组变形形态的频响曲线分频进行了综合分析与总结。
关键词：绕组变形；频率响应分析；横向比较；相关系数；分频特征
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
频率响应分析法(Frequency Response Analysis，
FRA)是现场试验中检测变压器绕组变形的主要方
法，基本涵盖各类型和电压等级的变压器¨】。在较
高的电压作用下，变压器的每个绕组可视为一分布
参数构成的无源线性二端口网络，当绕组发生变形
后，其传递函数的零极点将发生变化【2J。频率响应分
析法的基本原理是从绕组一端对地注入扫频信号，
通过分析端口参数的频域图谱特征，判断绕组的结
构特征 引。
应用频率响应分析法诊断变压器绕组变形建立
在比较曲线图谱的基础上[】】，适度结合相关系数比
较等量化分析手段进行综合判断。频响曲线的变化
所对应的绕组变形种类已经有许多细化总结与归
类。结合实践中所遇到的典型事故，应用相关理论
进行分析和判断，对于完善量化绕组变形图谱的规
律，总结事故原因以及反事故措施的制定具有丰富
的参考价值。本文应用频率响应分析法对某110kV
主变事故前后的绕组频率响应曲线进行比较，结合
相关系数，分析频率响应曲线的幅频变化与偏移，
对该事故案例下主变绕组变形情况进行了综合分析
与判断，并结合吊罩检查情况，进行了综合分析。
1 事故变压器频响图谱分析
1．1 事故变压器
事故主变型号为SS10-31500／121±2×2．5％／35±
3×2．5％／10．5kV，短路阻抗：uk(高一中)=17．5％，
国网甘肃省电力公司科技项目‘ 。 。BN、 。BM、 。 A
2015~ 4 lqallt 97

处产生新的谐振频率；低压侧绕组在约40kHz、
330kHz、730kHz、840kHz处产生频率偏移，在
220kHz、300kHz、780kHz、870kHz处产生新的谐
振频率。
1．5 频响图谱比较结果
三相绕组变形数据图谱显示，事故冲击前该变
压器绕组三相一致性良好，无明显变形情况。事故
冲击后，高压侧图谱吻合性相对中压侧和低压侧好。
中压侧和低压侧图谱多处发生频率偏移并产生新的
谐振频率。
根据频率响应图谱分析可以确定该变压器绕组
发生变形，然而仅凭直观地比较对于事故点及变形
种类无法判断，需要结合相关系数比较等数学手段
对频响图谱进行深入分析。
2 相关系数比较
相关系数用来定量表不所比较曲线的相近程度，
相关系数R值越大，表示曲线相似程度越好 引。考
虑到相关系数后，可以对该变压器绕组变形进行初
步定位。
设有两个长度为N 的传递函数 和y( ，
k=-0，1，⋯ ，Ⅳ_1，且坝 和y( 为实数，则有相关
系数R 的计算方式如下 ：
1)计算两个序列的标准方差
专 )- 】2
1 Ⅳ-1 1 N-1
卜 yc
2)计算两个序列的协方差
c = {[ c尼 一 c ]·
[yc 一 yc ]}
3)计算两个序列的归一化协方差系数
，
一
、』一 一 Y
4)符合工程需要的相关系数 为
R —f 10 1一 1．0， 则认为曲线相似程度好：
技术与应用
0．6<1．0，则认为曲线轻度相异；尺><0．6，则认>

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