變壓器繞組變形的納秒脈沖頻率響應(yīng)仿真研究

張延壽

(中原利達(dá)鐵路軌道技術(shù)發(fā)展有限公司，河南 滎陽(yáng) 450000)

0 引 言

變壓器是電力系統(tǒng)中最為核心的輸變電設(shè)備，其安全穩(wěn)定運(yùn)行直接影響電力系統(tǒng)的安全性和可靠性[1]。然而隨著電網(wǎng)容量和規(guī)模的不斷擴(kuò)大，由于繞組變形造成的變壓器短路故障呈上升趨勢(shì)[2-4]。國(guó)家電網(wǎng)公司統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，110 kV及以上等級(jí)的變壓器因短路故障而損壞的比例高達(dá)36.4%[5]。故障特征多為在短路電流所產(chǎn)生的軸向力和徑向力的作用下，變壓器繞組發(fā)生扭曲、傾斜、塌陷、鼓包和位移等不同程度的變形[6]，且具有一定的累積效應(yīng)。隨著故障嚴(yán)重程度的增加，變壓器或因此突發(fā)災(zāi)難性事故，導(dǎo)致巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

為此，國(guó)內(nèi)外學(xué)者針對(duì)變壓器繞組變形故障檢測(cè)開展了大量的研究工作。目前離線電氣檢測(cè)方法廣泛運(yùn)用，根據(jù)測(cè)試原理的差異，可分為兩大類：一類是通過測(cè)量并分析繞組的電阻、電容和電感等參數(shù)的改變量，來判斷繞組的變形情況，例如短路阻抗法、電容量變化法和直流電阻變化法等[7]；另一類則是通過分析繞組的響應(yīng)特性來實(shí)現(xiàn)檢測(cè)，例如低壓脈沖法、頻率響應(yīng)分析法和傳輸函數(shù)法等[8-9]。這些離線檢測(cè)技術(shù)已取得了相當(dāng)多的研究成果，但在線檢測(cè)技術(shù)仍處于研究階段，如何實(shí)現(xiàn)快速、可靠、便捷的在線檢測(cè)技術(shù)尚待解決。

頻率響應(yīng)分析法(Frequency Response Analysis，F(xiàn)RA)能夠快速、有效、無損檢測(cè)電力變壓器繞組變形。由于這些優(yōu)勢(shì)，各國(guó)學(xué)者也致力于將其應(yīng)用于在線故障的檢測(cè)。……