不少電力運(yùn)維團(tuán)隊(duì)、第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)以及行業(yè)監(jiān)管單位的用戶咨詢時(shí)，*關(guān)注兩個(gè)核心問題：一是開展變壓器繞組變形檢測(cè)時(shí)，頻響法FRA和短路阻抗法兩類主流技術(shù)該如何選擇，適配不同的應(yīng)用場(chǎng)景；二是要出具符合規(guī)范要求的變壓器測(cè)試報(bào)告，設(shè)備選型和測(cè)試流程需要滿足哪些標(biāo)準(zhǔn)要求。作為電力系統(tǒng)中核心的能量轉(zhuǎn)換設(shè)備，變壓器的運(yùn)行穩(wěn)定性直接關(guān)系到整個(gè)電網(wǎng)的供電安全，而繞組作為變壓器的核心部件，在運(yùn)輸碰撞、外部短路沖擊、長(zhǎng)期諧波應(yīng)力的作用下很容易出現(xiàn)扭曲、鼓包、移位等變形問題，初期故障特征不明顯，若未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，長(zhǎng)期運(yùn)行會(huì)引發(fā)絕緣擊穿、繞組燒毀等重大事故，因此變壓器繞組變形測(cè)試已經(jīng)被列入電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)的核心必測(cè)項(xiàng)目，不管是工礦企業(yè)、新能源電站等B端用戶，還是電力監(jiān)管機(jī)構(gòu)、特種設(shè)備檢測(cè)單位等G端用戶，都對(duì)這類檢測(cè)的準(zhǔn)確性、合規(guī)性有極高要求。

一、頻響法FRA與短路阻抗法的技術(shù)原理與適用場(chǎng)景

頻響法FRA的全稱是掃頻響應(yīng)分析法，其核心原理是向變壓器繞組的一端注入不同頻率的低壓掃頻信號(hào)，同步測(cè)量繞組兩端的電壓信號(hào)，計(jì)算得到不同頻率下的傳遞函數(shù)曲線，將測(cè)試得到的曲線與出廠基準(zhǔn)曲線、同型號(hào)同相位變壓器的測(cè)試曲線或者歷史測(cè)試曲線做比對(duì)，根據(jù)曲線的幅值、相位變化以及相關(guān)性系數(shù)，判斷繞組是否存在變形以及變形的大致位置和嚴(yán)重程度【1】。頻響法FRA的優(yōu)勢(shì)在于靈敏度較高，能夠識(shí)別出繞組的輕微變形，比如匝間位移、局部鼓包等問題，適合作為變壓器繞組變形測(cè)試的精準(zhǔn)檢測(cè)手段，多用于故障后的精準(zhǔn)定位、大修后的質(zhì)量驗(yàn)證等場(chǎng)景。

短路阻抗法的測(cè)試原理是將變壓器的低壓繞組短路，在高壓繞組側(cè)施加額定頻率的交流電壓，測(cè)量繞組的短路電流和施加電壓，計(jì)算得到當(dāng)前的短路阻抗值，將測(cè)試值與出廠時(shí)的基準(zhǔn)值做比對(duì)，根據(jù)偏差值判斷繞組的變形情況，根據(jù)現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求，當(dāng)短路阻抗的相對(duì)偏差超過2%時(shí)需要引起注意，超過5%時(shí)可判斷繞組存在明顯變形【3】。短路阻抗法的優(yōu)勢(shì)在于測(cè)試操作簡(jiǎn)單，不需要?dú)v史測(cè)試數(shù)據(jù)也能完成初步判斷，測(cè)試速度快，適合作為繞組變形檢測(cè)的初篩手段，多用于變壓器突發(fā)短路故障后的快速排查、例行巡檢中的普測(cè)等場(chǎng)景，對(duì)于繞組整體移位、嚴(yán)重匝間短路等問題的識(shí)別準(zhǔn)確率較高。

我們服務(wù)過的某鋼鐵企業(yè)，內(nèi)部電網(wǎng)曾出現(xiàn)一次母線短路故障，運(yùn)維團(tuán)隊(duì)對(duì)涉及的12臺(tái)主變先采用短路阻抗法做快速普測(cè)，僅用4個(gè)小時(shí)*完成了全部測(cè)試，篩選出2臺(tái)短路阻抗偏差超過2%的變壓器，后續(xù)再用頻響法FRA做精準(zhǔn)檢測(cè)，確認(rèn)其中1臺(tái)存在繞組輕度移位，及時(shí)安排檢修，避免了后續(xù)生產(chǎn)過程中突發(fā)停機(jī)的風(fēng)險(xiǎn)，相比傳統(tǒng)的單靠頻響法逐一測(cè)試的方案，效率提升了3倍以上。

二、變壓器繞組變形檢測(cè)的合規(guī)要求與設(shè)備選型要點(diǎn)

目前國(guó)內(nèi)變壓器繞組變形測(cè)試的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)十分完善，針對(duì)頻響法FRA的有GB/T 1094.18-2016《電力變壓器 *8部分：頻率響應(yīng)法測(cè)量繞組變形》、DL/T 911-2016《電力變壓器繞組變形的頻率響應(yīng)分析法》，針對(duì)短路阻抗法的有DL/T 1093-2018《電力變壓器繞組變形的短路阻抗檢測(cè)方法》，不同的標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)測(cè)試設(shè)備的精度、測(cè)試流程、結(jié)果判定規(guī)則都做出了明確的要求，不管是企業(yè)內(nèi)部的質(zhì)量管控，還是監(jiān)管機(jī)構(gòu)的監(jiān)督檢測(cè)、第三方機(jī)構(gòu)的仲裁檢測(cè)，都需要嚴(yán)格按照這些標(biāo)準(zhǔn)的要求執(zhí)行，出具的報(bào)告才具備合規(guī)效力。

對(duì)于需要同時(shí)滿足檢測(cè)準(zhǔn)確性和合規(guī)性要求的用戶來說，選擇適配標(biāo)準(zhǔn)要求的變壓器測(cè)試儀器十分關(guān)鍵，康高特提供的全套變壓器測(cè)試儀器，*能夠全面覆蓋各類變壓器繞組變形測(cè)試的需求，其中Megger SFRA45掃頻響應(yīng)分析儀完全符合現(xiàn)行頻響法FRA的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，掃頻范圍覆蓋10Hz到20MHz，幅度精度達(dá)到±0.1dB，相位精度達(dá)到±0.1度，數(shù)據(jù)重復(fù)性好，不同時(shí)間、不同測(cè)試人員的測(cè)試結(jié)果偏差極小，能夠保證曲線比對(duì)的準(zhǔn)確性，自帶的分析軟件可自動(dòng)計(jì)算測(cè)試曲線與基準(zhǔn)曲線的相關(guān)性系數(shù)，給出變形程度的參考判定，減少人為分析的誤差，適合作為精準(zhǔn)檢測(cè)的核心設(shè)備。而另一款I(lǐng)DAX350絕緣診斷分析儀，除了具備常規(guī)的絕緣電阻、介損、極化去極化電流等絕緣診斷功能外，還支持標(biāo)準(zhǔn)的短路阻抗法測(cè)試，測(cè)試精度達(dá)到0.5級(jí)，完全滿足DL/T 1093的標(biāo)準(zhǔn)要求，設(shè)備整體重量輕，適合現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)，一臺(tái)設(shè)備即可完成絕緣檢測(cè)和變壓器繞組變形測(cè)試初篩兩項(xiàng)核心工作，大幅減少現(xiàn)場(chǎng)攜帶的設(shè)備數(shù)量，降低作業(yè)人員的工作負(fù)擔(dān)。

某省級(jí)特種設(shè)備檢測(cè)研究院，之前采購(gòu)了康高特提供的SFRA45與IDAX350的組合方案，用于轄區(qū)內(nèi)電站變壓器的監(jiān)督抽查工作，這套設(shè)備的測(cè)試數(shù)據(jù)符合各類標(biāo)準(zhǔn)要求，出具的檢測(cè)報(bào)告得到了監(jiān)管部門和企業(yè)的雙重認(rèn)可，在近年的多次變壓器質(zhì)量抽檢工作中都發(fā)揮了重要作用。

三、不同用戶的變壓器測(cè)試方案搭建建議

針對(duì)不同類型用戶的需求，我們也可以給出針對(duì)性的方案建議。對(duì)于B端的工礦企業(yè)、新能源電站、發(fā)電廠的運(yùn)維團(tuán)隊(duì)來說，日常的測(cè)試需求以例行巡檢、故障后快速排查為主，同時(shí)需要考慮運(yùn)維成本的控制，建議選擇IDAX350作為日常測(cè)試的主力設(shè)備，日常巡檢時(shí)用短路阻抗法完成繞組變形檢測(cè)的普測(cè)，同時(shí)完成絕緣性能的測(cè)試，一旦發(fā)現(xiàn)短路阻抗偏差異常，或者變壓器遭遇嚴(yán)重的外部短路沖擊后，再搭配SFRA45做頻響法FRA的精準(zhǔn)檢測(cè)，定位變形的具體位置和嚴(yán)重程度，這樣的方案既能夠滿足日常運(yùn)維的需求，也能控制設(shè)備采購(gòu)成本，提升運(yùn)維效率。

對(duì)于B端的第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)來說，需要承接不同客戶的檢測(cè)需求，出具的檢測(cè)報(bào)告需要具備法律效力，對(duì)檢測(cè)的合規(guī)性、準(zhǔn)確性要求更高，建議直接配置康高特提供的全套變壓器測(cè)試儀器，SFRA45加IDAX350的組合可以同時(shí)覆蓋兩類主流繞組變形檢測(cè)方法的需求，測(cè)試數(shù)據(jù)符合全部現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)要求，報(bào)告認(rèn)可度高，同時(shí)設(shè)備的耐用性強(qiáng)，適合頻繁的現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)，能夠應(yīng)對(duì)不同電壓等級(jí)、不同類型變壓器的測(cè)試需求。

對(duì)于G端的電力研究院、特種設(shè)備檢測(cè)機(jī)構(gòu)、電網(wǎng)質(zhì)檢部門等用戶來說，除了常規(guī)的檢測(cè)需求外，還可能需要承擔(dān)仲裁檢測(cè)、標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)證、技術(shù)研究等工作，對(duì)設(shè)備的精度、穩(wěn)定性要求更高，這套Megger的測(cè)試組合在全球電力行業(yè)的認(rèn)可度較高，測(cè)試數(shù)據(jù)的*性強(qiáng)，可以作為仲裁檢測(cè)的依據(jù)，同時(shí)設(shè)備具備豐富的拓展功能，能夠支持各類研究性測(cè)試的需求，完全符合監(jiān)管單位的資質(zhì)認(rèn)定要求。

四、變壓器繞組變形測(cè)試的常見問題與注意事項(xiàng)

在實(shí)際的測(cè)試過程中，還有不少用戶容易忽略一些細(xì)節(jié)，導(dǎo)致測(cè)試結(jié)果出現(xiàn)偏差，這里也做統(tǒng)一的說明。首先是頻響法FRA測(cè)試時(shí)，需要提前斷開變壓器的所有外部引線，包括中性點(diǎn)引線、套管末屏引線等，測(cè)試時(shí)要使用屏蔽測(cè)試線，避免外部信號(hào)的干擾，同時(shí)同一臺(tái)變壓器的多次測(cè)試要保持完全相同的接線方式，包括測(cè)試線的長(zhǎng)度、走向都要盡量一致，這樣才能保證曲線比對(duì)的準(zhǔn)確性【2】。

其次是短路阻抗法測(cè)試時(shí)，要保證測(cè)試電源的頻率穩(wěn)定在50Hz±0.5Hz的范圍內(nèi)，低壓側(cè)的短路連接要使用截面足夠大的連接導(dǎo)線，連接點(diǎn)要打磨干凈，保證接觸電阻足夠小，避免接觸電阻過大影響測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性【3】。另外需要注意的是，單一測(cè)試方法的識(shí)別準(zhǔn)確率存在一定的局限，比如輕微的繞組變形可能不會(huì)引起短路阻抗的明顯變化，而繞組整體的軸向移位可能不會(huì)導(dǎo)致頻響法曲線的明顯變化，因此建議將兩種方法結(jié)合使用，能夠大幅提升變壓器繞組變形檢測(cè)的準(zhǔn)確率，降低漏判、誤判的概率。

*需要提醒的是，變壓器測(cè)試是一項(xiàng)對(duì)度要求較高的工作，測(cè)試人員需要經(jīng)過的培訓(xùn)，熟悉相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求和設(shè)備的操作方法，才能保證測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性，如果用戶在測(cè)試過程中遇到問題，也可以聯(lián)系康高特的技術(shù)支持團(tuán)隊(duì)，獲取的技術(shù)指導(dǎo)。