用漏电感法诊断变压器线圈变形的研究

用漏电感法诊断变压器线圈变形的研究曾红凌愍1前言随着电力系统的不断发展，变压器作为电力系统中的关键设备起着日益重要的作用，它的安全运行直接关系到整个电力系统运行的可靠性。变压器线圈变形是指线圈在受力后，发生的轴向、幅向尺寸变化、器身位移、线圈扭曲等情况。造成变压器线圈变形的主要原因有二个：一是变压器运行中难以避免地要受到外部短路故障冲击：二是变压器在运输吊装过程中发生意外碰撞。对于线圈来说，前者的冲击力往往要比后者大得多，应作为制造及运行维护的主要关注问题。尽管要求变压器具有承受短路的能力，但目前大多数变压器不进行突发短路试验，尤其是大型变压器还没有条件进行试验，其动稳定强度只能靠设计和计算来保证，由于目前的制造水平所限，短路引起的事故是变压器损坏的一个重要原因。变压器线圈变形后，有的立即发生损坏事故：有的还可暂时运行，但绝缘有可能已有损伤，当再次遇到雷电过电压或短路事故时，则会发生损坏事故。这无疑是影响整个电力系统正常运行的不安定因素。变压器线圈变形诊断技术的目的在于寻找一种迅速、方便、准确检测变压器线圈变形的方法，研制出一套操作方便、性能稳定的测试系统并制定出行之有效的判断标准。这对防止变压器发生突发性损坏事故，确保电力系统的安全运行有十分重要的意义。2漏电感测量原理国内诊断变压器经短路或冲撞后，是否有线圈变形，仍主要采用常规的试验方法进行，并配合吊罩检查，要花费大量人力、物力和财力，还不一定能做出准确判断。近年来采用先进的频响法进行变形诊断取得了明显的效果。事实上，测量漏电感也是判断变压器线圈变形的简便有效的方法。变压器漏电感是和短路阻抗的电抗分量相对应的，其值是由变压器线圈的几何尺寸所决定的。根据变压器理论分析，漏电感Lx=W2Λ (1) 式中 W是一次线圈匝数，Λ 是漏磁路的磁导。如图1 所示，漏磁通经过的磁路，在空间形成一个圆筒形。圆筒的平均直径等于一次及二次线圈的平均直径 D，厚度等于两个线圈的厚度（d1+d2）再加上线圈间隙d，圆筒的高度等于线圈的轴向高度 h。这个漏磁路的磁导Λ ， 与圆筒的园周长和等效厚度的乘积成正比，与它的等效高度成反比。考虑到通过线圈截面的那部分磁通没有链着全部线圈匝数的影响，漏磁路的总磁导为：Λ =μ0π D[d+1/3(d1+d2)]/h' (2) 式中μ0是空气的导磁率：h' 是线圈的等效高度。则式（ 1）有: LX=W2μ0π D[d+1/3(d1+d2)]/h' (3) 由此可见 , 当...