频率响应法诊断变压器绕组径向变形的仿真和实例研究

张重远¹，胡焕²，程槐号³，刘云鹏¹，范乃心³

1. 华北电力大学河北省输变电设备安全防御重点实验室2. 国网孝感供电公司3. 国网辽宁省电力有限公司检修分公司

摘 要：径向变形是电力变压器绕组常见的缺陷之一。为了研究径向变形对绕组频率响应曲线的影响规律,基于实际变压器绕组的结构尺寸和材料特性在COMSOL中建立了3D有限元仿真模型,计算了变压器绕组变形前后的电气参数,并应用到绕组的分布参数链式电路模型中,获取了绕组变形前后的频率响应曲线。探究了绕组发生径向变形时对绕组电气参数的影响,仿真分析了不同程度径向变形对绕组频率响应曲线的影响,并将仿真与试验结果进行了对比分析。结果表明:绕组的径向变形会导致频率响应曲线上谐振点的频率和幅值发生变化,尤其是谐振频率在高频段明显向左偏移,且这种变化会随着绕组径向变形程度的增加而增大。试验与仿真结果有着良好的一致性,说明绕组频率响应曲线上谐振点的变化规律可以作为绕组径向变形诊断的辅助判据。

关键词：绕组变形;频率响应法;有限元法;径向变形;故障诊断;