Локальная деформация обмотки трансформатора, выявляемая прибором для диагностики деформаций обмоток трансформаторов, означает, что общая высота катушки не изменилась либо эквивалентный диаметр и толщина катушки в значительной области остались неизменными; изменяется лишь равномерность распределения размеров части катушки или эквивалентный диаметр отдельных участков провода в незначительной степени, поэтому общая индуктивность катушки практически не меняется, и кривые амплитудно-частотных характеристик аварийной и нормальной фаз в низкочастотной области будут совпадать в точке первого резонансного пика; при этом последующие несколько резонансных пиков будут смещаться в зависимости от размеров зоны деформации.
Тестер деформации обмоток трансформатора
1. Местное сжатие и деформация раскрытия
Локальное сжатие и растяжение обмотки трансформатора, выявляемые прибором для диагностики деформаций обмоток, как правило, вызываются электромагнитными силами, возникающими вследствие отталкивающего взаимодействия токов одинакового направления: когда оба конца катушки подвергаются сжатию, отталкивающая сила приводит к индивидуальному выдавливанию прокладок, в результате чего часть прокладок сжимается, а часть — растягивается. При условии, что оба конца шпилек остаются неподвижными, такая деформация, как правило, не влияет на выводы: она изменяет лишь расстояние между «блинами» (в осевом направлении), что в эквивалентной схеме проявляется как изменение параметров параллельно включённых индуктивностей (ёмкостей между «блинами»). При отсутствии растяжения выводов высокочастотная часть спектра изменяется крайне незначительно. Вся катушка не подвергается сжатию целиком; лишь часть расстояний между «блинами» увеличивается (растягивается), а часть — уменьшается (сжимается). Как видно из спектрограммы, некоторые резонансные пики смещаются в сторону более высоких частот с одновременным снижением их амплитуды; другие резонансные пики смещаются в сторону более низких частот и одновременно усиливаются (возрастает их амплитуда). Область и степень деформации можно оценить путём сравнения положений тех резонансных пиков, которые демонстрируют явное смещение (их количества) и величины этого смещения. Когда локальное сжатие и растяжение оказывают влияние на выводы, высокочастотная часть спектра начинает изменяться. При значительной степени локального сжатия и растяжения некоторые резонансные пики низких и средних частот начинают перекрываться, часть пиков исчезает, а амплитуда некоторых резонансных пиков возрастает.
Два, межвитковое короткое замыкание
Если в обмотке возникает межвитковое короткое замыкание металлического характера, общая индуктивность обмотки значительно уменьшится, а сопротивление, оказываемое обмоткой сигналу, резко снизится. На спектрограмме это проявится в том, что резонансный пик в низкочастотной области явно сместится в сторону более высоких частот. Одновременно из-за снижения сопротивления кривая частотной характеристики в низкочастотной области сместится в направлении уменьшения затухания, то есть кривая поднимется более чем на 2 дБ. Кроме того, по мере уменьшения добротности Q разница между резонансными пиками и впадинами на спектральной кривой будет уменьшаться. Спектральные кривые средних и высоких частот совпадают с кривыми нормальной обмотки.
Три, обрыв катушки
При обрыве катушки общая индуктивность катушки несколько увеличится. На спектральной диаграмме резонансный пик низкочастотной полосы слегка сместится в сторону более низких частот, а ослабление амплитуды практически не изменится. Спектральные кривые средних и высоких частот совпадают с кривыми нормальной катушки.
FHV Hipot Electric Co., Ltd., металлические посторонние тела
В нормальной обмотке, если в блинчатой обмотке присутствует металлическое постороннее тело, то, хотя это и оказывает незначительное влияние на суммарную индуктивность на низких частотах, ёмкость между блинчатыми секциями возрастает. Резонансный пик низкочастотной части спектральной кривой сместится в сторону более низких частот, а амплитуда среднечастотной и высокочастотной части кривой увеличится.
5. Смещение электрода
Когда происходит смещение вывода, индуктивность не изменяется, поэтому низкочастотная область кривой спектра должна полностью совпадать, а изменяется только кривая в диапазоне 200 кГц–500 кГц, главным образом по амплитуде затухания. При перемещении вывода в сторону корпуса высокочастотная часть кривой спектра смещается в направлении увеличения затухания, и кривая опускается вниз. Когда вывод приближается к обмотке, высокочастотная часть кривой спектра смещается в направлении уменьшения затухания, и кривая поднимается вверх.
Шесть, осевая застёжка
Осевая деформация возникает под действием электрической силы, при которой обмотка смещается к обоим концам сверху, в результате чего концы сжимаются, а вынужденная деформация происходит в средней части; если изначальный зазор в сборке трансформатора велик или имеется вынужденное смещение опоры, обмотка принимает осевую S-образную форму. При такой деформации изменяется лишь часть ёмкости между дисками и часть ёмкости относительно земли, поскольку оба конца остаются неизменными. Ёмкость между дисками и ёмкость относительно земли уменьшаются, поэтому резонансный пик на спектральной кривой смещается в сторону более высоких частот, резонансный пик вб&