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摘要：文章首先针对变压器绕组变形的形成原因展开剖析，而后进一步针对变压器绕组变形的检测方法加以讨论，对于加深该领域的了解有着一定的积极价值。
关键字：变压器；绕组；变形；检测
绕组是变压器的核心部分，由电导率较高的电磁线绕制而成。当变压器发生故障，诸如受到外界机械压力等因素影响的时候，绕组会因此发生变形，变形的绕组如果继续投入使用，会给变压器带来对应的损伤，诸如绕组短路等问题，都会造成不可逆的损伤，对于变电系统同样会带来不容忽视的安全影响。除此以外，绕组变形还会对铁心、引线、绝缘屏等造成不良影响，因此只有实际检修工作中加强关注，及时发现并且进行妥善处理，才能避免故障的进一步扩大。
一、变压器绕组变形的形成原因
变压器绕组变形的成因，主要有两个方面，外界的机械力不容忽视，内部的额电动力同样是重要的影响因素。相对而言，外力和变压器本身的设计缺陷是难以避免的两个方面。对于后者而言，变压器短路的电动力计算本身是一各复杂的过程，尤其是动态计算，目前也缺乏比较完备的理论支持。在这样的背景之下，变压器生产商更多只是依赖经验来展开计算和模拟。这种本身在原理层面的不缺定，必然会带来对应的在设计领域中不可避免的不足，进一步造成变压器短路能力设计值偏低，无法应对实际工作中严苛的环境。而对于外界机械力的影响而言，对于变压器，必然都会采取必要的保护，但是来源于外界的力量仍然无法完全杜绝。包括诸如安装过程中的运输以及吊运和安装等，都可能会遭受到外界机械力，从而导致绕组变形的问题发生。
除了上述两类不可控的因素以外，在变压器运行过程中，当有电流经过的时候，必然会在绕组周围产生漏磁场，而绕组电流与漏磁场相互作用必然会在绕组内产生电动力。当变压器在实际工作中遇到过电压或者短路情况的时候，沿绕组的轴向力将会为绕组施加对应的作用，拉力方向向着铁轭，从绕组端部位置通过铁轭绝缘传至铁芯夹紧装置。这种力会直接导致绕组以及压板等相关零部件发生变形，甚至可以将上铁轭顶起，破坏整个铁心结构。而沿绕组径向的幅向力则会给绕组施加对应的作用力，即内绕组会遭受压力作用而外绕组则会遭受拉力作用。在这两个力的共同作用之下，绕组必然会发生对应的形变，严重的时候会出现匝绝缘断裂，进一步对整个绝缘结构带来破坏，甚至于造成导线的断裂。此种问题多产生于低压侧，也是当前变压器运行过程中，造成绕组变成的最为主要的原因。
二、绕组变形的检测方法分析
对于绕组变形的检测方法，其相关研究可谓由来已久，也取得了一定的进展，当前已经有几种比较成熟的辅助判定方法可以用于实践。但是同时也必须注意到，不同的检测方法，都有着其固有的特征，优势和劣势都必须得到正视。
短路阻抗法是展开绕组变形检测的一个经典方法，其所依据的原理在于，当绕组有电流通过时，将产生漏电势，而此种检测方法，就是对阻抗或者漏抗值的变化进行检测，从而来判断绕组是否存在变形问题。此种方法发展时间长，操作相对比较成熟，但是对应的劣势也不容忽视。例如对于中小型的变压器而言，阻抗分量占比会变大，因此无法实现准确测试。除此以外，这种测试本身是建立在对于变压器有所了解的基础之上的，因此单一的数据很难确定变压器绕组的状况，而需要长期的定期检测来实现对照和参考。并且此种检测方法的灵敏度也有所不足，对于绕组的轻微变形状况，通常无法有效实现监测。
电容分析发是将绕组本身看为由电容、电感、电阻共同组成的综合性系统，对应地，电容量必然能够作为绕组间，以及绕组对铁芯和对壳体等方面结构状况的忠实反映。在变压器出厂之后，其电容应当保持相对静止的固定值，而如果这一值发生变化，就意味着变压器的绕组已经发生形变。因此对变压器的电容展开测量，可以从侧面说明绕组是否发生变形。但是此种方法同样存在不足之处，即测量设备本身的误差，就可以成为测量过程的制约因素，并且与短路阻抗法一样，需要首先掌握变压器日常正常状态之下的电容值进行对比，才能展开有效判断。除此以外，对绕组间整体位移的判断仍然存在不足，因此在实际工作中，此种方法大多与频率响应法协同使用。
低压脉冲法（LVI，TheLowVoltageImpulse）是将标准脉冲电压信号加在绕组一段，并且对对地电压信号进行测量和记录，最终通过对应的函数来实现波形分析，并且对绕组的变形情况展开判断。相对而言，此种检测方法具有更为广泛的测试范围，灵敏度也表现良好，但是却容易受到外界干扰，信号源不够稳定。也正因为如此，目前此种测试方法已经趋于淘汰，对应的频率响应法更多在使用环境中出现。
所谓频率响应法（FRA，FrequenceResponseAnalysis），主要是用于测试变压器绕组或者引线的结构是否存在变化。展开判断的重要依据，是变压器绕组机械位移会产生细微的电感或电容的改变，而对于这种电容的细微变化进行考察，就可以来确定出绕组是否存在变形。这是目前应用最为广泛的检测方法，灵敏度可以说使其最为突出的优势，并且测试设备提及轻便。但是同样存在一定的局限性，例如需要有效进行接地，具体要求会依据被测变压器的联接组别而有所差异。除此以外，大型的三相变压器在检测过程中会呈现出良好的趋势图，但是双分裂变压器则可能一致性相对差。实际操作中，此种检测方法对于测试环境以及测试工作人员都会有一定的要求，环境方面，杂散电容和变压器中残存的静电荷等会为测试带来一定的干扰，而工作人员则需要进行系统的培训，才能有效掌握相关设备的操作方法。
三、结论
变压器绕组变形检测，是变压器检修与维护工作中一个重要的组成部分。然而上述诸多检测方法各有利弊，在实际工作中，一方面要注重具体情况的考察，谨慎选择对应的检测方法，另一个方面，还要善于将不同的方法相结合，优化最终的检测工作。例如可以先采用FRA方法进行综合判断，而后再综合利用短路阻抗和电容测量进行检测，针对变压器绕组状态展开分析，尽量获取精准结果。
参考文献：
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