由電工理論可知,變壓器的每一個繞組都可以等效為一(yī)個由L,K以及C組成的(de)線性(xìng)無源雙端口網絡,該(gāi)網絡傳遞函數H(jω)的(de)零點和極點的(de)數量和位置都是由L,K和C等內部參數決定的,這幾個參(cān)數的變化(huà)都對應著該網絡傳遞函數H(jω)的變化,頻響法的本質就是利用這些變化,生成頻率響應曲線並(bìng)對比變化前後的(de)曲線圖,根據波峰波穀的分布來(lái)尋找變化規律,根這些規律來判(pàn)斷繞(rào)組變形的嚴重程度甚至是(shì)定位變形位置。
頻響法分析變壓器繞組的等效電路如圖所示:其中L,K及C分別(bié)代表繞組單位長度的分布電感、單位長度分布電容以及對(duì)地分布電容,V1、V2分別為(wéi)等效網絡的激勵端(duān)電壓和響應(yīng)端電壓,Vs為正(zhèng)弦(xián)波激勵信號源電壓,Rs為信號源輸出(chū)阻抗,R為匹配電阻。

變壓器繞組等效電路圖(tú)

式所示:H(f)為頻(pín)率f時傳遞函數的(de)模|H(jω)|;V2(f)和V1(f)為頻(pín)率為f時響應端和激勵端電壓的峰值或有效值|V2(jω)|和|V1(jω)|。
從(cóng)實(shí)現手段上可將FRA分為掃頻法和脈衝響應法。注入變(biàn)壓器繞組的信號有兩種:一種是將正弦波掃頻信號送入被(bèi)測試變壓器繞組的一端並獲取另(lìng)一(yī)端的(de)電壓輸出信號然後(hòu)進行變換,這就是掃頻法,由加拿大(dà)的Dick於1978年首次提出;另一種是將一脈衝信號送(sòng)被測試變壓器繞組的一端(duān),同時記錄該脈衝信號和另一端的響應信號並將此兩信號轉換為頻域信號(hào),即得繞組(zǔ)的頻率響應(yīng)特性,這就是脈衝法,由加拿大的Malewski於1988年首次(cì)提出。
頻率響應法是基於比較的方法,通過比較來判斷變形。其分析繞組的變形程度,本質上是(shì)觀察頻(pín)響曲線波峰波穀分的布數量及位置變化來判斷繞組變形程(chéng)度。分析時,還可以使(shǐ)用一些輔助方法(如(rú)相關係數法等)來進行定量計算。根據用來比較的(de)兩條曲線的獲取方式,可將(jiāng)比較的方法分為(wéi)橫向比較法和縱向比較法,關於兩種比較(jiào)法的(de)原理後麵再做詳細介紹。
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