什么是耦合變壓器？它的工作原理是什么？

　　主板隔離耦合變壓器知識隔離指該元件既能夠接收到交換機通過PHY（網線）界面傳來的信號，又能在物理接

　　線上保證了與RJ45接頭的分離。

　　主板維修檢測流程中耦合指該元件是通過電感互感耦合的原理實現了物理接線的分離。變壓器指使用該元件

　　的網卡電路還能適應不同高低電平的RJ45信號源。

　　HN16515分為兩組，1～8為一組，9～16為一組。

　　·1、2、3直通，1、2之間為一個電感Ll，3為電感的中間抽頭引出線。

　　·5、6、7直通，6、7之間為一個電感L2，5為電感的中間抽頭引出線。

　　·10、11、12直通，10、11之間為一個電感L3，12為電感的中間抽頭引出線。

　　·14、15、16直通，15、16之間為一個電感L4，14為電感的中間抽頭引出線。

　　·Ll、L2、L3、L4要分成兩組纏繞在一個磁環上：具體到HN16515是Ll和L2纏繞

　　在一個磁環上，L3和L4纏繞在一個磁環上。

　　對于定義不明確的耦合隔離變壓器，可用萬用表來判斷出中間抽頭。而電感的互感配對情況，則需要搭建一

　　個極其簡單的測試環境后用示波器來判斷。

　　用帶相對測量功能的萬用表（電阻擋調零后）通過開路測量電感的三個引腳間的真實阻值， 經過簡單計算后

　　即可判斷出哪個腳是電感的中間引出腳。HN16515的實測結果為：

　　R1.2 2 0.77 Q，R1.3_0.38 Q，R2.3=0.40 Q。用、2=Ri.3 +R2.3，據此判斷出第3腳為Ll的中間引出腳

　　多狀態的變壓器繞組形變該如何處理？

　　變壓器繞組變形是指電力變壓器繞組在運輸中遭受機械力，或在運行中遭受短路電動力而發生的輻向或軸向的尺寸變化，如扭曲、鼓包或移位等。

　　繞組變形會直接影響變壓器的絕緣結構，嚴重時造成內部結構松動間接影響到絕緣強度，危害變壓器的正常運行。

　　國家電網公司“十八項反事故技術措施”明確要求，承受過近區短路故障的變壓器須進行頻率響應、低電壓短路阻抗的變壓器繞組變形測試，測試結果表明無變形的變壓器方可投入運行。由于變壓器繞組變形具有很大的隱蔽性，同時頻率響應、低電壓短路阻抗測試結果具有一定的不確定因素，僅依據頻率響應、低電壓短路阻抗測試結果，給出變壓器是否變形的結論具有一定的技術難度，需依據相關試驗結果、變壓器的抗短路能力校核結果、變壓器的實際短路電流作出綜合判斷，建立一套基于多狀態量的變壓器繞組變形分析判斷策略。

　　1　變壓器繞組變形分析判斷狀態量的選取

　　運行中承受短路的變壓器是否變形，與變壓器的抗短路能力及變壓器承受的短路電流大小直接相關，近區短路的直接后果是引起變壓器繞組幾何位置的改變，用電氣方式檢測變壓器繞組幾何尺寸改變的狀態量主要有頻率響應、低電壓短路阻和繞組間電容量。繞組嚴重變形的變壓器可能引起變壓器絕緣損壞或繞組斷股，檢測變壓器絕緣損壞的狀態量主要有絕緣油色譜、局部放電量及空載電流等，檢測繞組斷股的狀態量主要有直流電阻。

　　短路試驗法在實測中有比較統一的接線方式，并具有一定的靈敏度。該方法判斷簡單，在IEC和國標中均有明確的規定，測試結果偏離規定數值時，能可靠地暴露故障，評價故障的危險程度，其測試和判斷過程相對簡單。

　　頻率響應法對繞組局部變形較靈敏，但在現場使用時對環境因素的要求較高，特征量值缺乏有機的組合，沒有形成簡明的、可量化的判據，對現場操作人員的專業水平要求較高。

　　繞組間電容量對變壓器繞組整體位移較靈敏，不能有效反映局部變形。

　　絕緣油色譜分析能反映故障的性質，但不能直接確定故障部位。

　　局部放電量、空載電流、直流電阻測試結果主要反映繞組的絕緣及連通情況，不能直接確定繞組的變形情況，可作為變壓器繞組是否變形的輔助決策手段。

　　綜合考慮各狀態量對反映變壓器繞組變形的有效性及可操作性，基于多狀態量的變壓器繞組變形測試分析判斷，以低電壓短路阻抗為主狀態量，頻率響應、繞組間電容量、油色譜、局部放電量、空載電流及直流電阻作為輔助狀態量。考慮變壓器抗短路能力和變壓器實際承受的短路電流對變壓器繞組變形的影響。

　　2　基于多狀態量的變壓器繞組變形分析判斷步驟

　　基于多狀態量的變壓器變形綜合判斷，分為以下三步：

　　1）基于短路阻抗法的變壓器繞組變形判斷;

　　2）基于相關試驗結果的變壓器繞組變形判斷;

　　3）基于變壓器短路電流和抗短路能力的變形可信度判斷。

　　3　基于短路阻抗的變壓器變形判斷

　　在獲得準確的變壓器低電壓短路阻抗的基礎上，對于同心式繞組，同一測試方法測得的變壓器繞組的短路阻抗同前次比較變化在2%以內時，表明繞組無明顯變形;同前次比較變化在2%~3%，表明繞組變形有輕微變形，同前次比較變化大于3%，表明繞組有明顯變形。

　　如某變電站2#主變，型號為OSFPS7-150000/220，2006年6月低電壓短路阻抗測試結果是實測值與銘牌值的偏差，高對低為：-4.41%，高對中為：3.01%，中對低為：-7.61%。同年12月，該變壓器運回原制造廠解體檢修，發現：高壓線圈未見明顯變形;中壓線圈三相均有不同程度的變形，低壓線圈A相嚴重變形。

　　4　基于相關試驗結果的變壓器繞組變形判斷

　　4.1　基于頻響分析法的變壓器繞組變形判斷

　　用頻率響應分析法判斷變壓器繞組變形，主要是比較繞組頻率響應特性的變化情況，包括縱向比較法，橫向比較法等。

　　a） 縱向比較法

　　縱向比較法是指對同一臺變壓器、同一繞組、同一分接開關位置、不同時期的頻率響應特性進行比較，根據頻率響應特性的變化分析繞組變形的程度。該方法具有較高的檢測靈敏度和判斷準確性。

　　b） 橫向比較法

　　橫向比較法是指對變壓器同一電壓等級的三相繞組的頻率響應特性進行比較，必要時借鑒同一制造廠在同一時期制造的同類型號變壓器的頻率響應特性，分析繞組的變形程度。該方法具有一定的局限性。

　　c） 頻率響應波形特點分析

　　典型的變壓器繞組頻率響應特性曲線，通常包含多個明顯的波峰和波谷。經驗及理論分析表明，頻率響應特性曲線中的波峰或波谷分布位置及分布數量的變化，是分析變壓器繞組變形程度的重要依據。例如：

　　頻率響應特性曲線低頻段（1kH～l00kHz）的波峰或波谷位置發生明顯變化，通常預示著繞組的電感變化。頻率較低時，繞組的對地電容及餅間電容所形成的容抗較大，而感抗較小，如果繞組的電感發生變化，會導致其頻響特性曲線低頻部分的波峰或波谷位置移動。對絕大多數變壓器來說，其三相繞組低頻段的響應特性曲線較為一致，如果發現不一致的情況，應慎重對待。

　　頻率響應特性曲線中頻段（l00kHz～600kHz）的波峰或波谷位置發生明顯變化，通常預示著繞組發生扭曲和鼓包等局部變形。如圖1所示，某變壓器短路前后35kV側的頻響曲線在中頻段的波谷頻率發生了約20kHz的變化。在中頻范圍內的頻率響應特性曲線具有較多的波峰和波谷，能夠較靈敏地反映出繞組分布電感、電容的變化。

　　圖1　短路前后35kV側ab間頻響曲線

　　頻率響應特性曲線高頻段（》600kHz）的波峰或波谷位置發生明顯變化，通常預示著繞組的對地電容改變。頻率較高時，繞組的感抗較大，基本被餅間分布電容所旁路，由于繞組的餅間電容遠大于對地電容，波峰和波谷分布位置主要以對地電容的影響為主。

　　d） 相關系數判斷

　　通過相關系數可以定量描述出兩條波形曲線之間的相似程度，通常可作為輔助手段用于分析變壓器繞組變形情況。相關系數是描述曲線之間相似程度的數學表達方式，也是判斷變壓器繞組變形的重要依據。曲線之間的相關系數越大，說明曲線的相似程度也就越好。

　　4.2　基于繞組電容的變壓器變形判斷

　　變壓器產品出廠后，其各繞組的電容量基本上是一定的。只要變壓器沒有受過短路沖擊，即使在有溫度、濕度影響的情況下，其電容量變化也很小。當變壓器遭受短路沖擊后，若各級繞組無變形或變形輕微，其電容變化量也較小。

　　經驗表明：

　　a） 遭受過出口短路的變壓器，若繞組電容量變化很大，說明繞組已經變形;若電容量變化不大，說明變壓器沒有變形。沒有遭受過短路沖擊的變壓器，一般情況下，繞組的電容量變化較小，但應注意，如果與之相鄰的繞組發生了變形，引起繞組間相對位置發生了變化，從而使該繞組的電容量也會發生明顯變化。

　　b） 如果變壓器繞組電容量的變化超過15%（除平衡繞組外），變壓器繞組變形可能已經比較嚴重。

　　c） 如果變壓器繞組的電容量變化在10%左右，則繞組有可能已經中度偏輕變形。

　　d） 如果變壓器繞組的電容變化量在5%以下，表明該變壓器繞組狀況良好。

　　4.3　基于空載電流、空載損耗的變壓器變形判斷

　　變壓器的空載電流IO、空載損耗PO測量既可作為判斷繞組動穩定狀態的輔助性檢測，又可獨立判斷鐵心狀態。

　　按Q/GDW168-2008《輸變電設備狀態檢修試驗規程》的規定，對單相變壓器相間或三相變壓器的二個邊相，空載電流的偏差大于10%時應引起注意。

　　4.4　基于變壓器繞組電阻的變形判斷。

　　不滿足下述任一條，均說明變壓器繞組直流電阻測試異常。

　　a） 1.6MVA以上變壓器，對YO接線的變壓器各相繞組電阻相互間的差別不大于三相平均值的2%，無中性點引出的繞組，線間差別不大于三相平均值的1%;

　　b） 1.6MVA及以下的變壓器，對YO接線的變壓器各相間差別一般不大于三相平均值的4%，無中性點引出的繞組，線間差別一般不大于三相平均值的2%;

　　c） 與以前相同部位、相同溫度測得值比較，其變化不應大于2%。

　　4.5　基于變壓器油中含氣的色譜分析的變形判斷。

　　滿足下述任一條，均說明變壓器色譜分析異常。

　　a） 運行設備的油中H2與烴類氣體含量（體積分數）超過下列任何一項值時應引起注意：?總烴含量大于150×10-6;H2含量大于150×10-6;C2H2含量大于5×10-6 （500kV變壓器為1×10-6）

　　b） 烴類氣體總和的產氣速率大于0.25ml/h（開放式）和0.5ml/h（密封式），或相對產氣速率大于10%/月則認為設備有異常

　　4.6　基于局部放電的變形判斷。

　　局部放電量測量可參考GB/T1094.3和DL/T417，但要注意耐受電壓值和測量電壓值的區別。運行中的變壓器，在線端電壓為時，局部放電量通常不超過300pC。

　　5　基于變壓器短路電流和抗短路能力的變形判斷

　　承受過短路沖擊的變壓器，其繞組是否變形與變壓器短路時實際承受的電流值的大小及變壓器能承受的短路電流值大小有關。變壓器短路時實際承受的電流值可通過故障錄波圖或給定系統運行方式下的短路電流計算得到，變壓器能承受的短路電流值則可以通過變壓器的動穩定能力校核、計算得到。只有變壓器短路時實際承受的電流值接近或大于變壓器能承受的短路電流值時變壓器繞組才有可能產生明顯變形。

　　6　基于變壓器短路電流和抗短路能力的變形可信度判斷

　　短路阻抗測試等變壓器繞組變形試驗簡單有效，查出了大量有問題的變壓器，為電網安全穩定運行做出了巨大貢獻。但變壓器繞組變形測試，皆基于變壓器電氣參數的變化來反映變壓器的結構變化情況，由于測試的偏差，有可能出現變壓器結構無變化但變形測試結果有異常等情況。如果沒有歷史數據，試驗結論準確性不高，容易誤判斷，即把正常的變壓器誤認為存在繞組變形，結果返廠解體，造成很大經濟損失。

　　為最大限度的提高變壓器變形測試判斷的準確性，需對變形結論的可信度進行分析。

　　變壓器繞組變形結論的可信度分為高、中、低三級，按各影響因素的最高等級作為變壓器繞組變形結論的可信度等級。

　　基于短路阻抗法的變壓器繞組變形結論的可信度，應考慮以下3方面的因素：

　　a） 基于相關試驗的變壓器繞組變形判斷結果

　　b） 變壓器的抗短路能力;

　　c） 變壓器實際承受的短路次數及峰值電流;

　　可信度等級分為高、中、低三級，與各因素的關系可參考表2。

　　表2　變壓器繞組變形結論可信等級劃分與各因素的關系

　　7　結束語

　　變壓器承受短路電流沖擊以后，檢查繞組變形和墊塊松動的慣用辦法是吊罩檢查，但此方法存在明顯的缺點，有時往往難以實施，為了變壓器的安全、經濟運行，很有必要尋求一種新的試驗方法、建立一套完整的判斷方法，來判定承受過短路沖擊的變壓器繞組是否變形。

　　通過對不同變壓器繞組變形試驗方法的對比，認為短路試驗法在實測中有比較統一的接線方式，并具有一定的靈敏度，該方法能較好地再現評估結果，判斷簡單，作為變壓器繞組變形判斷的主狀態量。

　　為最大限度的提高變壓器變形測試判斷的準確性，在相關試驗結果、變壓器的抗短路能力、變壓器實際承受的短路次數及峰值電流的基礎上，建立了一套基于多狀態量的變壓器繞組變形分析判斷策略。