变压器机械缺陷检测与诊断

前 言变压器绕组变形是变压器事故损坏的主要形式，大型电力变压器动态机械稳定性降低和电力系统短路电流的不断增大，导致短路故障引起的电力变压器损坏事故不断发生，造成巨大的经济损失和电网风险。对运行中的电力变压器绕组变形状态进行在线诊断，开展变压器动态机械稳定性的评估分析工作，及时发现变压器绕组的异常、故障及损伤，动态评估运行中变压器的机械稳定性，不仅可以预防变压器突发事故的发生，而且能够改变定期停工维修为状态维修，从而延长变压器寿命，大大降低运行和维护成本。本书以电力变压器运行状态多源数据为基础，围绕电力变压器机械缺陷在线监测、预警及精确诊断技术方面存在的突出问题，在变压器机械缺陷预警、机械缺陷精准诊断及机械缺陷动态评估与风险预警等关键技术领域开展了深入研究，项目以解决生产实际问题为导向，以电力变压器多维信息融合为技术突破口，以电力变压器绕组机械状态预警、诊断和评估为途径，以设备风险分级和运检策略优化为落脚点，完善了变压器绕组机械缺陷在线监测和精准诊断体系，推动了智能运检水平，实现了覆盖全寿命周期的变压器动态抗短路能力预警和检修策略优化。由于编者水平有限，书中难免有不妥或纰漏之处，恳请读者批评指正。编 者2022 年1 月

本书以电力变压器运行状态多源数据为基础，围绕电力变压器机械缺陷在线监测、预警及精确
诊断技术方面存在的突出问题，在变压器机械缺陷预警、机械缺陷精准诊断及机械缺陷动态评估与
风险预警等关键技术领域开展了深入研究。本书共六章，主要内容包括电力变压器结构及其缺陷、
电力变压器机械缺陷模型、变压器机械缺陷精准检测技术、变压器机械缺陷在线监测技术、在运变
压器机械缺陷动态评估技术、变压器抗机械缺陷能力提升。

南昌韵科科技有限公司技术副总经理兼技术主管，主要从事电力设备状态感知、运行状态评价、缺陷预警、故障诊断以及大数据、数字孪生技术在相关领域的应用等研究工作。

前言第一章 变压器结构与常见缺陷类型 1第一节 概述 1第二节 电力变压器的基本结构 2第三节 电力变压器的典型故障类型 6第四节 电力变压器故障检测技术 12第二章 电力变压器机械缺陷模型 20第一节 变压器绕组变形等效物理模型 20第二节 变压器等效物理模型建立与仿真优化 27第三章 变压器机械缺陷精准检测技术 38第一节 扫频阻抗测试技术仿真研究 38第二节 绕组变形模型的扫频阻抗测试 47第三节 变压器绕组变形的判据 75第四节 扫频阻抗法现场应用 78第四章 变压器机械缺陷在线监测技术 87第一节 基于声纹振动的变压器机械缺陷感知诊断技术 87第二节 基于运行电气量关联挖掘的感知诊断技术111第三节 变压器机械缺陷的声-电联合预警技术 119第五章 在运变压器机械缺陷动态评估技术 135第一节 静态机械缺陷特性核算方法 136第二节 动态机械缺陷特性评估技术 149第六章 变压器抗机械缺陷能力提升 158第一节 整体改造 158第二节 局部改造 161第三节 高阻抗变压器 166

本书以电力变压器运行状态多源数据为基础，围绕电力变压器机械缺陷在线监测、预警及精确诊断技术方面存在的突出问题，在变压器机械缺陷预警、机械缺陷精准诊断及机械缺陷动态评估与风险预警等关键技术领域开展了深入研究，项目以解决生产实际问题为导向。