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GB 1094.18-2016-T 电力变压器 第18部分：频率响应测量对常规的变压器、电抗器绕组结构，给出一组标准测量方法，足以满足大部分测量情况的基准测 求。所有测量情况下均需进行标准测量。当需要提供特定情况下的补充信息或需比对历史测量绎 ，还可增加附加测量。对其他类型变压器、电抗器进行的标准测量也应遵从以下原则。
4.4.2测量方式的选取
标推测量应为绕组各相的端对端测量，各相、 绕组间应隔离得尽可能远，其余非测量端子则全部 悬空。如果规定了附加测量，则可包括绕组间容性连接测量、绕组间感性连接测量和端对端短路测量。
GB/T 26972-2011 聚光型太阳能热发电术语4.4.2.2分接位置
对带有有载分接开关(OLTC)的变压器和电抗器，对分接绕组的标准测量应在以下分接位置： a）分接绕组最大有效匝数分接位置； b）分接绕组不接入回路时的分接位置。 其他压数固定的绕组的频率响应则应在分接绕组在最大有效匝数分接位置测量。也可规定其他分 接位置进行的附加测量。 对分接开关装在线端的目耦变压器，标准测量应为： 一在串联绕组处测量，分接绕组以最小有效匝数接入回路（为采用线性调压时低压处于最高电压 分接位置，或带极性选择器时的极性转换位，或采用独立分接绕组线性调压时的低压处于最低 电压分接位置）； 一在公共绕组处测量，分接绕组以最大有效匝数接人回路（低压处于最高电压分接位置）； 一在公共绕组处测量，分接绕组以最小有效匝数接人电路（为采用线性调压时的低压处于最低电 压分接位置，或采用独立调压绕组或极性转换器处于转换位置时的低压处于最低电压分接位 置）。 注1：选择不同分接位置测量频率响应是为了获得至少一组测量回路中含分接绕组与一组测量回路中不含分接绕 组的测量结果，这样可以较方便地区分存在于分接绕组的损伤与存在于主绕组的损伤。 对中间点或转换位置，如果分接开关的转动方向无规定，则应为降压方向。转动方向（升压或降压） 应记录。 注2：正、反向调压的极性转换选择器和粗/细调转换选择器的位置对频率响应测量结果的影响极大。 对既带有有载分接开关(OLTC)又带有无励磁分接开关（DETC)的变压器，如果有规定则DETC 应接至运行分接位置，否则应接至额定位置，OLTC的分接位置按本条规定。 对带有无励磁分接开关的变压器，测量时有载分接开关（如果有）接至其最大有效匝数位置，在无励 磁分接开关各分接位置进行基准测量。 不建议改变无励磁调压变压器在运行时的分接位置来测量频率响应，测量频率响应宜使无励磁分 接开关保持在其“当前”分接位置。因此，为确保无励磁分接并关处于任何可能的工作（“当前")分接位 置时都有基准测量结果，应进行足够多的基准测量
4.4.3中性点引出的星结及星结自耦绕组
进行标准测量时，输人信号应旅 信则为其高压端。当要求当前测量与历 史测量保持一致时，也可增加将信号施加于中性点引线处的附加测量。对于中性点不引出的星结绕组 应按角结绕组来对待。表1列出带分接的星结绕组的标准测量方案。
表1带分接的星结绕组的标准测量方式
4.4.4角结绕组与其他无中性点引出的绕组
4.4.5曲折形联结绕组
标准测量应在各绕组各相各测量一次，对于不带分接的变压器共测量6次，而带有有载分 变压器共测量9次
4.4.7三相自耦变压器
标准测量应分别在各相串联绕组和公共绕组各测 目公共绕组处增加一次附加测量，这样对于不带分接的变压器共测量6次，而对于带有有载分接开 变压器则共测量9次。如果变压器第三绕组引出 根（相）出线，则还应对该绕组增加3次附加测
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串联电抗器的标准测量应在各相输入输出端间各测量1次，对于三相电抗器共测量3次。并 抗器应参照星结变压器进行测量，对于不带分接的电抗器共测量3次，而对于带有分接的电抗器则 量6次。
4.4.10附加测量方法
如最爱：进行际弥加测量。 附加测量应指定试品各线端的接线方式（信号与参考端口，响应端 也、悬空或短接）、各附加测量的分接位置及测量前的分接位置。格式见表3
电源与参考 测量前的 响应引线连接点 序号 分接位置 引线连接点 接地线端短接线端 备注 分接位置 (Voum) (V.) 1 2 3 ， ， 表3中列出的试品端子标识符应为试品上永久标出的标识，并在技术说明的接线图中标明。 采用本格式的测量接线配置实例说明见附录D。 4.5 频率范围与测量点 最低测量频率应不超过20H 最高电压高于72.5kV试品的最高测量频率应不低于1MHz。 最高电压不高于72.5kV试品的最高测量频率应不低于2MHz。 考虑通用性和简便性，建议所有试品均选用不低于2MHz的最高测量频率。 注：采用较短的接地线及较小的套管可提高高于1MHz频段测量结果的重复性，而高频信息对小型绕组的诊断尤 为重要（见A.3）。 当测量频率低于100Hz时，各测量点的间隔应不大于101z；高于100Hz时，每10倍频程至少应 有200个线性均匀或对数分布的测量点。 如果变压器用户对可用于诊断铁心损伤的低频信息不做要求，则可指定频率响应测量的最低测量 频率不低于5kHz。
4.5频率范围与测量点
在电压信号最大输出且全频段内最低信噪比为6dB时，测量仪器的最小动态范围应在十10 90dB之间
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5.1.2幅值测量准确度
5.1.3相角测量准确度
最小频率范围应在20Hz~2MHz之间
5.1.5频率的准确度
全频段内频率的准确度为优于土0.1%。
5.1.6测量分辨率带宽
低于100Hz时，测量分辨率带宽（一3dB点）应为10Hz;高于100Hz时应小于检测频率的10 两相邻检测频率间频率差的一半，并以两者中的最小值为准
5.1.7工作温度范围
5.1.8记录数据的平滑处理
5℃之间，测量仪器应保证测量准确度及其他关
满足本部分要求记录的测量输出数据应为未经相邻频率测量点间平滑处理后的，但为降低噪声而 对特定频率下多次测量结果或测量分辨率带宽内多次测量结果进行平均化处理或应用其他技术进行处 理则是可以接受的。 屏幕显示数据或按第6章要求记录数据之外的补充数据则不受第5章要求的限制，但建议提供符 合第6章要求的用于显示已记录数据的可视化设备。
测量仪器应在认可的质量体系内按可追溯的参考标准定期校准。
每次测量的电源、参考和响应引线都应是单独的。测量用同轴电缆应是特性阻抗为50Q的等长引 线。额率为2MHz时，单根测量引线的信号衰减应小于0.3dB。2MHz下，不接人试品或接地引线的 零点检验测量结果的幅值偏差应小于0.6dB。无源引线系统的最大长度应为30m。 注：如果选用不同于图1所示的其他测量方法，如：试品线端接有测量阻抗、前置放大器或有源探头系统靠近试品 的端子，则这些并联引线、放大器或探头及测量仪器的其他部分的引线不属于本章中的“测量用”定义范畴，因 而只要它们不影响测量并满足第5章中的其他要求，便不受本部分中规定的影响
每次测量的电源、参考和响应引线都应是单独的。测量用同轴电缆应是特性阻抗为50Q的等长引 线。额率为2MHz时，单根测量引线的信号衰减应小于0.3dB。2MHz下，不接人试品或接地引线的 零点检验测量结果的幅值偏差应小于0.6dB。无源引线系统的最大长度应为30m。 注：如果选用不同于图1所示的其他测量方法，如：试品线端接有测量阻抗、前置放大器或有源探头系统靠近试品 的端子，则这些并联引线、放大器或探头及测量仪器的其他部分的引线不属于本章中的“测量用”定义范畴，因 而只要它们不影响测最并满足第5章中的其他要求，便不受本部分中规定的影响
响应电压的全频段测量阻抗应为50(1士2%）2。 如果采用同轴电缆，则测量仪器参考电压回路及响应电压回路的全频段输人阻抗应为50（1 6。
6.1每次测量的记录数据
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6.2每组测量的补充记录信息
对每组测量（对试品进行的系列测量）还可补充记录计算机可读文件，该文件中可包含以下信息： a） 试品数据： 1）制造单位； 2） 制造年份； 3) 制造单位序列号； 4） 各绕组最大持续容量； 5）各绕组额定电压
1 铁心剩磁：电阻测量、操作冲击试验后马上测量造成的，还是经过了有意的退蕊处理？ 2） 箱体是否接地； 3） 测量方式（如：开路，短路等）； 电缆屏蔽层接地绞线的长度； 5） 同轴电缆长度； 6 测量原因（如：例行测量、重新测量、故障排除、新变压器投运、旧变压器投运、跳闸保护、投 切、交接试验、验收试验、更换套管、有载分接开关维护及故障运行等）； 7） 任何其他补充信息。 f 显示套管位置及接线的试品测量接线照片
A.1频率响应测量结果
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蛋然频率响 息。然而，自动参数化处理频率响应 值两尖 信息。 如图A.1所示，频率响应曲线既可用对数坐标描绘也可用线性坐标描绘。两种坐标各有其优点， 般来说，对数坐标图可用于分析频率响应整体变化趋势，而线性坐标图则可考察各频段内的频率响应 并可直接比较特定频率点上频率响应结果的微小差异
图A.1频率响应测量结果
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A.2频率响应结果的比较
如图A.2所示，为了分析频率响应测量结果 则量数据，可对比相同变压器（同一制造单位的 变压器）的频率响应测量结果，如图A，3所 示[1].[2].[3]。与相似变压器（同一制造单位的技术规格相同而绕组结构可能略有不同的变压器）测量结 果比对时应特别注意，具有相似外观的变压器，经过一段时间制造单位改进设计后，也可能导致如图A.4 所示频率响应测量结果的差异，造成对绕组损毁情况的误诊断。如图A.5所示，对三相变压器则可比 较各相间测量结果的差异
A.2频率响应测量结果与基准测量结果的比较
1）方括号中的数字代表参考文献序号
图A.3相同变压器频率响应测量结果的比较
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图A.4相似变压器频率响应测量结果的比较
通过比对频率响应测量结果，可鉴别变压器中出 频率响应曲线整体形状的变化； 响应曲线谐振峰值个数与谷值个数的变化； 谐振频率位置的变化
图A.5三相变压器相间频率响应测量结果的比较
过比对频率响应测量结果，可鉴别变压器中出现问题的可能性，一般采用以下判定标准4 一频率响应曲线整体形状的变化； 响应曲线谐振峰值个数与谷值个数的变化； 谐振频率位置的变化
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应用上还判据鉴别变压器问题的可信度取决于不同比较类型（与基准的比较、与相同变压器的比 较、与相似变压器的比较、相间的比较）下幅值变化与预期变化水平相比的差异程度。分析时还应考虑 由于测量接线不同或其他差异造成测量结果变化的可能性。比较变压器不同相间测量结果的差异时， 一些显著的差异也可被判定为是“正常”的，它们可能是由变压器内部引线长度不同、绕组内部连接不 同、相对箱体及其他相间的不同距离造成的。绕组接地及测量引线也可造成测量结果的差异，而分接开 关的分接位置则将严重影响测量结果。分析频率响应测量结果时，为避免误判，应当能确定或排除由上 述因素造成的测量结果的差异。 正确的操作对于将频率响应测量作为分析工具的效用至关重要。当观察到了有差异的测量结果 后，还需了解变压器的结构及其高频特性才能进行正确诊断。下面几节说明了频率响应的一般特性，给 出了一些影响频率响应的因素的示例，提供了对频率响应测量的指导与建议，强调了遵守良好的测量操 作的重要性，并提供了区分由绕组问题导致的测量结果的差异与由变压器结构差异导致的测量结果的
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由于测量受限和剩磁的不确定性造成的频率响应的差异与重复性问题（如图A，6中曲线所示）的 存在，建议选取中频区域及受绕组结构影响的高频区域作为分析频响数据的有用频率范围。这一范围 一般在2kHz~1MHz(>72.5kV）或2MHz(≤72.5kV)之间。 经分析比较，频率响应测量结果在这些频率范围内的差异可能是由变压器故障造成的。然而，频率 响应的差异也可能由以下因素造成： 测量接线及操作的差异； 一变压器内部连接及状态的差异； 一变压器结构的变化（与相似变压器相比或同台变压器的相间比对）。 不应混淆由这些因素导致的变压器频响特性的差异与由实际变压器故障导致的差异。A,4给出了 受上述因素影响的频率响应测量结果的分析示例。用FRA仿真模型分析很容易说明变压器结构变化 对频率响应测量结果的影响。一般采用经过验证的仿真计算结果与频率响应实测结果一起说明这一影 响7。变压器建模与FRA仿真的目的并非为实测结果提供“精准”的比对对象；它仅为诊断、分析实测 结果的辅助工具，特别是分辨表征绕组 形与移位的相关特性
A.4.1第三绕组三角形结线
星结绕组各相仅在中性点（星形交点）连接，而角结绕组各相则直接在出线端子处连接。角 的这种直接耦合方式对变压器各相的频率响应特性有极大的影响，特别是在绕组间连接影响区 A.7所示为自耦变压器第三绕组接成闭口三角形与开口三角形时其串联绕组的频率响应
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由图A.7可知，第三绕组呈开口 的频率响应（特别是中频段）变化显著。 这是因为第三绕组连接处感性耦合和容性耦合的显著变化使得频率响应的谐振波峰与波谷，尤其是位 于绕组连接影响频段（本例中为2kHz20kHz之间）的部分向低频段位移
图A.7第三绕组三角形接线对串联绕组频率响应的影响
若第三绕组在箱体外接成角结并接地，为更好地进行相间比较（当没有其他可参考的测量结果时）， 宜移除三角形接地并保持角结的完好，否则各相绕组间容性耦合将不一致，进而导致变压器中间频段的 三相频率响应特性的较大差异。
A.4.2星结中性点接线
如果三相变压器各相均有独立的中性点端子（星结外部连接点），则测量频率响应时，既可短接各 点端子，也可依次悬空各中性点端子。图A.8所示为测量时第三绕组中性点短接与开路两状态下 结果的比较。显然，第三绕组的频响特性尤其在低频段与中频段发生了变化
图A.8星结中性点接线对第三绕组频率响应的
如图A.9所示的自耦变压器串联绕组的频率响也表明，中性点的接线将影响频率响应低频段与 段的测量结果，尤其是谐振频率点的位置
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星结中性点端接线对串联绕组频率响应的影响
上述示例说明了测量时记录端子连接方式的重要性，将来测量频率响应时仍应采用相同的端子连 接方式，否则将导致如图A.9所示的频率响应测量结果特别是在绕组间影响频段（本例中为2kHz~ 20kHz的频段）的差异
接分接绕组与分接开关目
比较各相绕组的频率响应，三相的频响特性在铁心 造公差和内部引线的影响造成的。连接分接开关与分接绕组的内部分接引线的长度可能不同，这将导 致各相间引线电容的差异，因而在某些频段内（取决于绕组类型）各相绕组的频率响应将有所不同。如 图A.10所示，各相低压绕组（LV）的频率响应在20kHz~200kHz之间略有差别
图A.10连接分接绕组与有载分接开关的内部引线对相间频率响应的影响
信号从哪个端口输入、响应信号在哪个端口处测量是测量方法的重要细节之一。如图A.11月
比较同一绕组在不同信号传输方向下（线端对中性点或中性点端对线端）的频率响应测量结果可知二者 在高频段存在差异。这说明了测量时遵从4.4的测量接线要求或重复基准测量中采用的接线的重 要性
A.4.5液体绝缘介质类型的影响
图A.11测量方向对频率响应的影响
如图A.12所示，选用不同的液体绝缘 春中便用自然酯而非矿物油）将导致频率响应 全频段的产泛差异。比对相似设备频响特性时尤其应注意这部分的影响。如图A.13所示，当变压器 中充入空气而非液体绝缘介质时也将产生相似的效应，只是与充液体绝缘介质的情况相比，此时的频响 持性朝与其相反的方向位移
图A.12不同液体绝缘介质对频率响应的影响
A.4.6直流注入试验的影响与测量
图A.13充油对频率响应的影响
分。因此，应尽可能安排好试验与测量的先后顺序，这样频率响应就不用在变压器刚经历了直流注人试 验、铁心仍有剩磁的情况下测量。这类影响频率响应测量的试验还包括操作冲击试验与绕组直流电阻 测量。
图A.14直流注入试验对频率响应的影响
A.4.7 套管的影响
变压器任出厂试验时使用的套管 一样的，这就可能导致如图 下的频率响应在高频段的差异。 SF。母线，并在已分闸的接地刀闸接地处测量 响应，那么这样取得的测量结果可 较大差别
A.4.8 温度的影响
图A.15套管对频率响应的影响
如图A.16所示，当温差大于50℃时，温度将影响频率响应测量结果。温度变化将改变绕组阻值， 进而影响频率响应的幅值。绝缘液体密度与介电常数随温度的变化以及可能伴随的液体体积膨胀也将 使全频段内整体谐振频率产生较小位移。
DB14T 178-2013 车用甲醇汽油组分油A.4.9不良测量示例
图A.16温度对频率响应的影响
图A.所示为在试品测量亏线仕 洁果实例。由这些测量结果推断可知，当测量端子与测量引线间接触不良或接线不紧时，频率响应的低 顿段区域将掺杂噪声，且幅值也较低。 应保持频率响应测量的一致性，并系统地记录测量方法的所有细节。这有助于避免测量结果的假 生差异，并确保比对时频率响应的相容性。此外，如果观察到了测量结果与基准测量的差异，则重要的 一点是应首先进行重复测量，以验证这一差异不是由不良的测量操作或采用了不同的测量接线方式造 成的。还需强调的是，为了能理解 差异的原因，应详细记录每次测量的相关数据。
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1.4.10频率响应的评价
DB11T 863-2012 节水耐旱型树种选择技术规程图A.17不良测量示例
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绕组由于夹件失效发生轴向前后的频率响店