由于電力變壓器在電力系統(tǒng)中舉足輕重的作用，人們已經(jīng)越來越重視對(duì)電力變壓器故障的檢測。目前，國內(nèi)外在變壓器繞組變形檢測方面有許多方法，但比較成熟和常用的有三種方法：（1）短路阻抗法 （2）低壓脈沖法 （3）頻率響應(yīng)法。

1.1 短路阻抗法

短路阻抗法是應(yīng)用zui早的變壓器繞組變形檢測方法，它zui早是由蘇聯(lián)提出的。其檢測原理是通過離線測量繞組的阻抗并觀察其變化來判斷繞組的變形狀況。變壓器短路阻抗是當(dāng)負(fù)載阻抗為零及負(fù)載電流為額定值時(shí)變壓器內(nèi)部的等效阻抗。變壓器的短路阻抗由繞組的電阻和漏電抗組成。對(duì)于一臺(tái)變壓器而言，當(dāng)繞組變形，幾何尺寸及位置發(fā)生變化時(shí)，其短路阻抗值也會(huì)變化。如果短路前后的短路阻抗值變化很小，就可認(rèn)為繞組沒有變形;如果短路前后的短路阻抗值變化較大，則可認(rèn)為繞組有顯著變形。

短路阻抗法在IEC60076-5中明確給出了繞組變形程度的判據(jù)，讀數(shù)直觀。在IEC標(biāo)準(zhǔn)和國標(biāo)GB1094.5-85中規(guī)定了額定電流下的阻抗變化限值，IEC建議相對(duì)變化量超過3%為異常，國標(biāo)規(guī)定根據(jù)繞組的結(jié)構(gòu)不同，相對(duì)變化量取2%-4%比較合適。該方法的缺點(diǎn)是要求提供的短路電流要達(dá)到或接近額定電流，需要?jiǎng)佑贸林氐膶?shí)驗(yàn)設(shè)備和大容量的實(shí)驗(yàn)電源，實(shí)驗(yàn)時(shí)間較長，在現(xiàn)場難以推廣使用。

1.2 低壓脈沖法

當(dāng)頻率超過1kHz時(shí)，變壓器鐵芯基本不起作用。因此，可以將變壓器繞組看成一個(gè)由電阻、電容和電感等分布參數(shù)構(gòu)成的無源線性二端口網(wǎng)絡(luò)。同時(shí)，由于電力變壓器繞組的電阻很小，可以近似忽略。

低壓脈沖法zui早是由波蘭人提出的。原理是在變壓器繞組的一端施加穩(wěn)定的低壓脈沖信號(hào)，并同時(shí)記錄下該端和對(duì)端的電壓波形，通過對(duì)時(shí)域中激勵(lì)和響應(yīng)的比較，可以對(duì)繞組是否變形做出比較準(zhǔn)確的判斷。當(dāng)變壓器繞組變形時(shí)，其相應(yīng)的繞組段的電感和電容等分布參數(shù)將發(fā)生改變，在繞組的一端施加輸入激勵(lì)時(shí)，對(duì)端的輸出響應(yīng)將發(fā)生變化。

低壓脈沖法已被列入IEC和IEEE電力變壓器短路實(shí)驗(yàn)導(dǎo)則和測試標(biāo)準(zhǔn)。但該法運(yùn)用在現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)中，容易受到現(xiàn)場各種電磁波的干擾，波形的可重復(fù)性較差，同時(shí)，低壓脈沖法對(duì)繞組首端的變形反應(yīng)不敏感，不能判斷繞組變形的位置。

1.3 頻率響應(yīng)法（簡稱FRA法）

頻率響應(yīng)法zui早是由加拿大的E.P.DICK用到變壓器繞組變形測試上的，在世界范圍內(nèi)得到普遍關(guān)注。頻率響應(yīng)法的基本原理是在較高的頻率下，變壓器繞組的鐵芯基本不起作用，繞組可以等效為一個(gè)由電感和電容等分布參數(shù)構(gòu)成的無源二端口線性網(wǎng)絡(luò)。由于變壓器繞組的數(shù)學(xué)模型是一個(gè)線性定常數(shù)系統(tǒng)。穩(wěn)定的線性定常數(shù)系統(tǒng)的輸入為正弦量時(shí)，其穩(wěn)態(tài)輸出與輸入是同頻率的正弦量，只是振幅和相位不同，其穩(wěn)態(tài)輸出與輸入的振幅比僅由網(wǎng)絡(luò)參數(shù)*決定。如改變輸入信號(hào)的頻率，則振幅比也隨之變化，線性系統(tǒng)在正弦量輸入時(shí)，穩(wěn)態(tài)輸出與輸入的振幅比隨頻率而變化的關(guān)系稱為該系統(tǒng)的幅頻特性。利用該方法即可得到系統(tǒng)的幅頻響應(yīng)曲線。

繞組變形的診斷方法主要有縱向和橫向比較兩種。前者利用變壓器受沖擊后測的幅頻響應(yīng)曲線與出廠、投運(yùn)或變壓器受沖擊以前的幅頻響應(yīng)曲線進(jìn)行比較。后者是利用同一臺(tái)變壓器各側(cè)的三相繞組的頻譜圖進(jìn)行比較，并參照同廠家、同種變壓器的頻譜特征進(jìn)行類比來判斷繞組是否變形以及變形的具體情況。

實(shí)踐證明，由于頻率響應(yīng)法的測試裝置簡單、輕巧；在實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場，抗干擾能力強(qiáng)；測試波形的重復(fù)性較好，目前，已經(jīng)廣泛的運(yùn)用于各種現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)中。