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(lái)越重視對(duì)電力變壓器故障的檢測(cè)。目前，國(guó)內(nèi)外在變壓器繞組變形檢測(cè)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(cè)方法，它zui早是由蘇聯(lián)提出的。其檢測(cè)原理是通過(guò)離線測(cè)量繞組的阻抗并觀察其變化來(lái)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(méi)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(guó)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(guò)3%為異常，國(guó)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(zhǎng)，在現(xiàn)場(chǎng)難以推廣使用。

1.2 低壓脈沖法

當(dāng)頻率超過(guò)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(wú)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(guò)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(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。但該法運(yùn)用在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)中，容易受到現(xiàn)場(chǎng)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(jiǎn)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(cè)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(wú)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(cè)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(lèi)比來(lái)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(cè)試裝置簡(jiǎn)單、輕巧；在實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)，抗干擾能力強(qiáng)；測(cè)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(chǎng)實(shí)驗(yàn)中。