在电力系统中，变压器作为核心设备，其运行状态直接关系到电力供应的稳定性与安全性。变压器绕组变形测试仪则是保障变压器可
靠运行的关键检测设备，通过精准检测绕组状态，为电力系统安全筑牢防线。本文将围绕变压器绕组变形测试仪的操作方法、故障诊
断及维护要点展开全面解析。
变压器绕组变形测试仪基础概述
工作原理
变压器绕组变形测试仪多基于频率响应分析（FRA）技术运作。在较高频率电压作用下，变压器每个绕组可看作由线性电阻、电感
（互感）、电容等分布参数构成的无源线性双口网络，其内部特性通过传递函数 H (jω) 描述。绕组一旦发生变形，内部分布电感、
电容等参数改变，致使等效网络传递函数 H (jω) 的零点和极点变化，进而改变网络的频率响应特性。通过向绕组施加一系列不同频
率的正弦波激励信号，测量绕组两端响应信号，获取幅频响应特性曲线，对比正常与异常状态下的曲线，便能判断绕组是否变形以及
变形程度。
系统构成
通常，变压器绕组变形测试仪由测量部分与分析软件部分组成。测量部分包含信号生成及信号测量模块，一般由高速单片机控制，负
责产生扫频激励信号并采集响应信号。以常见测试仪为例，仪器自带一个通道 DDS 信号输出作为扫频激励信号，输出为正弦波，幅
度可软件调节，最大幅度能达 ±5V，输出阻抗 50Ω 。同时设有两个采集通道，一个采集激励信号，一个采集响应信号，用于计算传
递函数。激励通道测量量程固定为 ±5V，响应通道有 8 档量程，可在测量中自动调节，最大输入信号为 ±25V 。分析部分依托笔记
本电脑完成，测量部分与笔记本电脑通过 USB 通用接口或有线、无线以太网连接，即插即用，方便快捷。
规范操作流程
测试前准备
设备检查：对测试仪外观进行检查，查看有无破损、线路外露等情况。确认各连接线缆是否完好，插头插座无松动、变形。检查笔记
本电脑与测量部分的连接是否稳固，电池电量是否充足（若为电池供电设备）。同时，确保测试仪各项功能按键正常，显示屏显示清
晰无异常。
资料收集与记录：收集被试变压器的铭牌数据，包括额定容量、电压等级、绕组接线方式等。详细记录变压器的运行工况，如是否经
历过短路故障、运输过程有无碰撞等。记录当前变压器分接开关位置，这些信息对后续测试结果分析至关重要。
现场环境检查：检查测试现场有无强电磁场干扰源，如大型电机、电焊机等设备运行。避免在潮湿、高温或有腐蚀性气体的环境下测
试。确保测试现场通风良好，为测试仪及操作人员提供适宜环境。同时，检查变压器接地状况，必须保证接地良好，套管引线应全部
解开，防止测试过程中出现意外。
接线操作
绕组接线：依据变压器绕组接线组别与测试要求，选择合适接线方式。以常见三相变压器为例，对于 Y 接法绕组，若从高压侧 A 相
绕组测试，将测试仪激励端通过输入电阻（内阻）连接到 A 相绕组首端，首端电压信号接入测试仪输入端，A 相绕组末端电压信号
接入响应端。对于角接绕组，如 AB 相测试，激励端接 A 相首端，输入端接 A 相首端，响应端接 B 相首端。接线务必牢固可靠，防
止接触不良影响测试信号传输。不同厂家测试仪接线端口标识可能有差异，操作时需严格参照设备说明书。
接地连接：将测试仪 “接地” 端、被试变压器外壳和铁芯可靠连接并接地，形成良好接地回路，有效消除干扰信号，保障测试结果
准确性与人员设备安全。接地导线应选用足够截面积的铜质导线，确保接地电阻符合要求。
测试参数设置
打开笔记本电脑中的测试分析软件，与测试仪完成连接。在软件界面中，依据被试变压器参数设置测试参数。
扫描方式选择：测试仪一般具备线性扫频测量和分段扫频测量双测量系统。线性扫描分布扫频测量范围通常为 1kHz - 2MHz，有
2000 扫频点，分辨率 1kHz ；分段扫频测量分布扫频测量范围在 0.5kHz - 1MHz，同样 2000 扫频点，且在不同频段有不同分辨
率，如 0.5kHz - 10kHz 分辨率为 0.02kHz，10kHz - 100kHz 分辨率为 0.2kHz 等。根据实际测试需求与经验选择合适扫描方式，
对初次测试或绕组情况不明的变压器，可先用线性扫频获取整体概况，再用分段扫频对重点频段精细分析。
频率范围设定：合理设置扫频起始与终止频率。一般情况下，扫频测量范围为 1kHz - 1MHz 可满足多数变压器绕组变形检测。但对
于特殊变压器或关注特定频段响应时，需针对性调整频率范围。如怀疑绕组在低频段有变形，可适当降低起始频率；若关注高频特
性，提高终止频率。
其他参数调整：设置测量点数，较多测量点数可获取更详细频率响应曲线，但会增加测试时间。同时，根据信号强度调整响应通道增
益，确保采集信号在合适量程内，避免信号失真或溢出。
数据采集与测试执行
完成参数设置后，在软件界面点击 “开始测试”。测试仪自动生成扫频激励信号，施加到被试绕组，同时采集绕组两端响应信号，
计算并记录不同频率下的幅频响应数据。测试过程中，密切关注软件界面显示的测试进度、信号波形及相关参数。若发现信号异常波
动、测试中断等情况，立即停止测试，排查问题。通常，每相测量所需时间小于 60 秒，对一台高、中、低绕组的电力变压器进行绕
组变形测量，总耗时不超过 10 分钟。期间，接线人员可在确保安全前提下，任意布放信号输入输出引线，对测量结果无明显影响，
可减轻劳动强度 。
数据处理与报告生成
数据存储与备份：测试完成后，软件自动将采集到的数据存储在指定目录，建议及时将数据备份至外部存储设备，如移动硬盘，防止
数据丢失。数据文件一般以 ASCII 码形式存放，方便后续用其他软件读取分析。
数据分析与对比：利用软件自带分析工具，对测试数据进行处理。可进行横向比较，即对比三相绕组间幅频响应特性，正常情况下三
相曲线应具有相似性；也可进行纵向比较，将当前测试数据与变压器原始数据（若有）或同类型正常变压器数据对比。通过对比曲线
的幅值差异、谐振频点偏移等情况，判断绕组是否变形及变形程度。如三相绕组相间差值大于 3.5dB，需引起注意，进一步与原始测
试结果比较，若明显变大（大于 3.5dB），可判定发生绕组变形 。
报告生成：软件具备报告生成功能，可自动生成包含测试数据、分析结果、变压器参数、测试环境等信息的电子文档（如 WORD 格
式）。报告中应明确给出绕组是否变形结论，若变形，描述变形程度与位置推测等内容。根据需要，可对报告进行编辑、打印，为变
压器维护检修提供依据 。
常见故障诊断
测试信号异常
无信号输出或信号微弱：可能原因一是激励信号发生器故障，如内部元件损坏、供电异常。可使用示波器检查激励信号发生器输出
端，若没有正常正弦波信号输出，需联系厂家维修或更换相关部件。二是接线问题，检查各连接线缆是否松动、断路，接线端子是否
接触良好，重新插拔连接线缆，确保连接牢固。三是变压器绕组开路或短路，使用万用表等工具测量绕组直流电阻，与标准值对比，
判断绕组是否存在故障。
信号失真：原因可能是测试仪抗干扰能力差，受现场强电磁场干扰。可通过远离干扰源、使用屏蔽线缆、加强设备接地等措施改善。
也可能是采集通道故障，如 A/D 转换器损坏、前置放大器故障等，需专业人员对采集通道进行检修、更换损坏元件 。
数据异常
幅频响应曲线异常：若曲线出现不规则波动、谐振峰缺失或增多等情况。一方面，可能是测试参数设置不合理，重新检查并调整扫描
方式、频率范围、测量点数等参数后再次测试。另一方面，绕组可能存在严重变形、匝间短路、断股等故障，需结合其他试验方法，
如低电压阻抗测试、绕组直流电阻测试等，综合判断绕组状况 。
数据重复性差：多次测试同一绕组，数据差异较大。可能是测试过程中接线不稳定，每次测试时接触电阻不同，重新检查接线并确保
每次接线一致。环境因素也可能影响，如温度、湿度变化，尽量保持测试环境稳定，对刚退出运行的变压器，测量前充分散热降温，
并在测试过程中保持温度恒定 。
软件故障
软件无法启动或运行卡顿：可能是电脑系统与测试软件不兼容，升级电脑操作系统或更换兼容系统。软件文件损坏也可能导致，重新
安装测试软件。此外，电脑硬件配置不足，如内存过小、硬盘空间不足等，可清理电脑垃圾文件、扩充内存或更换大容量硬盘 。
数据显示错误或分析功能异常：若软件界面数据显示乱码、分析结果错误等，检查软件版本是否为最新，若不是，及时更新软件。可
能存在软件漏洞，联系软件开发商获取补丁程序修复 。
维护保养要点
日常维护
每次使用后，关闭测试仪与笔记本电脑电源，清理设备表面灰尘、污渍，保持设备清洁。检查连接线缆是否有破损、老化迹象，若有
及时更换。定期对测试仪电池进行充放电维护（若有电池），延长电池使用寿命。
定期校准
为保证测试结果准确性，定期对变压器绕组变形测试仪进行校准，校准周期一般为一年。使用标准信号源和标准变压器绕组模型，按
照校准规程对测试仪的信号输出、采集精度、频率响应等指标进行校准。校准过程中，记录校准数据，若发现仪器偏差超出允许范
围，及时调整或维修 。
存放环境要求
测试仪长期不使用时，应存放在干燥、通风、温度适宜（一般为 0℃ - 40℃）的环境中，避免阳光直射、潮湿、高温或有腐蚀性气体
的场所。将测试仪及附件放入专用包装箱，做好防护措施，防止运输、存放过程中受到碰撞、挤压损坏 。
变压器绕组变形测试仪的正确操作与有效维护，对准确判断变压器绕组状态意义重大。电力工作者需熟练掌握操作与故障诊断技能，
保障测试仪稳定可靠运行，及时发现变压器潜在隐患，为电力系统安全稳定运行提供有力支撑。
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