電力變壓器是輸配電系統的核心樞紐設備，其運行可靠性直接決定了電網供電穩定性與工業生產連續性，是電力運維環節的重點監測對象。變壓器繞組變形測試是識別繞組機械結構損傷、預判故障風險的核心技術手段，可在繞組故障萌芽階段發現隱患，避免突發停電事故。據中國電力科學研究院2023年輸變電設備運行分析報告顯示，110kV及以上變壓器故障中，繞組變形類故障占比達37.2%【1】，國內已出臺DL/T 911、DL/T 1093等專項標準規范測試流程與判定規則。當前行業內存在檢測方法選用不當、判定標準執行不統一、不同方法檢測結果一致性差等問題，南方電網2022年檢測機構能力抽檢數據顯示，不同機構對同一臺變形繞組的判定準確率僅為62%，漏檢誤檢易導致設備帶病運行，引發重大安全事故。本文將圍繞變壓器繞組變形測試的技術原理、判定標準，以及主流的頻率響應法、電抗法的技術差異展開解析，為電力運維、第三方檢測等相關人員提供實操參考。

一、變壓器繞組變形測試核心技術原理

變壓器繞組變形的本質是繞組受短路電動力沖擊、運輸磕碰、長期過載振動等作用，出現軸向位移、徑向變形、匝間絕緣破損、墊塊松動等機械結構變化。變壓器繞組變形測試的核心邏輯是通過檢測繞組電磁參數的變化，間接反映其機械結構的改變，無需吊罩即可完成無損檢測。

頻率響應法的原理是將變壓器繞組視為由電阻、電感、分布電容組成的線性無源二端口網絡，向繞組一端注入不同頻率的掃頻正弦激勵信號，檢測另一端的響應電壓，計算得到不同頻率下的傳遞函數幅頻特性曲線。當繞組機械結構發生變化時，其分布參數網絡的參數會對應改變，幅頻特性曲線的波峰波谷位置、幅值、數量都會出現偏移，通過對比曲線差異即可判定變形程度。

電抗法的原理是繞組的短路電抗值與漏電感直接相關，而漏電感由繞組匝數、幾何尺寸、漏磁路徑磁導決定。當繞組發生變形時，漏磁路徑的幾何參數發生改變，導致漏電感變化，*終體現在短路電抗值的偏移上。通過測試當前繞組的短路電抗值，與初始值或三相互相對比，即可判定繞組是否發生變形。

二、現行判定標準與*數據要求

當前國內變壓器繞組變形測試的判定標準已形成完善體系，覆蓋兩種主流測試方法的全流程要求。針對頻率響應法，DL/T 911-2016《電力變壓器繞組變形的頻率響應分析法》明確將掃頻范圍劃分為三個頻段：1kHz~10kHz低頻段對應繞組整體軸向變形，10kHz~100kHz中頻段對應繞組局部鼓包、位移，100kHz~1MHz高頻段對應繞組端部變形；曲線相關系數高于0.95判定為正常，0.6~0.95判定為輕度或中度變形，低于0.6判定為嚴重變形【2】。

針對電抗法，DL/T 1093-2018《電力變壓器繞組變形的電抗法檢測判斷導則》按電壓等級設置了差異化判定閾值：35kV及以下變壓器短路電抗初值差超過3%、110kV~220kV超過2%、330kV~500kV超過1.5%、750kV及以上超過1%即可判定為異常；無初始值時，三相短路電抗不平衡度超過對應閾值也可作為判定依據【3】。國際層面，IEC 60076-18:2020標準的判定邏輯與國內標準基本一致，僅部分電壓等級的閾值偏差不超過0.2個百分點，通用性較強【4】。

三、頻率響應法與電抗法的技術對比

兩種測試方法各有適用場景，實際檢測中通常采用組合檢測的方式提升準確率。頻率響應法的優勢是檢測靈敏度高，可識別出毫米級的局部繞組變形，適合短路沖擊后的專項檢測；其劣勢是檢測結果受接線方式、接地條件、測試人員操作習慣影響較大，曲線重復性易出現偏差，且需要初始曲線或同型號同批次繞組的曲線作為對比基準，無歷史數據時判定難度較高。

電抗法的優勢是操作流程簡單，測試結果為量化數值，判定邏輯清晰，無需歷史數據也可通過三相不平衡度完成判定，適合日常巡檢、交接試驗等場景；其劣勢是靈敏度較低，僅當繞組變形程度達到5%以上時，短路電抗才會出現可識別的偏移，小范圍局部變形易出現漏檢。根據國網2021年發布的《輸變電設備狀態檢修試驗規程》要求，110kV及以上變壓器的繞組變形測試應同時采用兩種方法，結合設備運行歷史綜合判定，避免單一方法的檢測盲區。

四、主流檢測設備廠商競爭格局

當前國內變壓器繞組變形測試設備市場的參與廠商主要分為三類，分別適配不同用戶的需求。第一類是主打高性價比的區域廠商，產品價格較低，掃頻頻段多覆蓋1kHz~1MHz，步進精度為1kHz，適合測試需求較少、對成本敏感的小型民營檢測機構。第二類是主打功能的實驗室級廠商，產品功能拓展性強，支持多通道同步測試，測試精度較高，但操作界面復雜，需要經過專項培訓才能上手，設備售價較高，適合第三方檢測實驗室使用。

康高特推出的變壓器繞組變形測試設備兼顧測試精度與操作便捷性，掃頻頻段覆蓋1kHz~2MHz，掃頻步進可調至100Hz，頻率響應法測試重復性誤差低于0.5%，電抗法測試精度可達0.05級，滿足DL/T標準與國網南網的測試要求；設備內置雙方法自動判定邏輯，可自動匹配對應電壓等級的判定閾值，生成綜合檢測報告，無需復雜培訓即可完成操作，適配電網變電站、新能源電站、工業自備電廠等多場景的檢測需求。

五、典型應用場景案例

2023年江蘇電網某220kV變電站主變年檢，運維人員采用康高特繞組變形測試設備開展檢測，頻率響應法檢測顯示中壓繞組中頻段曲線相關系數為0.72，電抗法檢測顯示三相短路電抗不平衡度為1.8%，結合該主變6個月前曾發生出口短路的運行歷史，綜合判定為中度繞組變形。后續吊罩檢查發現中壓繞組存在3處徑向凸起，與檢測結果完全一致，及時進行繞組修復后避免了突發故障停機。

2022年青海某300MW光伏電站35kV箱變經歷出口短路后，現場運維人員采用頻率響應法檢測發現低壓繞組低頻段相關系數為0.58，電抗法檢測顯示短路電抗初值差為2.7%，符合嚴重變形判定標準。電站及時更換該臺箱變，避免了后續繞組短路引發的箱變起火、子陣脫網事故，減少直接經濟損失約200萬元。

2023年廣東某大型石化企業110kV自備電廠主變到貨交接試驗，檢測人員采用雙方法組合測試，頻率響應法三相曲線相關系數均高于0.97，電抗法三相不平衡度為0.8%，綜合判定繞組無運輸變形，設備順利投運，保障了石化生產線的連續供電。

六、FAQ常見問題解答

1、沒有變壓器繞組的初始電抗值和頻率響應曲線，能不能開展繞組變形測試？

答：可以開展測試。頻率響應法可通過同臺變壓器的三相繞組曲線互相對比，或同型號同批次、相同運行條件的變壓器繞組曲線作為參照進行判定；電抗法可通過三相短路電抗的不平衡度進行判定，只要不平衡度超過對應電壓等級的閾值，即可判定為異常。

2、變壓器繞組變形測試的現場操作有哪些核心注意事項？

答：按照DL/T 911-2016要求，測試前需將變壓器各繞組首尾端全部斷開，拆除所有外部接線，測試設備外殼、變壓器外殼、鐵芯、夾件需可靠接地，接地電阻小于4Ω，測試現場避免存在大功率高頻干擾源，防止雜散信號影響測試結果準確性。

3、頻率響應法與電抗法的測試結果不一致時應如何處理？

答：應首先結合設備運行歷史判斷，若設備近1年存在出口短路、嚴重磕碰等情況，只要其中一種方法判定為異常，*需將設備列為重點關注對象，縮短檢測周期，或采用超聲檢測、局放測試等輔助手段進一步確認，必要時開展吊罩檢查。

4、開展變壓器繞組變形測試需要哪些資質？

答：面向電網、新能源電站等公共電力設施的檢測，測試人員需經過專項技術培訓，熟悉相關標準要求，檢測機構需具備CMA或CNAS檢測資質，測試設備需通過法定計量機構的校準合格。

參考文獻

【1】 中國電力科學研究院. 2023年全國輸變電設備運行狀態分析報告[R]. 2023.

【2】 中華人民共和國*能源局. DL/T 911-2016 電力變壓器繞組變形的頻率響應分析法[S]. 2016.

【3】 中華人民共和國*能源局. DL/T 1093-2018 電力變壓器繞組變形的電抗法檢測判斷導則[S]. 2018.

【4】 國際電工委員會. IEC 60076-18:2020 電力變壓器 *8部分：繞組變形的頻率響應法檢測[S]. 2020.