根據中國電力科學研究院2025年發布的《全國變電設備故障統計分析報告》，110kV及以上電壓等級變壓器停運故障中，由變壓器繞組變形引發的占比達34.7%，已成為影響電力系統安全穩定運行的核心誘因之一【2】。作為針對性的變壓器檢測手段，變壓器繞組變形測試儀的普及應用，大幅提升了繞組潛伏性故障的檢出率，有效降低了非計劃停運風險。

一、技術背景與發展歷程

早期變壓器繞組變形檢測主要依賴吊罩開箱檢查，存在停電時間長、作業成本高、易造成設備二次損傷等弊端，僅能在故障發生后開展回溯性檢測，無法滿足狀態檢修的前置預警需求。2000年前后，國內開始推廣短路阻抗法開展繞組變形檢測，實現了非解體式檢測的突破；2010年后頻率響應法逐步成熟，成為局部變形檢測的主流技術路徑。2025年*電網發布的《變電設備狀態檢修導則》，將變壓器繞組變形檢測列為設備投運前、短路沖擊后、年度預試的必檢項目，直接推動檢測設備向集成化、智能化方向快速迭代。

二、核心原理深度解析

當前主流的變壓器繞組變形測試儀普遍集成兩種檢測技術，多維度支撐故障診斷工作。

短路阻抗法的核心邏輯是將變壓器視為線性無源二端網絡，在低壓側施加短路條件，高壓側注入額定頻率的工頻電壓，測量繞組的短路阻抗值，與出廠基準值、歷史檢測值比對，依據DL/T 1093-2025標準，當偏差超過3%時即可判定存在繞組變形風險【1】，該方法對繞組整體扭曲、軸向位移、匝間短路等故障的辨識度較高。

頻率響應法的工作機制是向繞組一端注入掃頻范圍通常為1kHz~1MHz的正弦波信號，測量繞組兩端的電壓幅值比與相位差，得到傳遞函數頻率響應曲線，與基準曲線比對相關性，通常中低頻段（1kHz~100kHz）曲線偏差對應繞組整體變形，高頻段（100kHz~1MHz）偏差對應局部位移、匝間絕緣損傷等故障。兩種方法組合使用可實現優勢互補，大幅提升檢測結果可靠性。

三、技術優勢與局限性

兩種檢測技術的特性差異顯著，適用場景各有側重。短路阻抗法的優勢在于操作流程簡單，檢測結果直觀，無需歷史基準曲線即可完成初步判定，適合無出廠數據的老舊變壓器檢測；其局限性在于對輕微局部變形的檢出率較低，據南方電網科學研究院2025年測試數據，單獨采用該方法對繞組位移小于5mm的故障檢出率僅為61%。

頻率響應法的優勢是對局部變形敏感度較高，相同條件下檢出率可達92%，可精準定位故障位置與故障類型；其局限性在于檢測結果易受現場電磁干擾影響，且需要歷史基準曲線作為比對依據，診斷結果對操作人員的經驗要求較高。將兩種方法組合使用的檢測設備，整體故障診斷準確率可提升至94%以上【3】，是當前市場的主流選型方向。

四、技術標準與規范要求

國內已形成完整的變壓器繞組變形檢測標準體系，為作業開展提供明確依據。電力行業標準DL/T 1093-2025《電力變壓器繞組變形的電抗法檢測判斷導則》，明確了短路阻抗法的檢測流程、偏差閾值與判定規則；DL/T 1856-2025《電力變壓器繞組變形的頻率響應法檢測判斷導則》，對頻率響應法的掃頻范圍、曲線比對方法、相關性判定閾值做出了統一規定。此外，國網Q/GDW 11680-2025《變電設備帶電檢測技術規范》、IEC 60076-18:2023《電力變壓器 *8部分：繞組變形檢測》等標準，也對不同場景下的變壓器檢測作業提出了明確要求，保障故障診斷結果的規范性與可比性。

五、應用場景與選型建議

不同應用場景的檢測需求差異較大，可結合實際情況選擇適配設備：

電網變電站年檢預試場景檢測工作量大、設備型號多樣，建議選型同時集成短路阻抗法與頻率響應法、搭載智能診斷算法的設備，可自動完成曲線比對與故障判定，降低對操作人員經驗的依賴，提升檢測效率。

新能源場站箱變檢測場景中，風電、光伏場站變壓器受頻繁短路沖擊影響，繞組變形風險高，且現場環境復雜，建議選型防護等級達IP65及以上、支持寬溫作業、便攜性強的設備，適配戶外復雜作業條件。

軌道交通牽引變壓器檢測場景中，牽引變壓器沖擊載荷波動大，需長期跟蹤繞組狀態，建議選型支持歷史數據云存儲、跨年度曲線自動比對的設備，便于實現全生命周期狀態管理。

石化、煤礦等特殊場景，需選型符合對應防爆等級認證的檢測設備，滿足高危場所作業安全要求。

六、典型故障診斷案例分析

2025年某省電網220kV主變遭受出口短路沖擊后，運維人員采用組合式變壓器繞組變形測試儀開展檢測，發現110kV側繞組短路阻抗偏差為2.8%，接近標準閾值，頻率響應法檢測顯示100kHz~500kHz高頻段曲線相關性僅為0.71，低于標準要求的0.9閾值，故障診斷結果為繞組局部位移。吊罩檢查后確認該側繞組有3處撐條斷裂，繞組*大位移達7.8mm，及時開展檢修后避免了突發停運事故，減少直接經濟損失約120萬元【2】。

2026年某海上風電場35kV箱變常規檢測中，該箱變此前經歷3次并網短路沖擊，檢測顯示短路阻抗偏差達4.3%，遠高于3%的閾值，頻率響應法1kHz~100kHz中低頻段曲線相關性為0.67，判定為繞組整體軸向扭曲。運維人員及時對該箱變進行退運更換，避免了箱變燒毀引發的整串風機停運事故，減少損失約210萬元。

七、技術發展趨勢與展望

當前變壓器繞組變形檢測技術正朝著三個方向迭代：一是帶電檢測技術逐步成熟，目前已有部分機構研發出非侵入式的帶電檢測設備，無需停電即可完成檢測，預計2028年左右將實現規模化應用；二是AI智能診斷技術普及，基于大模型的盲診斷算法已進入試點階段，無需歷史基準曲線即可完成故障判定，進一步降低檢測門檻；三是多參數融合診斷，未來將實現變壓器繞組變形檢測與局放檢測、紅外熱成像檢測等數據的融合分析，提升故障診斷的全面性與精準度。

總的來說，變壓器繞組變形作為變壓器的典型潛伏性故障，選擇合規的檢測方法與設備、定期開展檢測，是保障變壓器安全運行的核心手段。作為電力檢測設備領域的廠商，康高特推出的TRW-310變壓器三相直流電阻測試儀、子龍高頻局放測試儀等設備，可與繞組變形檢測數據形成互補，為電力系統、工業用戶的變壓器全狀態檢測提供完整解決方案，有效降低設備運行風險。

參考文獻

【1】 DL/T 1093-2025, 電力變壓器繞組變形的電抗法檢測判斷導則[S]. 北京: 中國電力出版社, 2025.

【2】 中國電力科學研究院. 2025年全國變電設備故障統計分析報告[R]. 北京: 中國電力科學研究院, 2026.

【3】 南方電網科學研究院. 變壓器繞組變形組合檢測技術應用白皮書[R]. 廣州: 南方電網科學研究院, 2025.