SFRA 掃描頻率響應分析

掃頻響應分析 (SFRA) 是一種強大且靈敏的分析方法，用於測試電力變壓器中變壓器鐵芯、繞組和壓架的機械完整性。每個電網都有獨特的頻率響應，稱為指紋。網路故障或振動可能會導致此頻率響應發生變化。

比較在不同相位或多個相同變壓器上進行的測量，以及將測量結果與同一變壓器的先前指紋進行比較，可以指示任何機械或電氣變化。

建議測試頻率響應，尤其是在以下情況：

• 運輸變壓器後
• 大電流發生故障後

必須執行此分析以檢查繞組是否有損壞，然後必須啟動其他必要的程序。

這些分析中使用的設備通常使用掃描頻率響應分析 (SFRA) 原理來檢測磁芯中的繞組缺陷和故障。這些分析完全按照以下國際標準進行：

• 國際電工委員會 (IEC) 制定的「IEC 60076-18 電力變壓器 - 第 18 部分：頻率響應測量」標準
• 電氣和電子工程師協會（IEEE）制定的「IEEE C57.149-2012油浸式變壓器頻率響應分析」標準

IEC 60076-18標準涵蓋了當測試對像是新的或後期需要在現場或工廠進行頻率響應測量時所使用的測量技術和測量設備。本標準適用於電力變壓器、電抗器、移相變壓器及類似設備。

IEEE C57.149-2012 標準旨在為使用者提供儀器要求和規格、執行測試的程序、分析資料的技術以及長期儲存資料和結果的建議。

變壓器由許多複雜的電容和電阻網絡組成，在不同頻率下進行測試並繪製為曲線時，這些網絡可以形成獨特的形狀。變壓器導體之間的距離產生電容。導體或繞組的任何移動都會改變該電容。由於此電容是電感、電阻和電容的複雜網路的一部分，因此該電容的任何變化都會反映在曲線中。

執行 SFRA 測試是為了透過注入各種潛在頻率來獲得變壓器掃描頻率響應的初始形狀，然後將其用作將來比較的參考。任何引起繞組運動變化等的故障都會導致電容或電感的變化，進而影響測量曲線。

定期或在短路等重大外部事件期間進行測試，並將結果與初始資料進行比較，以測試是否有任何問題。

電壓傳遞函數 SFRA 測試揭示變壓器的機械或電氣完整性是否受到損害。

SFRA 分析可以檢測變壓器內的以下問題：

• 繞組變形（軸向和徑向，如滑輪屈曲、彎曲、螺旋）
• 高低壓繞組之間的位移
  部分繞組塌陷
• 短轉彎或開放轉彎
• 芯線或屏蔽層接地不當
• 核心運動
• 破損的對接結構
• 有問題的內部鏈接

簡而言之，掃頻響應分析（SFRA）是一種透過測量寬頻率範圍內的電傳遞函數來評估電力變壓器內的鐵芯、繞組和箝位結構的機械完整性的分析方法。

SFRA 是一種比較方法，這意味著透過將參考結果與一組實際 SFRA 結果進行比較來評估變壓器狀況。評估測量跡線的常用方法有以下三種：

• 基於時間（目前 SFRA 結果與同一單位先前的結果進行比較）
• 基於類型（變壓器的 SFRA 結果與同等類型的變壓器進行比較）
• 相位比較（同一變壓器一相的SFRA結果與其他相的結果進行比較）

在我們組織為企業提供的眾多測試、測量、分析和評估研究中，還有SFRA掃頻響應分析服務。