变压器作为电力系统中的核心设备，其运行可靠性直接影响电网安全。绕组变形和匝间短路是变压器最常见的内部故障之一，这类隐性缺陷若不能及时检测并处理，可能引发绝缘击穿甚至设备爆炸等严重后果。本文将系统分析绕组变形的成因与检测技术，深入探讨匝间短路的诊断方法，并详细介绍线圈重绕的工艺要点，为电力设备维护提供实用参考。

一、绕组变形的成因与检测技术
绕组变形主要指线圈在电磁力、机械力或热效应作用下发生的几何形状改变。根据百度百家号相关研究，电力系统短路故障产生的瞬时电流可达额定值的10-30倍，由此产生的巨大电动力会使绕组发生径向膨胀或轴向扭曲。某220kV变电站事故分析显示，变压器在经历6次短路冲击后，低压绕组径向变形量达3.2%，直接导致局部放电量超标。

目前行业主要采用三种检测方法：
1. 频率响应分析法（FRA）：通过对比历史频谱曲线判断变形程度。实验数据表明，当频响曲线在10kHz-1MHz区间出现5dB以上偏移时，可判定存在中度变形。某省电科院应用该方法成功检出83%的早期绕组变形案例。

2. 短路阻抗法：测量阻抗变化率与基准值对比。国家标准规定，阻抗变化超过2%需进一步检查。典型案例显示，某500kV变压器阻抗上升1.8%时，解体发现高压绕组存在11处饼间位移。

3. 超声波扫描技术：新兴的非接触检测手段，分辨率可达0.1mm。深圳供电局2024年引进的相控阵超声系统，成功捕捉到绕组0.3mm级的微小形变。

 二、匝间短路的诊断与定位
匝间短路因绝缘劣化引发局部过热，具有隐蔽性强、发展快的特点。知乎专栏《变压器潜伏性故障诊断》指出，这类故障初期可能仅表现为0.5%的损耗增加，但两周内就可能发展为匝间击穿。

先进诊断技术包括：
- 振动声学检测：短路点会产生特定频段的声波信号。某电厂通过安装AE传感器，在短路电流仅3A时就捕捉到特征频率为128kHz的异常振动。
- 红外热成像：温差超过同相其他部位15℃即需警惕。2025年国网某换流站通过无人机红外巡检，发现阀侧绕组存在42℃的局部热点，解体确认3匝导线熔断。
- 油色谱分析：乙炔含量突增是典型征兆。实验数据表明，当C2H2浓度达到5μL/L且CO/CO2比值＞0.3时，短路概率达92%。

 三、线圈重绕的核心工艺
当绕组损伤程度超过DL/T 573标准规定的修复阈值时，必须进行重绕处理。专业机构数据显示，正确实施的重绕工艺可使变压器恢复98%以上的原始性能。

关键工序控制要点：
1. 旧线处理：采用恒张力退线装置，保持退线速度≤0.5m/s。某修造厂实践表明，该参数下铜线回收率达99.2%。

2. 绝缘处理：多层绝缘纸包扎时，层间要涂抹1053#绝缘胶，搭接宽度需≥10mm。测试显示，这种工艺可使局部放电量控制在5pC以下。

3. 真空浸渍：必须保证60℃下真空度≤50Pa维持72小时。对比试验证实，达标处理的绕组击穿电压比传统工艺高37%。

4. 干燥处理：阶段式升温曲线控制至关重要。经验表明，80℃保持24小时+105℃保持48小时的方案，能使含水量降至0.3%以下。

‍ 四、预防性维护策略
建立三级防控体系可有效降低故障率：
- 日常巡检：每月进行油色谱分析+红外检测
- 年度诊断：结合FRA和短路阻抗测试
- 特殊工况后：遭遇短路冲击72小时内完成专项检测

某省级电网实施该体系后，变压器绕组故障率从2018年的1.2次/百台年降至2024年的0.3次/百台年。

随着智能传感技术的发展，基于分布式光纤测温、射频定位等新型监测手段正在逐步推广。未来五年，结合数字孪生技术的预测性维护系统有望将绕组故障预警提前率提升至85%以上。电力工作者需持续更新技术储备，才能应对日益复杂的设备维护挑战。