随着国民经济的持续高速增长,社会用电量与日俱增,这给电力系统的可靠性提出了越来越高的要求。如何保证电力系统和电力设备的稳定性和可靠性一直是电力行业的研究热点。电力变压器是电力系统中最为重要的设备之一,其运行可靠性要求高,且造价昂贵。绝缘老化、冲击电流等内外因素,使得电力变压器绕组容易受到破坏,这可能使得变压器发生严重故障。频率响应法可以在不对变压器解体的情况下对电力变压器绕组状态进行检测,也是国内外电力行业从业者采用最为广泛的方法。但是此方法在对绕组状态进行评估时仍然有误判的情况存在,且对轻微变形不够灵敏。在此背景下,研究新的检测手段,以及如何对绕组变形进行更准确的判断,对于推进我国坚强的电力系统建设具有重要的意义。本文基于扫频阻抗法的原理,讨论此方法在对变压器绕组变形检测的灵敏性,利用解析算法计算变压器绕组的电容、电感、电阻参数,搭建变压器绕组等值集总参数电路模型;基于所搭模型,结合仿真和实测研究绕组健康及故障情况下的扫频阻抗谱的特性;以绕组故障实验数据为主体,提取扫频阻抗谱的特征参量并论证特征参量在检测变压器绕组变形上的有效性。论文取得的主要成果有:(1)结合解析计算方法对单相模型变压器进行等效电路建模和仿真。从理论上分析证明了扫频阻抗法在检测绕组变形上具有更高的灵敏度。分析绕组发生故障时等效电路参数的变化规律,结果表明,辐向变形对绕组的等效电感和层间电容产生较大影响;轴向位移对互感参数以及高低压绕组之间电容影响较大;轴向弯曲对层间电容有较大改变;短路故障对绕组影响最大,会引起电感较大变化。(2)在单相变压器上模拟绕组轴向位移故障,在三相变压器上模拟轴向弯曲、辐向变形以及短路故障,分别设置了不同位置、不同故障程度的变形绕组,测试扫频阻抗谱。发现幅向变形在中高频段对扫频阻抗曲线产生影响,且谐振频率的变化方向在中频段和高频段是相反的;轴向变形主要在高频段对扫频阻抗曲线产生影响,短路故障在全频段对扫频阻抗谱产生较大的影响,实验与仿真结果一致。(3)分析了扫频阻抗谱的基本特性,提出以阻抗幅值的极值点、相位过零点、70°相位特征频率点和相关系数作为绕组阻抗谱的特征参量,统计并对比了幅向变形、轴向变形以及短路故障的各个特征参量,结果表明,相位过零点和70°相位特征频率点具有较高的灵敏度,结合极值点频率变化量以及相关系数对绕组的故障类型可以有效地识别。