由电工理论可知，变压器的每一个绕组都可以等效为一个由L，K以及C组成的线性无源双端口网络，该网络传递函数H(jω)的零点和极点的数量和位置都是由L，K和C等内部参数决定的，这几个参数的变化都对应着该网络传递函数H(jω)的变化，频响法的本质就是利用这些变化，生成频率响应曲线并对比变化前后的曲线图，根据波峰波谷的分布来寻找变化规律，根这些规律来判断绕组变形的严重程度甚至是定位变形位置。
频响法分析变压器绕组的等效电路如图所示：其中L，K及C分别代表绕组单位长度的分布电感、单位长度分布电容以及对地分布电容，V1、V2分别为等效网络的激励端电压和响应端电压，Vs为正弦波激励信号源电压，Rs为信号源输出阻抗，R为匹配电阻。
变压器绕组等效电路图
式所示：H(f)为频率f时传递函数的模|H(jω)|；V2(f)和V1(f)为频率为f时响应端和激励端电压的峰值或有效值|V2(jω)|和|V1(jω)|。
从实现手段上可将FRA分为扫频法和脉冲响应法。注入变压器绕组的信号有两种：一种是将正弦波扫频信号送入被测试变压器绕组的一端并获取另一端的电压输出信号然后进行变换，这就是扫频法，由加拿大的Dick于1978年首次提出；另一种是将一脉冲信号送被测试变压器绕组的一端，同时记录该脉冲信号和另一端的响应信号并将此两信号转换为频域信号，即得绕组的频率响应特性，这就是脉冲法，由加拿大的Malewski于1988年首次提出。
频率响应法是基于比较的方法，通过比较来判断变形。其分析绕组的变形程度，本质上是观察频响曲线波峰波谷分的布数量及位置变化来判断绕组变形程度。分析时，还可以使用一些辅助方法(如相关系数法等)来进行定量计算。根据用来比较的两条曲线的获取方式，可将比较的方法分为横向比较法和纵向比较法，关于两种比较法的原理后面再做详细介绍。
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