楊全仁

(云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司普洱供電局，云南 普洱 665000)

0 前言

變壓器的繞組直流電阻試驗(yàn)可以檢查出變壓器繞組內(nèi)部導(dǎo)線的焊接質(zhì)量，引線與繞組的焊接質(zhì)量，繞組所用導(dǎo)線的規(guī)格是否符合設(shè)計(jì)要求，分接開(kāi)關(guān)、引線與導(dǎo)電桿等載流部分的接觸是否良好，三相電阻是否平衡等等。對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的合理分析以及故障排查，對(duì)變壓器的正常運(yùn)行非常重要。

1 變壓器原理結(jié)構(gòu)

變壓器是一種靜止的電氣設(shè)備，它利用電磁感應(yīng)原理，通過(guò)鐵芯磁路的耦合作用把交流電能從一次繞組傳遞到二次繞組，最后憑借纏繞在同一鐵芯上的一次、二次繞組匝數(shù)不同，把一次繞組的電壓和電流由某一等級(jí)轉(zhuǎn)變?yōu)槎卫@組的另一等級(jí)，其工作原理如圖1 所示。

圖1 變壓器工作原理圖

由于變壓器有無(wú)負(fù)載對(duì)電壓比的影響不大，可以認(rèn)為負(fù)載運(yùn)行時(shí)變壓器一、二次繞組的電壓比等于一、二次繞組的匝數(shù)比，即U1/U2=N1/N2。

在電力系統(tǒng)中，變壓器將電壓升高來(lái)進(jìn)行遠(yuǎn)距離輸電，到達(dá)目的地后再把電壓降低以供用戶使用，以此減少傳輸過(guò)程中的電能損耗。

該試驗(yàn)主要涉及繞組、分接開(kāi)關(guān)、絕緣套管。

2 直流電阻試驗(yàn)

2.1 試驗(yàn)原理

在預(yù)試定檢中，直流電阻試驗(yàn)常用的設(shè)備為3384 直流電阻測(cè)試儀，其電路原理如圖2 所示。

圖2 3384 直流電阻測(cè)試儀原理圖

設(shè)定A0、B0、C0 代表變壓器繞組，Rx(RAx、RBx、RCx)為繞組的直流電阻，當(dāng)開(kāi)關(guān)K 閉合時(shí)，穩(wěn)流電源向繞組供電。當(dāng)儀器處于穩(wěn)流狀態(tài)時(shí)，繞組表現(xiàn)為純阻性，標(biāo)準(zhǔn)電阻Rn 和繞組兩端的電位差分別為Vn、Vx，則可知被測(cè)繞組的直流電阻Rx=(Vx/Vn)Rn。

2.2 試驗(yàn)方法

壓降法——也稱電流電壓法，即在被試電阻上通以直流電流，用量程合適的毫伏表或伏特表測(cè)量其上壓降，根據(jù)歐姆定律計(jì)算出其電阻值。

由于變壓器繞組的聯(lián)結(jié)方式不同，對(duì)于星形繞組，測(cè)試導(dǎo)線分別接于中性點(diǎn)和被測(cè)繞組的接線端子，且非被測(cè)繞組懸空，測(cè)量相電阻值;對(duì)于角形繞組，測(cè)試導(dǎo)線接于任意兩相繞組的接線端子，非被測(cè)繞組懸空，測(cè)量線電阻值。試驗(yàn)接線方法如圖3 所示。

有載分接開(kāi)關(guān)的每個(gè)檔位都需測(cè)量，無(wú)載分接開(kāi)關(guān)只需在運(yùn)行檔位測(cè)量即可，但大修后應(yīng)在各側(cè)繞組的所有分接頭位置上測(cè)量其直流電阻。

2.3 數(shù)據(jù)處理

所測(cè)得的試驗(yàn)數(shù)據(jù)需要經(jīng)過(guò)計(jì)算處理，以便得出試驗(yàn)結(jié)論。三相電阻不平衡率則是判斷試驗(yàn)數(shù)據(jù)是否合格的主要依據(jù)，其計(jì)算公式為:

`三相不平衡率=(三相中實(shí)測(cè)最大值—最小值)÷三相算術(shù)平均值×100%

圖3 試驗(yàn)接線示意圖

3 變壓器繞組直流電阻試驗(yàn)

3.1 非故障因素

1)測(cè)試直流電流的選擇不正確，選用原則是盡量使鐵芯達(dá)到飽和又不因通過(guò)電流過(guò)大引起繞組發(fā)熱而使電阻發(fā)生變化。

2)在測(cè)量變壓器繞組直流電阻前，未斷開(kāi)與變壓器連接的設(shè)備，導(dǎo)致試驗(yàn)受到外界的電磁干擾，影響測(cè)試結(jié)果。

3)接線的方式不正確。

4)測(cè)試鉗與被試?yán)@組端子的接觸不良，接觸電阻過(guò)大。

5)測(cè)量某一繞組時(shí)，未將其他繞組的接地引線斷開(kāi)，造成充電不穩(wěn)定。

6)充電時(shí)間不夠，電流未穩(wěn)定時(shí)即讀取測(cè)量值。

3.2 變壓器自身問(wèn)題

1)變壓器套管中導(dǎo)電桿和內(nèi)部引線接觸不良。

2)分接開(kāi)關(guān)接觸不良。

3)大容量變壓器的低壓繞組螺旋間導(dǎo)線互移，引起每相繞組間的電阻不平衡;

4)焊接不良，分接開(kāi)關(guān)因長(zhǎng)時(shí)間未切換在其連接觸頭上形成氧化膜，造成直流電阻值偏大。

5)電阻相間差超出規(guī)定

3.3 改進(jìn)建議

1)在試驗(yàn)過(guò)程中，要時(shí)刻關(guān)注可能影響試驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的試驗(yàn)行為，避免非故障因素對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的干擾，保證試驗(yàn)數(shù)據(jù)的真實(shí)可靠。2)在試驗(yàn)數(shù)據(jù)不合格時(shí)，應(yīng)使用排除法對(duì)造成試驗(yàn)結(jié)果異常的因素進(jìn)行有效排查。

2)加強(qiáng)對(duì)變壓器各項(xiàng)試驗(yàn)的綜合比較，注意保護(hù)被試設(shè)備。

4 結(jié)束語(yǔ)

電氣試驗(yàn)是獲取設(shè)備狀態(tài)量的有效途徑，在設(shè)備的全生命周期管理中起著重要作用。掌握排除故障的方法步驟，才能正確掌握設(shè)備狀態(tài)、鑒別設(shè)備異常和缺陷，做好設(shè)備的試驗(yàn)維護(hù)工作。

［1］Q/CSG114002－2011 南方電網(wǎng)公司電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程［S］.

［2］陳天翔，王寅仲，海世節(jié).電氣試驗(yàn)第二版［M］.北京:中國(guó)電力出版社.2008.

［3］蘇州華電電氣股份有限公司編著.變壓器培訓(xùn)資料.2013.11.10:1～12

［4］保定天威保變電氣股份有限公司編著.變壓器試驗(yàn)技術(shù).北京:機(jī)械工業(yè)出版社.2000.3:62～96

［5］蘇金福.變壓器直流電阻試驗(yàn)分析［J］.變壓器，2005，(42)8:22～25