羅鵬，曲達(dá)（七臺(tái)河農(nóng)電公司，黑龍江七臺(tái)河154600）

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電力變壓器繞組直流電阻檢測(cè)

羅鵬，曲達(dá)
（七臺(tái)河農(nóng)電公司，黑龍江七臺(tái)河154600）

摘要：本研究用變壓器的直流電阻來體現(xiàn)繞組現(xiàn)有的狀態(tài)和特征。通過檢查變壓器三相繞組的直流阻值是否平衡，以發(fā)現(xiàn)繞組的缺陷。通過對(duì)電力變壓器繞組直流電阻的檢測(cè)，檢查變壓器繞組的焊接質(zhì)量，檢查變壓器分接開關(guān)觸頭接觸態(tài)勢(shì)等，這也是測(cè)量變壓器直流電阻的真正目的。變壓器的預(yù)防性試驗(yàn)對(duì)于提高運(yùn)行可靠性有著相當(dāng)重要的輔助作用。

關(guān)鍵詞：電力變壓器；直流電阻；檢測(cè)

變壓器線圈繞制過程中，由于導(dǎo)線的長(zhǎng)度有限，加上制造工藝的要求，常常需要焊接。變壓器容量越大焊點(diǎn)越多，糾結(jié)式線圈的焊點(diǎn)可達(dá)幾十處，甚至更多。在裝配過程中，分接引線、各個(gè)繞組相間連線、各相的引出線等也要進(jìn)行焊接。分接引線與分接開關(guān)之間要用緊固件連接，對(duì)分接開關(guān)接觸點(diǎn)之間的接觸狀況必須進(jìn)行有效檢驗(yàn)。

變壓器的直流電阻雖然表面上與變壓器的絕緣沒有關(guān)系，但實(shí)際上每當(dāng)絕緣出現(xiàn)事故時(shí)，其直流電阻往往也會(huì)發(fā)生異常。因此直流電阻通常是變壓器發(fā)生事故后的必測(cè)項(xiàng)目，而且此項(xiàng)目為非破壞性試驗(yàn)，試驗(yàn)工作電壓僅為幾伏，試驗(yàn)時(shí)間很短，試驗(yàn)成本也很低。

繞組電阻值在變壓器試驗(yàn)中（性能試驗(yàn)），要用來計(jì)算繞組電阻上的損耗（直流損耗）。用該損耗將阻抗電壓、短路阻抗和負(fù)載損耗從常溫校正到參考溫度（75℃）。在溫升試驗(yàn)中，要利用冷態(tài)下和溫升試驗(yàn)終了時(shí)熱狀態(tài)下測(cè)得的電阻值來計(jì)算繞組的平均溫度，在現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行過程中定期維修和檢查故障，形成用以判斷缺陷的基本數(shù)據(jù)。

變壓器運(yùn)行時(shí)的電阻實(shí)際上是交流狀態(tài)的電阻，由于變壓器是電感設(shè)備，且測(cè)試裝備較龐大，因此若想測(cè)量此狀態(tài)的電阻，相當(dāng)費(fèi)時(shí)費(fèi)力。盡管對(duì)同一電阻而言，直流電阻比交流電阻略大，但測(cè)試變壓器電阻的目的不是為了求其真正的電阻值，而僅僅是為了了解它的狀態(tài)，因此，采用變壓器的直流電阻來體現(xiàn)其繞組現(xiàn)有的狀態(tài)特征。例如，檢查變壓器三相繞組的直流阻值是否平衡，以發(fā)現(xiàn)繞組的缺陷。

1　測(cè)量直流電阻的方法

1.1電橋法

常用的有單臂電橋、雙臂電橋兩種電橋。當(dāng)阻值>0.19Ω時(shí)選用單臂電橋，當(dāng)阻值<0.1Ω時(shí)則選用雙臂電橋。該方法目前逐步被變壓器直流電阻測(cè)試儀取代。

1.2電壓電流法

此方法是用電壓表和電流表測(cè)量，表頭的準(zhǔn)確度不低于0.5級(jí)。應(yīng)該注意的是，為保證測(cè)量的準(zhǔn)確度，在測(cè)量小電阻時(shí)應(yīng)將電流表的測(cè)點(diǎn)置于電壓表的電源側(cè)，測(cè)量大電阻時(shí)應(yīng)將電壓表的測(cè)點(diǎn)置于電流表的電源側(cè)。

1.3采用專用變壓器直流電阻測(cè)試儀測(cè)量

由于變壓器是一個(gè)大電感設(shè)備，同時(shí)既是一個(gè)電阻元件，也是一個(gè)容性設(shè)備。在直流電路中，RCL電路在閉合和斷開時(shí)會(huì)產(chǎn)生過渡過程，需要很長(zhǎng)的時(shí)間才能達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，因此測(cè)試需要較長(zhǎng)的時(shí)間才會(huì)測(cè)得穩(wěn)定的直流電阻值。變壓器的容量越大測(cè)試所需時(shí)間越長(zhǎng)，只有這樣才能保證測(cè)試值的準(zhǔn)確度。因此，根據(jù)RCL電路的原理，由于過渡的時(shí)間常數(shù)r與電路中的R值成反比，當(dāng)R值越大時(shí)，則時(shí)間常數(shù)r值越小。因此，在測(cè)量電路中特地串入一個(gè)阻值較大的電阻，將時(shí)間常數(shù)r值減小，以縮短達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)的時(shí)間。當(dāng)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，立即將串聯(lián)電阻退出，從而縮短其測(cè)試時(shí)間。從測(cè)試?yán)碚撋现v，測(cè)試的電流越大其測(cè)試準(zhǔn)確度越高，越能發(fā)現(xiàn)潛在故障。但是從變壓器的理論角度來看，當(dāng)測(cè)試電流超過5A時(shí)，會(huì)在變壓器鐵心中產(chǎn)生較大的剩磁，這將影響變壓器的運(yùn)行質(zhì)量，當(dāng)然這與變壓器的容量有關(guān)，與變壓器選用的鐵心材質(zhì)也有關(guān)，不論與哪方面有關(guān)，都應(yīng)選用測(cè)試電流不大于5A的測(cè)試儀。

2　測(cè)試時(shí)的注意事項(xiàng)

變壓器直流電阻測(cè)試時(shí)的注意事項(xiàng)主要有以下幾點(diǎn)。第一，測(cè)試連接線的截面積，依不同的方法應(yīng)采用足夠的截面積。第二，采用連接線夾時(shí)應(yīng)注意是否夾得可靠，接觸是否良好。第三，測(cè)試儀表的指針（或數(shù)字顯示）指示是否穩(wěn)定。第四，測(cè)試時(shí)應(yīng)該記錄溫度（變壓器油溫）。第五，采用變壓器專用的直流電阻測(cè)試儀時(shí)，應(yīng)該熟讀廠家的使用說明書，在理解透徹的基礎(chǔ)上再使用。第六，對(duì)于無勵(lì)磁調(diào)壓變壓器而言，測(cè)試應(yīng)在使用分接位置已鎖定后進(jìn)行，否則會(huì)產(chǎn)生無效測(cè)試。第七，在選用大電流的測(cè)試儀時(shí)，鑒于剩磁問題，要控制測(cè)量時(shí)間，關(guān)于測(cè)試結(jié)果，應(yīng)按規(guī)定結(jié)合實(shí)際情況靈活分析判斷。第八，對(duì)于有載調(diào)壓變壓器帶分接的繞組，應(yīng)在每一分接位置測(cè)量其直流電阻，如果認(rèn)為工作量太大，至少要在運(yùn)行中頻率出現(xiàn)較高的分接位置上對(duì)該阻值進(jìn)行測(cè)量。

3　測(cè)試結(jié)果的判斷

第一，同一時(shí)期的測(cè)試結(jié)果比較。即在同一次測(cè)試后，在同一電壓級(jí)的繞組上，進(jìn)行三相繞組的阻值比較，并計(jì)算其平衡度。第二，非同一時(shí)期的測(cè)試結(jié)果比較。即與以前相同部位測(cè)試值相比較，其變化應(yīng)<2％。

有時(shí)為了明確了解變壓器繞組的狀態(tài)，在判斷時(shí)，可分解分步進(jìn)行測(cè)量，且不一定必須解體，可利用吊罩、排油等措施，把裸露在油中的電氣觸點(diǎn)作為測(cè)點(diǎn)，或者撥開局部包扎絕緣作為測(cè)點(diǎn)，分步進(jìn)行測(cè)試，有利于找出缺陷的具體位置。例如某臺(tái)變壓器在做交接試驗(yàn)時(shí)，出現(xiàn)B相直流電阻遠(yuǎn)大于其他兩相的情況，便可以利用吊罩的機(jī)會(huì)，分別測(cè)量有載調(diào)壓開關(guān)（正反調(diào)壓方式）、繞組的直流電阻，撥動(dòng)調(diào)壓開關(guān)至主分接位置使之不含調(diào)壓繞組，若仍出現(xiàn)該相繞組直流電阻較大的現(xiàn)象，則反映該相的主繞組存在嚴(yán)重的股線開斷缺陷。

4　結(jié)語

變壓器的預(yù)防性試驗(yàn)對(duì)于提高運(yùn)行可靠性有著相當(dāng)重要的輔助作用。隨著變壓器管理力度的加強(qiáng)，僅僅依靠上述幾項(xiàng)預(yù)防性試驗(yàn)作為防范變壓器事故的主要措施，是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足變壓器維護(hù)管理的要求的。大量的運(yùn)行中變壓器故障和事故實(shí)例證明，變壓器的潛在缺陷所產(chǎn)生的原因多來自制造、設(shè)計(jì)、工藝、材質(zhì)、運(yùn)行管理、變壓器的外部事故等方面的因素。有許多缺陷采用常規(guī)的預(yù)防性試驗(yàn)是不可能發(fā)現(xiàn)的，主要是因?yàn)檫@些試驗(yàn)的試驗(yàn)電壓較低，尤其是運(yùn)行額定電壓高的變壓器，在試驗(yàn)電壓低于額定電壓值時(shí)不能激發(fā)絕緣缺陷的出現(xiàn)，因而出現(xiàn)虛假的正常狀態(tài)。

參考文獻(xiàn)：

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Power Transformer Winding DC Resistance Testing

LUOPeng, QUDa
(Qitaihe Rural Power Company, Qitaihe 154600, China)

Abstract:This studytook the use of DC resistance of transformer winding to reflect the current status and characteristics of the winding.By checking DC resistance value of the transformer three-phase winding to find defects of the winding.By detection of power transformer winding DC resistance tocheck the welding quality and situation of switch contacts, which is the real purpose of the measurement of transformer DC resistance.Preventive tests to transformers have a very important role in improving the operational reliability of transformers.

Key words:Power transformer; DCresistance; Detection

作者簡(jiǎn)介：羅鵬（1986-），男，黑龍江七臺(tái)河人，助理工程師，主要從事供電生產(chǎn)技術(shù)工作。

收稿日期：2015-12-26

中圖分類號(hào)：TM4

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1674-8646（2016）02-0028-02