變壓器的繞組直流電阻試驗

楊全仁

(云南電網(wǎng)有限責任公司普洱供電局，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)計要求，分接開關(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。對試驗結(jié)果的合理分析以及故障排查，對變壓器的正常運行非常重要。

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轉(zhuǎn)變?yōu)槎卫@組的另一等級，其工作原理如圖1 所示。

圖1 變壓器工作原理圖

由于變壓器有無負載對電壓比的影響不大，可以認為負載運行時變壓器一、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進行遠距離輸電，到達目的地后再把電壓降低以供用戶使用，以此減少傳輸過程中的電能損耗。

該試驗主要涉及繞組、分接開關(guān)、絕緣套管。

2 直流電阻試驗

2.1 試驗原理

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

圖2 3384 直流電阻測試儀原理圖

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，當開關(guān)K 閉合時，穩(wěn)流電源向繞組供電。當儀器處于穩(wěn)流狀態(tài)時，繞組表現(xiàn)為純阻性，標準電阻Rn 和繞組兩端的電位差分別為Vn、Vx，則可知被測繞組的直流電阻Rx=(Vx/Vn)Rn。

2.2 試驗方法

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量其上壓降，根據(jù)歐姆定律計算出其電阻值。

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

有載分接開關(guān)的每個檔位都需測量，無載分接開關(guān)只需在運行檔位測量即可，但大修后應(yīng)在各側(cè)繞組的所有分接頭位置上測量其直流電阻。

2.3 數(shù)據(jù)處理

所測得的試驗數(shù)據(jù)需要經(jīng)過計算處理，以便得出試驗結(jié)論。三相電阻不平衡率則是判斷試驗數(shù)據(jù)是否合格的主要依據(jù)，其計算公式為:

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

圖3 試驗接線示意圖

3 變壓器繞組直流電阻試驗

3.1 非故障因素

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

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

3)接線的方式不正確。

4)測試鉗與被試繞組端子的接觸不良，接觸電阻過大。

5)測量某一繞組時，未將其他繞組的接地引線斷開，造成充電不穩(wěn)定。

6)充電時間不夠，電流未穩(wěn)定時即讀取測量值。

3.2 變壓器自身問題

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，分接開關(guān)因長時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 改進建議

1)在試驗過程中，要時刻關(guān)注可能影響試驗數(shù)據(jù)準確性的試驗行為，避免非故障因素對試驗結(jié)果的干擾，保證試驗數(shù)據(jù)的真實可靠。2)在試驗數(shù)據(jù)不合格時，應(yīng)使用排除法對造成試驗結(jié)果異常的因素進行有效排查。

2)加強對變壓器各項試驗的綜合比較，注意保護被試設(shè)備。

4 結(jié)束語

電氣試驗是獲取設(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)備的試驗維護工作。

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

［2］陳天翔，王寅仲，海世節(jié).電氣試驗第二版［M］.北京:中國電力出版社.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.變壓器試驗技術(shù).北京:機械工業(yè)出版社.2000.3:62～96

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