電力變壓器繞組直流電阻測試及分析

摘 要：本文闡述了變壓器直流阻值測試的原理、方法以及相關數據的分析，并通過數據分析掌握變壓器事故的特點，提出了相關的解決措施，通過實際運行情況來看，能夠有效保證變壓器的安全穩定運行。

關鍵詞：變壓器；直流阻值；壓降法；電橋法

變壓器繞組的直流阻值測試是一項非常重要的測試項目，變壓器的直流阻值測試也是考驗變壓器絕緣水平的指標，有時也是判斷繞組回路是否正確的主要手段，在電力系統規程規范中對變壓器直流阻值的測試都有相應的規定。

一、變壓器繞組直流電阻測試的方法

1.平衡電橋法

所謂的平衡電橋法是指在測量阻值時應用電測平衡的原理來測量的一種方法，常用的直流電橋有單臂電橋和雙臂電橋，單臂電橋通常用于測量小電阻的測量，而雙臂電橋測量法常用于對測量準確度較高的小電阻的測量，采用電橋法測量變壓器的直流電阻時，應在變壓器停電時進行，并在實驗時拆去高壓引線后進行對大型、大容量的電力變壓器測試時，變壓器電阻電感回路充電時間大，每次測量需要等待很長時間來保證電流、電壓表指示處于穩定狀態，所以測試時一般需要大量的時間，因此我們可以采用恒流源進行校驗使用雙臂電橋的步驟是先將檢流計機械調零，然后將雙臂電橋電壓端子Pl、P2接到電阻的近端處，將電流端子接在被測電阻的遠端處，測量前預先估計被測數值，并按估計值選定電橋的標準電阻和適當的倍率，是比較臂的可調電阻被充分利用，先接通電流回路，等電流表數據穩定時，接通檢流計，調節讀數臂阻值使檢流計的數值為零，測得對應的數據，如公式（1）：R=B*S

其中：R為被測電壓器的直流阻值；B為選取的倍率；S為讀數臂阻位的數據。

2.電流、電壓表法

電流電壓法又稱電壓降法，其主要原理是采用歐姆定律的電阻測量法，即在被側電阻的兩端加上一定數值的直流電流，和直流電壓，對測得的數據帶入到歐姆公式得到相應電阻的數值，由于采用歐姆原理電阻法測量，會受到電壓表和電流表內阻的影響，使得測量的結果不準確，所以在測試時，預先預估電阻的大小，然后根據數值的大小選擇合適的試驗方法，通常，我們采用外接法側直流阻值和內接法測直流阻值，測量時，線接好測試回路，合上開關，讀取電流表和電壓表的數值，然后根據歐姆定律，由公式（2）計算出變壓器的直流阻值。公式（2）：RX=U/I

其中：RX為被測變壓器的直流阻值，單位為歐姆；U為被測變壓器直流阻值兩端的電壓，單位為伏特；I為通過被測變壓器直流阻值的電流，單位為安培。

試驗同時要注意的問題是盡量采用粗導線，材質比較好的導線，以銀為最佳材質的導線，同時要求測試導線要盡量的短，并且接觸端子良好，盡量減少由于引起，接觸引起的誤差，當變壓器電感比較大時要測量更長的時間。

在以上兩種方法中，由于受主變電感分量的影響，單雙臂電橋法由于其容量比較小，不適宜用于主變直阻測量，所以我們通常采用電壓電抗法作為主變直流阻值測試的主要方法

二、變壓器繞組直流電阻測試數據的分析

從表l中可以看出2012年12月l日的測試數據和以往測得的數據有明顯的區別，并且三相測得的不平衡了明顯不符合相關規程規定的要求，同時三相的測試數據都有明顯的提高。AB相間的直流阻值增加的程度比較明顯，達到21%左右，這種大范圍的變化對電力變壓器的安全影響有一定的影響，所以在分析故障數據后必須查找引起測試阻值增加的原因并加以解決，通過對變壓器其他數據的分析，發現變壓器的性能指標有明顯的下降，此時我們可以根據以下的步驟進行對阻值數值變大的原因進行分析及解決。

（1）首先可能由于存在匝間短路現象導致數據異常，但是通過對以上數據的分析可以看出，雖然三相之間的電阻均有明顯的變化，但是三相之間的阻值相對平衡，同時測得的中壓測和低壓側的阻值并沒有明顯的變化，且沒有出現突變的現象，而且根據運行人員的日檢中，沒有發現異常現象或者異常聲音，也沒有發生繼電保護跳閘或者主變瓦斯跳閘的現象，所以匝間短路故障基本可以排除。

（2）痿管與外引線接觸不良。由于數據測試結果不正確，為了考慮此誤差是由外引線的接觸不可靠導致的，所以在拆除外引線后對該變壓器重新測試，再次測試后的結果與之前一致，所以可以排除外部因素。

（3）最后通過實驗人員現場分析，初步確定為充電時間過垣，變壓器電感分量影響了變壓器直流阻值測試的正確性。

所以通過對上述案例的分析，我們可以看出變壓器繞組直流測試能夠發現繞組回路中一些輕微或者嚴重的故障，尤其對繼電保護裝置無法反應的繞組匝間短路故障有很好的鑒別作用，其判斷的結果能夠從數據中清晰的分析出來，但是現場測試中應該滿足以下的要求：

（1）通變壓器直流阻值的測試，由于受變壓器電感分量的影響，所以測試時間一定要達到相關要求，盡量減少由于電感帶來的影響，待電壓表和電流表的數值穩定后再進行記錄相關數據，從而提高一次會里直流電阻測量的正確性以及準確性。

（2）進行直流阻值測試時，對測得的數據進行橫向比較的同時還要進行縱向比較，同時對變壓器的其他參數進行測量，如溫度、濕度、運行負荷等。

（3）在數據分析時，要考慮其他因素和判斷依據，不能僅僅滿足規程要求下的數值就算合格，實驗人員必須通過現場的實際情況，結合實時數據進行分析，從而更有準確的確定設備測量數據的發展和變化過程。

（4）了解設備的內部結構，能夠掌握故障可能發生的具體地點以及主要原因，根據不同設備采取針對性的直流阻值測量，從而得到正確的判斷結果。

三、總結

本論文從變壓器繞組的直流阻值測試的原理，平衡電橋法、電壓電流法等方法，數據分析以及數據分析中應該注意的事項幾個方面進行分析，對今后變壓器直流阻值測試工作具有指導意義，從而有效保證變壓器的安全穩定運行。

參考文獻：

[1]陳潤晶，陸斌，趙愛麗.66kV電力變壓器短路故障分析及對策[J].變壓器.2011（11）.

（作者單位：內蒙古錫林郭勒電業局修試管理處）