變壓器直流電阻試驗分析

梁建亮

摘要：變壓器單體試驗過程中，必須測量變壓器每個繞組的直流電阻，這樣能有效地檢查出繞組焊接質量，分接開關接觸是否良好，引出線及繞組有無折斷、關聯支路是否正確、層間有無短路等缺陷。還有變壓器的損耗主要包括銅耗和鐵耗。銅耗就是繞組直流電阻上的損耗，銅耗Pcu=I^2*R，R為直流電阻，I為繞組電流。有上述可見，直流電阻是變壓器單體試驗的重要項目之一。這里主要分析直流電阻測量方法與對測量過程中出現的的問題提出了解決的方法。

關鍵詞：變壓器;直流電阻;不平衡率;分析

一、測量直流電阻的標準、目的、影響

測量變壓器繞組直流電阻標準：對于配電變壓器，繞組直流電阻不平衡率：相為不大于4%，線為不大于2%;對于電力變壓器，繞組直流電阻的不平衡率：相為不大于2%（有中性點引出時），線為不大于1%（無中性點引出時），如果由于線材及引線結構等原因而使直流電阻不平衡率超過上述規定，除應在生產記錄實測值外，還應寫明引起這一偏差的原因。使用單位應與同溫度下的出廠實測值進行比較，其偏差應不大于2%。

目的：檢查變壓器引出線及繞組焊接點是否良好、檢查引線與套管、引線與分接開關是否連接好，分接開關的實際位置與相是否一致，關聯支路是否正確、層間有無短路等缺陷，檢查三相電阻是否平衡一致，能否符合國家標準等。

影響：變壓器實際運行中如果直流電阻不平衡會使變壓器相間或相對地間產生循環電流，可能會使變壓器不對稱運行，對設備或電力系統造成損失。

二、直流電阻試驗過程中的問題分析

2.1變壓器直流電阻不平衡的原因

（1）導線規格不同。變壓器繞組的直流電阻不穩定，事實證明，偏大或偏小的原因是導線的材質、截面或者國家標準規定的限額不足會導致繞組直流電阻測試值不平衡有影響，這也會引起超出標準誤差。（2）不同引線的電阻值不同。對于每一相繞組來說，它們都會有不同的引線位置與長度，尤其是對低壓繞組來說引線的位置對直流電阻測試值有很明顯的影響，所造成的后果就是每一相繞組有超標的不同電阻值，引起直流電阻值不平衡。（3）分接開關的到位與否。根據現場實踐來說，有些變壓器的分接開關由更換連片去換檔位，換檔過程中連片螺栓擰緊或擰松直接影響直流電阻值，分接開關接觸不良這一問題也嚴重影響了變壓器的運行安全。（4）連接有空隙。直流電阻儀的測試夾子與引出線的連接要牢固可靠，接觸面要充足又要夾緊，若導桿與夾子沒有緊密連接會直接對直流電阻值不平衡有直接影響。（5）變壓器繞組不結實。變壓器的繞組不結實，比較松動等情況下會容易一起匝間短路或者容易斷裂，這種情況下變壓器直流電阻也會不平衡或有較大的誤差。

2.2直流電阻的數值不穩的原因

（1）過渡過程穩定時間太長。在電工學里，測量繞組直租的過渡過程中瞬時電流達到穩定過程時，選取不同的充電時間來計算其電流。在未穩定之前，電橋一直不平衡，使得出現測量數值不穩的情況。（2）儀器及測量引線的原因。當測量引線出現接觸不良時出現斷路，電壓回路還是電流回路斷線，均使電橋不平衡，同時儀器也會出現左右擺動不平衡的狀態，這會導致電阻數值不穩。（3）外界的干擾影響。當中性點引線不拆除時，外界電磁干擾會通過引線傳遞至儀器內部使放大器輸出有擺動。若二次繞組接地引線不拆除時，二次繞組感應電動勢會影響一次繞組測量。此外還有環境影響，比如溫度等影響，也會使測量數值出現不同的正偏差與負偏差。

三、上述問題解決方法提議

3.1導線規格、質量不同而影響直流電阻

（1）首先對材質，入庫線材進行嚴格檢測，這樣才能避免后期試驗中的結果誤差。（2）合格作為最小截面為標稱截面，這種方法把測量電阻值與標稱截面的電阻值相比較，等于把偏差范圍縮小一半，有效的消除直流電阻不平衡率。

3.2不同引線的直流電阻差異

（1）在保證機械強度電氣絕緣距離的情況下盡量增大套管間的距離，ac相的引線縮短而引起電阻減少，這樣可以三相引線電阻盡量接近。（2）適當增加ac相首段引線銅排的厚度或寬度保證三相引線長度和截面之比近似相等，則三相電阻值也相等。（3）尋找中性點引線的合適焊點在焊在中性點上等等很多方法。

3.3分接開關未到位

（1）嚴格檢查各個部位連接是否到位，提高安裝與檢修質量。（2）在運行中使用色譜分析法，用其結果及時判斷接觸不良部位，并且及時處理。（3）分接開關不到位使分接開關指位指針移位，變壓器安裝完畢后進行嚴格核對。

3.4連接有空隙

連接不牢固情況時，多檢查各個部位的螺栓擰緊與否，測試使用的夾子彈簧有無足夠的彈力，擰緊各部位的螺栓，使用合適的測試夾子。

3.5變壓器繞組不結實斷股等情況

（1）變壓器受到短路電流沖擊之后應及時測量其每相直流電阻，發現斷股及時檢修。（2）電纜頭插入不到位或者松動會影響直流電阻值，高壓保險松動引起變壓器高溫，按時檢查各部位進行檢修。（3）繞組的股間短路，匝間短路，一二次之間短路使變壓器內部部件變形，修理過程中必須采取正確的操作方法，防止再次遭到破壞。

3.6消除外界干擾因素

（1）首先測量之前，檢查儀器，保證儀器無損完好，如果是自身帶電池或充電式的儀器，電量要充足，使用之前預熱一下，測量時保證其測量數據是穩定的。（2）被測試繞組的外接線全部拆除掉，變壓器的中性點引線也要拆除掉，保證繞組處于開路狀態。（3）避免氣候影響，試驗時，試驗環境溫差變化大會對直流電阻有較大的影響，所以一定要選擇氣溫變化穩定的天氣或環境下進行直流電阻試驗。

結束語

直流電阻試驗屬于一項十分重要的實驗項目，變壓器直流電阻測試也是考驗變壓器絕緣水平的指標，測試結果會能夠直接進行對變壓器的性能判斷，影響試驗結果的因素也有很多。所以實驗過程中及實驗結果得到異常的測試結果，不可一下下定結論，我們要應該注意一下幾點：

1.首先是，根據試驗數據和積累的技術經驗去判斷故障或異常，不能只是由主觀意識給測試帶來的錯誤結果給出錯誤結論。

2.測量儀器要定期進行檢查、校驗，確認設備正確、無誤，再進行明確其測量方法。

3.必須正確分析試驗數據，嚴把試驗測試過程，避免因操作或其他外界因素而造成誤判斷