變壓器直流電阻試驗

1、試驗目的：

        變壓器直流電阻測試儀用于檢測變壓器繞組的直流電阻是變壓器出廠交接和預防性試驗的基本項目之一，也是變壓器發生故障后的重要檢查項目，這是因為直流電阻及其不平衡率對綜合判斷變壓器繞組（ 包括導桿和引線的連接，分接開關及繞組整個系統）的故障可提供重要的信息. 通過直流電阻的試驗可以檢查以下缺陷：

（1）檢查繞組內部導線和引線的焊接質量

（2）檢查分接開關各個位置接觸是否良好

（3）檢查繞組或引出線有無折斷處

（4）檢查并聯支路的正確性，是否存在由幾條并聯導線繞成的繞組發生一處或幾處斷線的情況

（5）檢查層、匝間有無短路的現象

2、試驗原理：

         基本原理都是建立在歐姆定律的基礎之上，即在我們需要測試的試品上輸入一個直流電流，從而測量出它的直流電阻。

根據公式：

R=U/I

但是電力變壓器繞組的電感很大為數百亨至數千亨，如下圖所示，直流電阻很小zui小至數百微歐，需用穩壓電源給大型變壓器繞組充電達到穩定的時間可能長達數十分鐘至數小時。

3、常用測量方法：

（1）電壓電流法

         又稱電壓降法，其原理是在被測繞組施加一直流電壓，測量出通過繞組的電流，根據歐姆定律，即可算出繞組的直流電阻。

（2）平衡電橋法

亦稱電橋法，常用直流電橋有單臂電橋和雙臂電橋。

（3） 變壓器直流電阻測試儀可以在較短時間內測量出繞組的直流電阻，主要用于大型變壓器的直流電阻測試。

4、試驗接線：

          對于站內主變壓器，三相繞組一般包含星型接法和三角形接法，一般變壓器高中壓側采用星型接法，低壓側采用三角形接法，二者zui基本的區別就是繞組有一個中性點抽頭。基于此差異，做直流電阻的具體細節不一樣，到試驗方法及其原理是一樣的。

（1）星型接法試驗

對于變壓器繞組是星型接法的變壓器，如下圖右所示，做直流電

阻試驗時，利用歐姆定律，只需將接線夾子夾住變壓器套管抽頭A或B或C和中性點抽頭即可完成某一檔的直阻試驗，調節其他檔位即可完成變壓器直流電阻試驗。

（2）三角形接法試驗

對于變壓器繞組是三角形接法的變壓器，如下圖左所示，做直流

電阻試驗時，利用歐姆定律，只需將接線夾子夾住變壓器套管抽頭A B或BC或CA即可完成低壓側直流電阻試驗。

5、測量結果判斷標準：

（1）l600kVA以上變壓器，各相繞組電阻相互間的差別不應大于三相平均值的2%，無中性點引出的繞組其線間差別不應大于三相平均值的1%。

（2）1600kVA及以下的變壓器，相間差別一般不大于三相平均值的4%，線間差別一般不大于三相平均值的2%。

（3）與以前相同部位測得值比較，其變化不應大于2%。 不同溫度下電阻值按下式換算：

Ｒ20℃＝Ｒt（T＋20））/（T＋t）

式中：R20℃、Rt分別為在溫度20℃、t下的電阻值；T為電阻溫度常數，銅導線為235，鋁導線為225。

6、直流電阻分析：

     一般地說，如果電力設備各項預防性試驗結果（也包括破壞性試驗）能全部符合《規程》的規定，則認為該設備絕緣狀況良好，能投入運行。但是對非破壞性試驗而言，有些項目《規程》往往不作具體規定，有的雖有規定，然而，試驗結果卻又在合格范圍內出現異常，即測量結果合格，增長率快。對這些情況如何做出正確判斷，則是每個試驗人員非常關心的問題。根據現場試驗經驗，現將變壓器直流電阻試驗結果的綜合分析判斷概括為比較法，它包括下列內容：

（1）與設備歷年的試驗結果進行比較。

（2）與同類型設備試驗結果相互比較

（3）同一類設備相間的試驗結果相互比較

（4）與《規程》的要求值比較

（5）結合倍試設備的運行及檢修等情況進行綜合分析

7、直流電阻不平衡的分析：

        試驗中造成直流電阻不平衡率超標的因素是多方面的。我們要找出引起測量結果超標的原因，從而進行缺陷處理，zui后判斷變壓器是否可以安全投運。

7.1 試驗人員人為因素引起的測量結果不合格

在對試驗結果是否合格判斷中，首先要排除人為因素造成的試驗結果不準確因素，然后才可進一步對變壓器進行有序、合理的測試，并根據測量結果進行判斷。常見的人為因素造成的測試結果不準確是

由以下幾種原因引起的：

（1）測量儀器的選擇不正確，儀器本身精度不夠，測量方法選用不恰當。

（2）在測量變壓器繞組的直流電阻前，未斷開與變壓器連接的設備或外部引線未短路接地，造成測試受感應電壓的影響。

（3）接線的方式不正確。

試驗接線順序混亂會使測量數據有較大的分散性。電壓線接頭應在電流線接頭的內側（ 儀器電位線接頭應接在繞組接線端子靠近繞組一側）。試驗人員要注意在試驗開始之前對試驗設備的連接線情況進行檢查。

（4）充電時間短。

測量時間應充足。由于變壓器繞組具有較大的電感，測量時，通過繞組的電流，將有從零到穩定值的充電過程。

（5）繞組的平均溫度測量不準確，造成直流電阻換算結果超出規定范圍。為了與以前的數值比較，應將不同溫度下測量的直流電阻，按公式換算到同一溫度，以便于比較。

（6）測量引線截面不夠，接觸不良，長度太長，線夾焊接不良。上述原因造成電阻值增加，引起測量的結果不準確。

（7）對前一次直流電阻測試沒充分放電，造成第二次測試時指針擺動厲害

7.2 變壓器本身存在問題造成的測量結果不合格

影響直流電阻不平衡的因素很多，有的與變壓器的結構設計、導線材質、繞組回路各元件本身故障等原因有關，也有的與變壓器的運行、維護狀況有關。

（1）引線電阻的差異及導線質量問題，多表現為某相電阻值明顯偏大。

（2）連線接觸不良，一般表現為某擋或某幾擋的直流電阻的不平衡率超標。

（3）分接開關問題，主要分為以下兩種：

①分接開關接觸不良，多表現為某擋或某幾擋的直流電阻的不平衡率超標。分接開關接觸點壓力不夠將導致接觸點表面鍍層材料易于氧化，進而引發觸點接觸不良。因此，有載和無勵磁分接開關接觸不良也是導致變壓器直流電阻不平衡率超標的一個重要原因。

②分接開關指位指針移位也會導致變壓器繞組直流電阻不平衡率超標。一般表現為測量數據散亂，不符合正常規律

（4）繞組斷股、匝間短路

變壓器繞組斷股多為短路斷股，一般發生在變壓器事故中，易造成繞組燒斷、燒損，其結果必然導致直流電阻不平衡率超標。