剩磁对大容量变压器直阻试验的影响及解决办法

摘 要：本文分析了剩磁对大容量变压器直流电阻试验的影响，同时提出了能够有效克服剩磁影响的措施和方法，供试验人员参考。

关键词：大容量变压器 剩磁 直流电阻 助磁法

中图分类号：TM401 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）03（a）-0143-01

在2013年，我厂#2机组的小修期间，对主变低压侧进行直流电阻试验时，发现直阻不平移衡率达到3.49%，通过多次试验，直阻不平衡率均不合格。我厂主变采用天威保变的SFP-720000/220型三相强迫油循环风冷却变压器。根据规程规定对1600 kVA以上的变压器，各相线圈间同档分接开关的直流电阻相互间差别不大于三相平均值的2%；各线间同档分接开关的直流电阻相互间差别不大于三相平均值的1%。后经综合分析是由于之前主变的直流偏磁使铁芯剩磁过大所致。

1 变压器剩磁产生的原因

大型变压器的铁芯产生剩磁的情况很普遍，产生的原因总的来说主要有以下四个：（1）变压器的铁芯都是采用高导磁的硅钢片叠压而成，存在磁滞现象；（2）将空载变压器拉闸时由于找不到三相电流同时过零的瞬间，自然而然的也会产生剩磁；（3）随着我国超高压直流输电的发展，当附近有直流变电站采用单极运行时，附近电厂或者变电站中经中性点接地的变压器就会产生直流偏磁，导致铁芯的严重饱和，同样也会产生较大的剩磁；（4）在变压器直流电阻试验时通入较大的直流电流也会产生剩磁。在变压器直流电阻试验中为了缩短试验时间和提高测量精度，通常采用的是快速的测量仪器，输出直流电流从5～20 A，超过了正常励磁电流，也必然使铁芯严重饱和而产生剩磁。

2 剩磁对直流电阻试验的影响

剩磁会对充电绕组的电感值产生影响，从而使测量时间增长，从而对测量产生影响。由于变压器绕组通电后呈现电感大，电阻小的特性，特别是对于大容量变压器，电感值可以达到数百亨，而低压侧电阻值只有几毫欧。当直流电流通入变压器绕组后，必然有一个暂态过渡过程，充电电流达到稳定值需要一定长的时间。现场工作实践表明，主变容量越大，充电时间越长。

根据充电电流，其中τ=（τ为回路时常数），理论上i达到稳定的时间无限长，但当t=4τ时可视为充电电流基本稳定。

同时大型变压器绝缘采用夹层绝缘较多，由于剩磁存在，在做变压器局部放电等试验时会出现局部强电场，破坏绝缘，造成故障。因此对大型变压器绕组进行直流电阻测量时应控制充电电流小于绕组额定电流的20%，从而减小剩磁。

3 克服剩磁影响的试验方法及措施

变压器制造厂为了保证出厂试验数据的正确性，在出厂试验中都是在铁芯去磁的情况下进行的，而现场试验时由于各试验项目的次序安排不科学从而使铁芯中存在剩磁，造成铁芯励磁特性发生变化，影响了试验数据的准确性，给试验结果的判断带来困难。在条件允许的情况下，使用专用的变压器消磁设备对铁芯进行消磁，同时也可以采用逐相测量的方法，通过延长测量时间来进行测量。测量时间随着变压器容量的不同而不同，同时也与变压器铁芯的饱和程度有关，容量越大，铁芯饱和程度越高，测量时间越长。

为了提高实验数据的准确度和缩短试验时间，我们可以采用助磁法。但助磁法仅适用于低压绕组的测量，其做法是将高压绕组也接入充电回路。由于高压绕组的匝数远远高于低压绕组，通入直流电流后，利用高压绕组产生的巨大磁势，使变压器铁芯饱和，从而降低电感（即降低充电时间常数），达到快速测量的目的。

以我厂SFP-720000/220型铁芯为五柱式YND11接线的变压器，采用助磁法测量为例。低压侧绕组直流电阻有如下接线方法：（1）测Rac：高压A接仪器+I端子；低压c接仪器-I端子；高压B、C短接后，接到低压a。低压a接到仪器+V端子；低压c接到仪器-V端子；（2）测Rbc：高压C接仪器+I端子；低压b接仪器-I端子；高压A、B短接后，接到低压c。低压c接到仪器+V端子；低压b接到仪器-V端子；（3）测Rab：高压B接仪器+I端子；低压a接仪器-I端子；高压A、C短接后，接到低压b。低压b接到仪器+V端子；低压a接到仪器-V端子。（如图1）

4 结论

变压器绕组的直流电阻试验相较于其他预防性试验来说是比较费时费力的一项试验。一旦变压器的剩磁过大对试验数据产生影响就容易误导试验人员对试验结果做出错误判断，通过以上分析，采用助磁法或者加大测量回路电流可以有效的克服剩磁的影响，不但可以提高工作效率，同时提高了试验数据的可靠性。

参考文献

[1] DL/T596-1996.电力设备预防性试验规程[S].北京：中国电力出版社，1997.

[2] 变压器直流电阻测试仪RZC-10TC操作手册[S].