浅析变压器直流电阻试验

摘要：简述了变压器直流电阻测试的基本原理及测量结果的判断标准。分析了影响变压器直流电阻测量准确性的一些因素，并通过实例着重分析分接开关因素造成变压器直流电阻不平衡的情况，同时介绍了根据不同情况具体分析和处理的方法。

关键词：分接开关；直流电阻；变压器

Abstract: The criteria of this paper briefly introduces the basic principle of transformer DC resistance test and measurement results. Analyzes some factors affecting the measurement accuracy of transformer DC resistance, and through the examples analysis of transformer DC resistance unbalance caused by the switch, and introduces the method according to the different circumstances in a specific analysis and processing.

Key words: tap-changer ; DC resistance; transformer

中图分类号:TM4文献标识码：A 文章编号：

1引言

变压器绕组的直流电阻是变压器出厂交接和预防性试验的基本项目之一，也是变压器发生故障后的重要检查项目。在规程中，其次序排在变压器试验项目的第二位，这是因为直流电阻及其不平衡率对综合判断变压器绕组（包括导杆和引线，分接开关及绕组整个系统）的故障可提供重要的信息。通过直流电阻的试验可以检查：绕组回路是否有短路：开路或接错线：绕组焊接质量：分接开关各个位置接触是否良好：绕组或引出线有无折断处：并联支路的正确性．是否存在由几条并联导线绕成的绕组发生一处或几处断线的情况以及层、匝间有无短路的现象。实践表明，另外，还可核对绕组所用导线的规格是否符合设计要求。此测试项目对发现上述缺陷具有重要意义。

2 直流电阻测量的基本原理

电力变压器的绕组可等效成电感L与电阻尺的串联电路。如图1所示。图中E为外施直流电压，R为绕组的直流电阻，L为绕组的电感，i为通过绕组的电流。K为开关。当t=0。合上开关K，直流电压E加于被测绕组时。由于电感中的电流不能突变，所以直流电源刚接通的瞬间，L中的电流为零，电阻中也无电流，因此，电阻上没有压降．此时全部外施电压加在电感的两端。

回路方程为：

则突加一个直流电压时绕组电流为：

其中。为回路时间常数。由此可见，接通直流电压时．含有一个直流分量和一个衰减分量。当衰减分量衰减至零时。即达到稳定值时。可以通过测量和得到。电路达到稳定时间的长短。取决于与的比值，即该电路的时间常数。由于大型变压器的值比小变压器的大得多，即越大。达到稳定的时间越长；反之，越小，则时间越短。

2.1 测量结果判断标准

1.6 MVA以上变压器．各相绕组电阻相互间差别不应大于三相平均值的2％。无中性点引出的绕组．线间差别不应大于三相平均值的1％。1.6 MVA及以下变压器。各相绕组电阻相互间差别不应大于三相平均值的4％。无中性点引出的绕组，线间差别不应大于三相平均值的2％。与以前相同部位测得值比较，其变化不应大于2％。

误差计算公式为：

不同温度下的电阻值按下式换算：

式中 、 分别为温度、时的电阻值；T为计算用常数，铜导线取235，铝导线取225。

3 变压器直流电阻测试实例分析

随着我国经济的迅猛发展。对电力系统的可靠性要求在不断提高。各地的电力公司对电网的投入也在加大．新安装大型变电站数量也非常多，作为系统的重要设备变压器的质量好坏对电网可靠性有着举足轻重的作用。如将老式有载分接开关调换成性能更完善的有载分接开关。风冷改自冷等等。从一些资料和实际中了解到变压器的电气试验有许多，但直流电阻项目出问题的概率最高。变压器试验中造成直流电阻不平衡率超标的原因是多方面的，有些是变压器本身的缺陷引起的，有些是别的因素引起的。我们要找出引起测量结果超标的原因，从而进行缺陷处理，最后判断变压器是否可以安全投运。在一般情况下，在测试变压器的直流电阻时，如果在额定档的直流电阻合格，而在调动分接开关后就不合格。那么就要考虑分接开关是否有问题。

3.1 变压器有载分接开关因素引起的测量结果不合格

(1)有载分接开关引线接错。表现为某几档的电阻值规律不正常或造成直流电阻不平衡率超标。在正常情况下，在分接开关各分接位置下所测直流电阻应符合递增或递减的规律。如不符合这个规律，并且三相分接开关又相同，此现象可能是由分接开关位置指示器角度安装得不正确而引起的。如果只是某一相分接开关不符合这个规律。有可能是这相分接开关的引线位置接错。如下图为某变电站变压器绕组直流电阻试验时，测试数据如下表1所示。

表1

由表1可见，变压器B相直流电阻在有载开关的第7、第8、第18和第19档与A、B两相直流电阻规律不同，直流电阻第8档、比第7档大，第18档比第。通过分析认为有载开关到B相绕组引线7、8位置接错。立即对有载开关放油后，打开手孔板检查发现是由于引线7、8位置接错。改过接线后再测直流电阻结果正常，变压器安全投入运行。

(2)新装的有载分接开关，在投运一年后做预试时由于分接开关主触头上的油膜没有打掉而造成直流电阻不平衡率超标，主要表现为数据杂乱无章，无规律可寻。

例如某变电站变压器直流电阻测试数据如下表2所示

表2

由表2可见，数据杂乱无章，没有规律可寻。当时分析可能是分接开关有问题，因为该变电所为刚投运一年，而且变压器运行也正常。有载开关吊芯后做试验发现，主触头接触电阻值严重超标(标准为500微欧)，有些都上了毫欧。经过对主触头处理后，测量主触头接触电阻结果合格。有载开关安装好后，再测试变压器直流电阻，数据如下表3所示。

表3

由表3可见，数据良好，结果正常，变压器投入运行。

新安装的有载分接开关，由于投入运行时间不长，在做变压器绕组直流电阻时有可能会出现直流电阻不平衡率超标，数据杂乱无章，没有规律可寻的结果，这多是有载分接开关主触头接触电阻过大引起的。原因是主触头上的油膜没有打掉。如果有载分接开关运行时，操作频繁情况会好点，但是大多数新主变的有载分接开关操作并不频繁，避免的方法是把有载分接开关吊芯检修，用银沙皮把主触头上的油膜磨掉。

(3)分接开关接触不良，多表现为某档或某几档的直流电阻的不平衡率超标。分接开关接触点压力不够将导致接触点表面镀层材料易于氧化，进而引发触头接触不良。这种情况在运行时间长、年代久的变压器中最多见。避免的方法是把有载分接开关吊芯检修。

3.2 变压器无载分接开关因素引起的测量结果不合格

(1)无载开关在调档时没有调到位，引起直流电阻不平衡率超标。多表现为某档或几档的直流电阻的不平衡率超标。例如某变电站2号主变做交接试验时，220kV绕组直流电阻测试数据如表4所示。

表4

由上表可见，A相绕组的直流电阻数据规律，与B、C相数据在分接开关第1和第2档明显不同，通过变比测试结果也一样。经过变压器专业的检修人员检查发现，A相的无载分接开关上的定位螺丝松动引起的，在调分接开关第1和第2档时没有到位。处理后测试直流电阻，数据良好，结果都正常，变压器投入运行。

(2)变压器无载开关在调档时，造成传动杆断掉，表现为直流电阻不平衡率超标。

如某变电站年度检修时，1号主变做预防性试验时，在变压器35 kV侧绕组直流电阻测试数据如表5所示

表5

由表5数据可见直流电阻不平衡率超标，查阅历史台帐的数据发现，35 kV侧C相无载调压开关档位和A、B相不在同一档，而是C相在1档，A、B相在2档。经检查发现C相无载调压开关传动杆断掉。立即对变压器放油至手孔面板，传动杆调换后再测试直流电阻数据如表6所示。

表6

由表6可见，数据正常，规律可寻，变压器投入运行。

4 结束语

由于分接开关引起的变压器直流电阻不合格的因素很多，所以应根据不同情况进行具体分析，有时还需要通过其它的试验项目进行进一步的判断，如变压器的变比测试等项目，只有通过综合判断才能最后下结论。总之电气试验是设备能否正常运行的重要依据，也是设备投运前的最后一道防线。作为试验人员应该认真仔细的测试，正确反映出设备的状况，为安全运行提供可靠数据，把好质量关。

参考文献：

[1] DL／T 596-1996《电力设备预防性试验规程》 中国电力出版社出版

[2] 陈化钢 《电力设备预防性试验方法及诊断技术》 中国科学技术出版社