變壓器直流電阻試驗(yàn)研究

張貴良

【摘要】在制造變壓器過(guò)程中，必須要測(cè)變壓器的直流電阻，這樣有利于變壓器線(xiàn)圈在選材、焊接、連接部位松動(dòng)、缺股、斷線(xiàn)等制造過(guò)程中的不足和使用后發(fā)現(xiàn)的缺憾的發(fā)現(xiàn)。本文主要探討了測(cè)試變壓器直流電阻的目的及測(cè)試方法，對(duì)變壓器直流電阻測(cè)量過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行了探討，提出了解決問(wèn)題的具體措施，為研究變壓器直流電阻的試驗(yàn)提供一點(diǎn)參考。

【關(guān)鍵詞】變壓器；直流電阻；試驗(yàn)；研究

一、測(cè)量變壓器直流電阻目的

測(cè)量變壓器的直流電阻能夠?qū)@組接頭的焊接質(zhì)量進(jìn)行檢查以及確認(rèn)繞組是否存在匝間短路；明確在電壓分接開(kāi)關(guān)的各個(gè)位置是否接觸不良及是否符合分接的真正位置；確定引出線(xiàn)是否斷裂，對(duì)于多股導(dǎo)線(xiàn)并繞組有無(wú)斷股現(xiàn)象。除此之外，對(duì)于繞組所用的導(dǎo)線(xiàn)規(guī)格與設(shè)計(jì)的要求是否一致還有核對(duì)功能。

二、變壓器直流電阻的測(cè)量方法

1.電流電壓表法

也可叫做電壓降法，它的原理即將直流電流通過(guò)被測(cè)電阻，然后對(duì)其上的電壓降進(jìn)行測(cè)量，再由歐姆定律得出被測(cè)的電阻值。這種方法測(cè)量時(shí)會(huì)有很大的誤差，因此并不推薦使用。

2.平衡電橋法

這種方法測(cè)量直流電阻的原理是電橋平衡，包括單臂和雙臂電橋兩種。必須在變壓器不通電并且將高壓引線(xiàn)拆去之后才能對(duì)變壓器的直流電阻進(jìn)行測(cè)量。

3.直流電阻測(cè)試儀法

直流電阻測(cè)試儀測(cè)量繞組的直流電阻時(shí)間短，用途主要在測(cè)試大型變壓器的直流電阻。如今，試驗(yàn)人員喜歡使用的測(cè)試儀器是依靠電子集成電路制成的測(cè)試儀，因?yàn)樗鼘?duì)于繞阻的直流電阻的測(cè)量時(shí)間較短，但是，它的測(cè)量速度卻很快，跟電橋法相比要快數(shù)倍甚至十?dāng)?shù)倍，大大縮短了試驗(yàn)的工作時(shí)間。

三、測(cè)量變壓器直流電阻中的問(wèn)題分析

1.變壓器直流電阻不平衡率超標(biāo)原因

（1）不同引線(xiàn)電阻不同

對(duì)于每個(gè)線(xiàn)繞組來(lái)說(shuō)，它們都有不同的引線(xiàn)長(zhǎng)度，所造成的的后果就是每個(gè)繞組都有不同的直流電阻值，這會(huì)對(duì)直流電阻不平衡率造成影響，引起超標(biāo)。

（2）導(dǎo)線(xiàn)的規(guī)格不同

事實(shí)表明，對(duì)于一些變壓器繞組的直流電阻偏大，偏差較大問(wèn)題，主要是因?yàn)槟承┮恍?dǎo)線(xiàn)的銅、銀含量與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的限額不符。即使有的導(dǎo)線(xiàn)采符合規(guī)定，但是對(duì)于不同尺寸的導(dǎo)線(xiàn)橫截面，也會(huì)對(duì)直流電阻不平衡率造成影響，引起超標(biāo)。

（3）連接有空隙

根據(jù)實(shí)踐可知，即使引線(xiàn)同分接開(kāi)關(guān)或套管導(dǎo)桿之間沒(méi)有緊密的連接在一起都會(huì)對(duì)直流電阻不平衡率造成影響，引起超標(biāo)。

（4）分接開(kāi)關(guān)存在隱患

在主變壓器存在的各種問(wèn)題中，有載和無(wú)載分接開(kāi)關(guān)接觸不良這一問(wèn)題所占比例最多，高達(dá)40%。嚴(yán)重威脅了變壓器的運(yùn)行安全。

（5）繞組不結(jié)實(shí)

變壓器的繞組不結(jié)實(shí)易斷也會(huì)對(duì)直流電阻不平衡率造成影響，引起超標(biāo)。

2.測(cè)量變壓器直流電阻的數(shù)值不穩(wěn)的原因

（1）在過(guò)渡過(guò)程中存在太長(zhǎng)的穩(wěn)定時(shí)間

（2）儀器及測(cè)量引線(xiàn)存在的問(wèn)題

對(duì)于由于測(cè)量引線(xiàn)的接觸不良造成的斷路，不論斷線(xiàn)存在于電流回路還是電壓回路，都無(wú)法平衡電橋，這時(shí)會(huì)造成指針左右來(lái)回?cái)[動(dòng)。

（3）來(lái)自外界的干擾

不拆除中性點(diǎn)的引線(xiàn)時(shí)，引線(xiàn)就會(huì)傳遞外界的電磁干擾到儀器的內(nèi)部，就會(huì)造成放大器輸出的擺動(dòng)現(xiàn)象。若不拆除二次繞阻的接地短路線(xiàn)，在一次繞阻的測(cè)量過(guò)程中，存在于二次繞阻中的感應(yīng)電勢(shì)對(duì)一次繞組的測(cè)量會(huì)造成影響。此外，溫度也會(huì)造成測(cè)量變壓器直流電阻的數(shù)值不穩(wěn)測(cè)。

四、對(duì)應(yīng)上述問(wèn)題的解決方案

1.消除引線(xiàn)差異的影響采取的措施

（1）在機(jī)械的強(qiáng)度和電氣之間絕緣間距得到保證的同時(shí)，盡可能將附壓套管間的間距加大，縮短其他兩相的引線(xiàn)，減小引線(xiàn)的電阻。就能令三項(xiàng)引線(xiàn)電阻差距縮小。

（2）對(duì)兩邊相首尾的引線(xiàn)銅排厚度或?qū)挾冗m量增大。若能達(dá)到近似相等的各相引線(xiàn)的長(zhǎng)度和截面之比，那么也能得到近似相等的三相電阻值。

（3）對(duì)中間相極引線(xiàn)的截面適量縮小。若引線(xiàn)的截流量能夠允許，可對(duì)中間相極引線(xiàn)的截面適量縮小，從而得到近似相等的三相引線(xiàn)電阻值。

（4）要在適當(dāng)?shù)牡胤胶附又行渣c(diǎn)引線(xiàn)。將銅（鋁）排連接在三相末端，三相電阻相平衡點(diǎn)要依靠?jī)x器來(lái)找到，最后在這點(diǎn)焊接中性點(diǎn)引線(xiàn)。

（5）為將引線(xiàn)電阻降低，將銅板并聯(lián)在最長(zhǎng)的引線(xiàn)繞組最后的連接線(xiàn)上。

（6）在中間相套上電阻值最大的線(xiàn)圈，以此減少由于中間相引線(xiàn)短所造成的影響。

（7）在實(shí)際生活中單獨(dú)或綜合使用上述六種方法。

2.消除導(dǎo)線(xiàn)質(zhì)量不同的影響采取的措施

（1）為減少直流電阻的不平衡率，必須對(duì)入庫(kù)線(xiàn)材的檢測(cè)進(jìn)行加強(qiáng)，才能在生產(chǎn)中避免發(fā)現(xiàn)劣質(zhì)導(dǎo)線(xiàn)。

（2）有的公司采取改稱(chēng)最小截面為標(biāo)稱(chēng)截面，然后比較測(cè)量的電阻值與標(biāo)稱(chēng)截面的電阻值，因?yàn)檫@等同于縮小偏差范圍到一半，可以避免過(guò)大的直流電阻不平衡率。

3.消除連接有空隙采取的措施

（1）嚴(yán)查是否將各連接部位連接好，對(duì)安裝與檢修的質(zhì)量進(jìn)行提高。

（2）在運(yùn)行過(guò)程中，采用氣相色譜儀綜合分析結(jié)果，對(duì)于出現(xiàn)的不良部位進(jìn)行及時(shí)處理。

4.消除接觸不良的影響采取的措施

（1）完善結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，消除接觸頭處的接觸不良。

（2）防止位于分接開(kāi)關(guān)部位的螺釘出現(xiàn)晃動(dòng)現(xiàn)象。

（3）最少5-6年要對(duì)有載調(diào)壓開(kāi)關(guān)進(jìn)行檢修一次，不管有多少次切換次數(shù)。

5.消除斷股的影響采取的措施

（1）遇到短路時(shí)，要對(duì)變壓器的直流電阻進(jìn)行適時(shí)測(cè)量，及時(shí)檢修出現(xiàn)的斷股事故。

（2）通過(guò)氣相色譜儀綜合分析判斷出現(xiàn)的結(jié)果。

6.縮短穩(wěn)定時(shí)間的方法

（1）利用電路突變法來(lái)增大電阻，即在測(cè)量時(shí)加入一附加電阻到電流回路，先讓它短路，造成急速上升的電流，再接入電阻電流達(dá)到穩(wěn)定。

（2）為減小電感采用的方法是恒流源加助磁。在對(duì)低壓側(cè)繞組的直流電阻進(jìn)行測(cè)量時(shí)，將勵(lì)磁電流通過(guò)高壓側(cè)繞組，就相當(dāng)于增大電流到低壓側(cè)繞組，產(chǎn)生過(guò)飽和的鐵心磁通密度，造成下降的電感，從而縮短穩(wěn)定時(shí)間。

（3）采取在充電時(shí)用高壓，然后在測(cè)量時(shí)用低壓的方法法。

（4）采用新型的電阻測(cè)試儀。

7.消除儀器及測(cè)量引線(xiàn)存在的問(wèn)題采取的措施

（1）在測(cè)試之前，確保完好的測(cè)量引線(xiàn)，處理好接頭的氧化層。

（2）將QJ44雙臂電橋打開(kāi)，檢查其電池是否正常，用砂紙?zhí)幚戆粹o下的常開(kāi)接點(diǎn)的黑色氧化層。

（3）對(duì)于較舊的QJ44雙臂電橋，用最新型的直流電阻快速測(cè)試儀來(lái)替換。

8.消除外界干擾采取的措施

（1）在測(cè)量之前，要確認(rèn)完好無(wú)缺的儀器，充足電量的電池，若儀器在使用之前需要預(yù)熱，測(cè)量時(shí)一定要保證儀器是穩(wěn)定的。

（2）在測(cè)量的過(guò)程中，要確保非被試?yán)@組是處于開(kāi)路狀態(tài)的。

（3）在測(cè)量的過(guò)程中，最好拆除全部的變壓器引線(xiàn)中性點(diǎn)引線(xiàn)也包括在內(nèi)，重點(diǎn)在于接地引線(xiàn)。

（4）為避免變壓器內(nèi)外存在過(guò)大的溫差以及在溫度日照影響會(huì)引起測(cè)量直流電阻不準(zhǔn)確，一定要在氣溫變化后穩(wěn)定時(shí)再測(cè)量。

五、結(jié)束語(yǔ)

作為一項(xiàng)十分重要的試驗(yàn)項(xiàng)目，變壓器直流電阻試驗(yàn)的結(jié)果能夠?qū)ψ儔浩鞯男阅苓M(jìn)行判斷，然而很多的因素影響了它的試驗(yàn)過(guò)程及結(jié)果。我們要謹(jǐn)記，在試驗(yàn)過(guò)程中，若得到異常的測(cè)試結(jié)果，千萬(wàn)不要著急下結(jié)論，應(yīng)該做的是：

第一，在判斷故障時(shí)，要依據(jù)已有的試驗(yàn)數(shù)據(jù)和技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，不能靠主觀意向給測(cè)試帶來(lái)的錯(cuò)誤結(jié)果，造成由誤判帶來(lái)的損失；

第二，對(duì)測(cè)量的設(shè)備進(jìn)行檢查，明確測(cè)試方法；

第三，為提高工作效率，加快測(cè)量進(jìn)程，要有不同的渠道來(lái)想方法。

為防止無(wú)謂的損失或者對(duì)安全生產(chǎn)造成影響，必須在綜合判斷、比較之后，才能下最后的結(jié)論。與此同時(shí)，要對(duì)變壓器進(jìn)行認(rèn)真的安裝和檢修，同時(shí)對(duì)變壓器運(yùn)行管理進(jìn)行加強(qiáng)。加強(qiáng)測(cè)試人員的理論與實(shí)踐的學(xué)習(xí)，防止因人本身因素對(duì)測(cè)試結(jié)果造成的影響。

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