淺談直流電阻試驗對發(fā)現(xiàn)變壓器故障的作用

內(nèi)蒙古電力（集團）有限責(zé)任公司錫林郭勒電業(yè)局 張耀峰

淺談直流電阻試驗對發(fā)現(xiàn)變壓器故障的作用

內(nèi)蒙古電力（集團）有限責(zé)任公司錫林郭勒電業(yè)局 張耀峰

為了保證電力系統(tǒng)的正常運行，需要優(yōu)化變壓器的服務(wù)功能，采取必要的措施消除變壓器使用過程中可能存在的安全隱患。實現(xiàn)這樣的發(fā)展目標(biāo)，應(yīng)加強對變壓器故障的深入分析，確保變壓器使用時能夠達(dá)到系統(tǒng)運行的具體要求，實現(xiàn)電力企業(yè)生產(chǎn)效益最大化的發(fā)展目標(biāo)。結(jié)合直流電阻試驗的特點及相關(guān)的作用，可知這種試驗的合理運用，可以為變壓器故障的發(fā)現(xiàn)發(fā)揮一定的作用，一定程度上延長了變壓器的使用壽命。基于此，本文將根據(jù)直流電阻試驗的相關(guān)內(nèi)容，對其在發(fā)展變壓器故障的作用進行必要的闡述。

直流電阻試驗；變壓器；故障；安全隱患；使用壽命

直流電阻試驗的有效開展，有利于發(fā)現(xiàn)變壓器故障，對于優(yōu)化變壓器的工作性能起著一定的保障作用。因此，技術(shù)人員需要加強對直流電阻試驗的深入理解，結(jié)合變壓器故障發(fā)生的原因及類型等進行必要地分析，促使試驗計劃的實施能夠及時發(fā)現(xiàn)變壓器故障，促使變壓器能夠長期處于穩(wěn)定的工作狀態(tài)。與此同時，技術(shù)人員應(yīng)對變壓器的結(jié)構(gòu)及作用有著必要低了解，進而結(jié)合直流電阻測試的優(yōu)勢，加強對變壓器故障的分析與排除。

一、電力系統(tǒng)中變壓器的組成結(jié)構(gòu)及工作原理

作為保證電力系統(tǒng)正常運行的重要組成部分，變壓器使用中實際作用的充分發(fā)揮，有利于完善系統(tǒng)的服務(wù)功能，降低系統(tǒng)運行中的故障發(fā)生率。因此，需要加強對變壓器組成結(jié)構(gòu)及實際作用的認(rèn)識，促使變壓器在具體的應(yīng)用中能夠達(dá)到實際生產(chǎn)活動的相關(guān)要求，推動現(xiàn)代化電力企業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。結(jié)合電力系統(tǒng)的功能特性，可知變壓器使用時可以改變交流電壓大小，將用戶輸送功率置于合適的范圍內(nèi)。通過電磁感應(yīng)原理的相關(guān)內(nèi)容，保證了電力系統(tǒng)變壓器的正常工作。變壓器的組成結(jié)構(gòu)主要有：（1）繞組：屬于變壓器的電路部分。通過改變繞組抽頭，即改變繞組匝數(shù)，可以有效地調(diào)節(jié)變壓器的工作電壓；（2）性能可靠的分接開關(guān)：這種開關(guān)主要是由有載調(diào)壓與無載調(diào)壓組成的，可以對變壓器處于不同的負(fù)載工作狀態(tài)時進行不斷地切換，確保變壓器的正常工作；（3）功能特性良好的絕緣套管：其主要作用于變壓器繞組的引出線，對于線路的有效固定起著重要的保障作用［1］。

變壓器使用過程中的工作原理是：一定數(shù)量的繞組套按照合理的方式嵌套在鐵心上，利用磁耦合的作用為變壓器的正常工作提供動力來源，促使變壓器能夠處于正常的工作狀態(tài)。與此同時，結(jié)合電磁感應(yīng)原理，交流電能由一次繞組向二次繞組傳遞的過程中，可以利用鐵芯磁路的耦合作用，促使繞組電流與電壓能夠達(dá)到行業(yè)技術(shù)規(guī)范的具體要求。當(dāng)電力系統(tǒng)運行中完成遠(yuǎn)距離輸電計劃時，可以逐漸地升高變壓器電壓，當(dāng)電能輸送達(dá)到目的后，再通過電壓降壓的機制，確保用戶的正常使用［2］。

二、直流電阻試驗原理和方法

（一）直流電阻試驗原理

選擇可靠的直流電阻測試儀，可以進行直流電阻試驗。其主要的工作原理是：根據(jù)變壓器的不同繞組，設(shè)置對應(yīng)的直流電阻。試驗中首先閉合開關(guān)，確保繞組供電的持續(xù)性，當(dāng)直流電阻測試儀處于穩(wěn)定的工作狀態(tài)，各項指標(biāo)符合行業(yè)技術(shù)規(guī)范時，說明被測繞組的純阻性良好，沒有出現(xiàn)異常狀況。

（二）直流電阻試驗方法

直流電阻試驗過程中主要采用的是壓降法和平衡電橋法。壓降法的測量原理是：按照合理的方式接通電源，促使直流電流通過被測繞組，進而對被測繞組上產(chǎn)生的電壓降進行測量，并通過歐姆定律計算出此時被測繞組的直流電阻；平衡電橋法的測量原理是：結(jié)合電橋平衡的工作原理，對被測繞組上的直流電阻進行有效的測量，確定出通過被測繞組的實際直流電阻大小。在直流電阻試驗過程中，結(jié)合實際的測量要求，選擇可靠的試驗方法，有利于發(fā)揮直流電阻試驗的優(yōu)勢，為設(shè)備故障的及時發(fā)現(xiàn)提供可靠地保障［3］。

三、直流電阻試驗對發(fā)現(xiàn)變壓器故障的作用

（一）變壓器接線方面的作用

結(jié)合直流電阻試驗的實際作用，可以對變壓器故障中的接線是否合理進行有效地分析，進而為變壓器接線方式的優(yōu)化提供必要的參考信息。試驗開展中發(fā)現(xiàn)變壓器的分接頭電阻明顯偏大，三相之間出現(xiàn)不平衡的現(xiàn)象時，可視為被測分接頭的清潔性差，其中的電鍍層性能可靠性下降，變壓器工作中內(nèi)部的彈簧壓力無法達(dá)到設(shè)備正常工作的具體要求。同時，分布在箱蓋上的變壓器分接頭使用中受到的外界作用力差異性較大時，也會加大變壓器的故障發(fā)生率［4］。

（二）焊接質(zhì)量評估方面的作用

在直流電阻試驗開展的過程中，結(jié)合變壓器各部分組成結(jié)構(gòu)的特點，可以對變壓器內(nèi)部引線與繞組焊接處的焊接質(zhì)量進行有效地評估。試驗中若發(fā)現(xiàn)焊接處被測電阻明顯偏大時，可視為變壓器內(nèi)部引線與繞組的焊接質(zhì)量存在缺陷，可以為技術(shù)人員及時低排除這類故障提供必要的參考依據(jù)。

（三）繞組引出線與導(dǎo)電桿接觸方面的作用

利用直流電阻試驗中壓降法與平衡電橋法的相關(guān)作用，可以對變壓器繞組引出線與導(dǎo)電桿接觸效果是否良好進行必要地測試。試驗中發(fā)現(xiàn)繞組引出線與導(dǎo)電桿接觸方面的電阻偏大或者偏小時，可以大致判斷出變壓器故障發(fā)生的原因與這些構(gòu)件的接觸是否良好有關(guān)，促使變壓器故障能夠得到及時地排除。

（四）電流回路連接狀況方面的作用

變壓器處于正常的工作狀態(tài)時，其內(nèi)部電路連接效果的良好保證了回路電流的正常傳遞，促使變壓器能夠完成各種作業(yè)計劃。當(dāng)變壓器發(fā)生故障時，為了判斷其內(nèi)部電流回路連接是否異常，可以通過直流電阻試驗對回路電流的大小進行深入地分析。試驗中測試出變壓器不同回路的電阻，利用歐姆定律計算出相應(yīng)的電流大小，然后與變壓器正常工作時的電流相比。如果二者基本吻合時，可視為變壓器回路電流正常；當(dāng)二者偏差較大時，則說明變壓器回路發(fā)生了故障，回路電流異常，變壓器無法進行正常工作。

（五）三相電阻平衡性方面的作用

當(dāng)變壓器在長期的使用中產(chǎn)生三相電阻不平衡的問題時，容易造成變壓器故障的發(fā)生。因此，為了加強對這類故障的有效排除，可以通過直流電阻試驗法對變壓器的三相電阻平衡性進行有效地分析。試驗中得到的被測電阻阻值與變壓器的設(shè)計者存在著較大的偏差時，可以認(rèn)為變壓器的三相電阻不平衡，相關(guān)支路上的電阻異常，客觀地加大了變壓器使用過程中的故障發(fā)生率［5］。

四、結(jié)束語

在可靠的直流電阻試驗支持下，變壓器故障的有效處理可以得到必要地保障，有利于提高電力系統(tǒng)的運行效率，加快智能電網(wǎng)的建設(shè)步伐。在具體的試驗計劃開展的過程中，技術(shù)人員應(yīng)從不同的方面對直流電阻試驗法在發(fā)現(xiàn)變壓器故障的實際作用進行綜合地評估，促使變壓器故障在一定的時間內(nèi)能夠得到徹底的消除，減少電力生產(chǎn)成本。文中從不同的方面對直流電阻測試在變壓器故障發(fā)現(xiàn)方面的作用進行了深入地分析，優(yōu)化了變壓器的服務(wù)功能。

［1］葉顯帥.風(fēng)電變壓器典型故障分析與研究［D］.浙江工業(yè)大學(xué)，2014，05：06-18.

［2］黃煒昭，呂啟深.變壓器直流電阻測試原理及現(xiàn)場缺陷情況分析［J］.高壓電器，2010，10：97-101.

［3］魏魯原.基于多蟻群算法的電力變壓器故障定位方法研究［D］.中國礦業(yè)大學(xué)，2011，06：15-26.

［4］朱仲燊.電力變壓器變低繞組直流電阻異常分析及對策［J］.中國高新技術(shù)企業(yè)，2013，02：123-125.

［5］楊俊海，李鐵濱.測量變壓比判別變壓器繞組故障的不確定性［J］.吉林電力，2015，4：51-53+56.