测量变压器直流电阻应注意的问题

贾 震

(阳城国际发电有限责任公司，山西 晋城 048102)

测量变压器直流电阻应注意的问题

贾 震

(阳城国际发电有限责任公司，山西 晋城 048102)

介绍了电力变压器绕组直流电阻现场测量时应注意的几个问题，对现场的相关电气试验工作起到借鉴作用。

直流电阻；测试；注意事项

测量变压器绕组的直流电阻是出厂、交接和预防性试验的基本项目之一，也是变压器日常试验和故障后的重要检查项目。通过该项试验可以检查变压器绕组焊接质量；检查分接开关各个位置接触是否良好；检查绕组或引出线有无折断处；检查并联支路的正确性，是否存在由几根并联导线绕制成的绕组发生一处或多处断线的情况；检查层、匝间有无短路的现象；确定绕组的平均温度等。所以变压器绕组直流电阻测量既是简单、常规的试验项目，但又是耗时、准确度要求高的项目，它是确保变压器检修质量和安全运行的一个重要手段，直流电阻的测试对综合判断变压器绕组的故障及缺陷具有重要的意义。但在试验过程中，多种可控或不可控的因素导致试验结果偏差很大，使人员对试验结果产生误判断，本文主要说明在测量变压器直流电阻时应注意的几个问题，对相关试验的结果分析起到借鉴作用。

1 测量变压器直流电阻后铁芯中剩磁的影响

1.1 剩磁产生的原因

大型变压器多采用冷轧硅钢片，Bs/Be比较小，而剩磁可能比较大，有时甚至达0.9 Bm。特别是变压器在进行绕组直流电阻测试后，会在铁芯中残留剩磁。一般说来，直流磁化的安匝愈大，剩磁愈严重。剩磁的多少取决于变压器绕组通过的直流电流强度和时间。也就是说在变压器绕组上输入的电功率越大，时间越长，剩磁量就越大，反之亦相反。例如，一台750MVA、500 kV三相变压器，额定电压下的高压侧励磁电流为0.87 A。如果采用5 A电流测试高压绕组的直流电阻，其直流磁势(安匝)是额定电压下交流磁势(峰值)的4倍，剩磁将比较严重。

1.2 测量时注意事项

(1)《DL/T 596—1996，电力设备预防性试验规程》规定：在对油浸变压器、电抗器220 k及以上绕组进行直流电阻测试时，测试电流不宜大于5 A。如果测试电流大于5 A，应对变压器采取去磁措施。因此在现场测试时，要严格控制测试电流值小于等于5 A，不能采用为了节省测试时间而增大测试电流的做法。这样会导致变压器剩磁较严重，产生一些不良后果。

实例1:天津某电厂，两台主变压器为保定变压器厂生产的3×210 000 kVA单相变压器。2005年一年内两台主变压器共发生5次因为剩磁造成主变压器充电不成功的事件。原因分析结果表明：主变检修时采用LZ-C(50A)变压器直流电阻测试仪，选择了20A的档位，持续时间为5min。由于变压器剩磁的存在造成变压器在充电时合闸角大的相与直流剩磁叠加，造成磁路严重饱和，产生较大的冲击电流，使铁芯、绕组振动，从而导致变压器内油流涌动，致使重瓦斯保护动作。

(2)在采用150~250 Hz的中频电源进行局部放电试验时，如果变压器铁心具有剩磁，则在中频励磁下，两者叠加会导致铁芯励磁在磁场方向一致的半波饱和，另一半波不饱和，其结果是动态地改变试验等效电路的电感参数，可能引起变压器绕组施加电压的跃变，当跃变频率接近中频电源频率的两倍时，将可能在被试变压器高压侧出现异常过电压，对变压器绝缘造成不必要的损伤。对于壳式变压器，该问题比较突出。因此在现场特别是大型变压器直流电阻测试后，采用中频电源进行局部放电试验前，一定要对变压器进行去磁试验。

2 直流电阻不平衡率超标时，不要轻易判断为设备故障，应综合考虑，认真分析

电力设备预防性试验规程有关规定，容量1 600 kVA以上变压器，各相绕组电阻相互间的差别不应大于三相平均值的2%，无中性点引出的绕组其线间差别不应大于三相平均值的1%。容量1 600 kVA及以下的变压器，相间差别一般不大于三相平均值的4%，线间差别一般不大于三相平均值的2%。在实际测量中，试验数据除了符合规程要求外，还应和历史试验数据进行综合比较，综合考虑引起数据偏差的各种因素，认真分析试验数据，避免造成误判断。

(1)电阻不平衡率超标时，应将测量数据与历史数据进行综合比较，特别要与出厂或交接试验数据进行比较。因为这有可能是由于引线电阻的差异引起的。

实例2:

表1 某变压器交接时低压侧绕组直流电阻

从试验数据可知，低压侧绕组直流电阻不平衡率远远大于8.3%，采取打磨导电铜杆、拆除接线板(猫爪子)等各种措施重做后试验数据变化不大。通过与出厂试验报告比较后，可以判断试验结果是合格的，因为这是由于低压侧各相引线电阻值不同造成的(如表1所示)。

实例3：某电厂一台厂用变压器，容量5 600 kVA，电压11 kV/3.3 kV。在某年预试中测量低压侧线间直流电阻的不平衡率为1.4%，按照《预规》要求，低于标准2%应该是合格的，但与上一年测量值0.21%比较，增长了近7倍，变化较大。为慎重起见，将猫爪子拆掉检查，发现接线柱和接线板之间确实存在接触松动现象，处理后再测量时不平衡率为0.7%。

以上实例表明，将测量数据与历史数据进行综合比较是一个十分重要的步骤，不但要看百分比(不平衡率绝对值)，还要看发展趋势。

(2)分接开关电阻不平衡率超标时，要循环操作分接开关几次后复测，消除触头间油膜、氧化物等的影响后，结果可能就合格了。

实例4:某台40MVA变压器直流电阻试验数据见表2。

表2 分接开关循环操作前测试结果

数据分析可知：分接位置1→8档档间阻值梯度不好，呈现出由大→小→大→小的有规律排列，即奇数档→偶数档阻值差偏大，偶数档→奇数档阻值差偏小。从分接开关结构上分析，其梯度阻值应该是相同的。

分接开关循环操作2次后，重新测试结果见表3。

分接开关循环操作后可以看出，由于循环操作后，消除了分接开关触头间油膜等的影响后，分接位置1→8档梯度很好，试验结果合格。

表3 分接开关循环操作2次后测试结果

3 现场测试时应注意的其他事项

(1)在线圈温度稳定的情况下进行测量时，要求变压器油箱上、下部的温度之差不能超过3℃。

(2)由于变压器线圈存有电感，测量时的充电电流不太稳定，一定要在测试电流稳定后再计数，这时数据才是真实的。

(3)尽量减少试验回路中的导线接触电阻，运行中的变压器分接头常受油膜等影响使其接触不良，一般需进行多次切换后再进行测量，以免造成对结果的误判断。

(4)在进行数据比较分析时，一定要在相同温度下进行，假如温度不同，则要按换算公式统一至20℃时的电阻值再进行比较。换算公式为，式中：R1、R2分别为在温度 t1、t2下的电阻值；T为电阻温度常数。

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Jia Zhen

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TM 47

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1000-8136(2011)29-0008-02