变压器直流电阻不平衡分析

李志军

(广州中电荔新电力实业有限公司，广东广州511340)

直流电阻测试是电力变压器交接试验及预防性试验必不可少的，是判断变压器是否存在故障的有效手段之一〔1〕。通过直流电阻的试验，可以检查绕组接头的焊接质量和绕组有无匝间短路、电压分接头各个位置接触是否良好和实际位置与分接头指示位置是否一致以及引线是否存在断裂、多股并绕的绕组有否断股情况〔2〕。因此，研究分析变压器直流电阻不平衡率超标具有十分重要的作用。

中电荔新2×330 MW热电联产机组低压干式变压器型号为 SCB10－RL－2000/6，容量为 2 000 kVA，在设备安装过程中，按照文献〔3，6〕的要求对其进行直流电阻测试。测量设备为RSZRC－10A直流电阻测试仪。

1 变压器直流电阻测试

受检低压变压器为4台三维立体卷铁芯树脂绝缘干式变压器，实际运行中有噪音小、温升低的优势。其结构特殊性表现在三相绕组在空间上呈“△”立体布置，其低压侧引线结构如图1所示。现场进行交接试验时，受检干式变压器低压侧直流电阻实测值超标。实测数据见表1。

图1 受检变压器低压侧引线结构示意图

表1 受检变压器直流电阻实测数据及不平衡率

2 试验数据及对比

根据文献〔3〕第7.0 3.3条的要求:“容量为1 600 kVA以上三相变压器各相测得值的相互差值应小于平均值的2%”和文献〔6〕的第5.3条规定:“对于2 500 kVA及以下的配电变压器，其绕组直流电阻不平衡率:相为不大于4%，线为不大于2%”。从表1可以看出，受检变压器低压侧出厂数据与现场实测数据存在较大差异，现场实测数据最大偏差相间偏差达7.7%，最小也达5.7%，超出了交接试验标准要求的2%，也超出了文献〔6〕规定的4%。

按厂家要求，选取1A工作变的不同测点进行复测。图2为复测示意图，所测数据如表2。

表2 1A工作变复测数据及不平衡率

图2 1A工作变复测测点示意图

3 数据和结构分析

表3为受检变压器出厂试验直流电阻数据。

表3 受检变压器出厂直流电阻数据

从表1，3的对比发现，虽然出厂数据符合交接试验标准要求，但现场实测数据偏差较大，尤其是b相数值明显偏大。

再则选择不同的测量点对直流电阻的不平衡率有直接的影响。

根据数据分析，认为此类型变压器低压三相直流电阻不平衡率超标一般有2种原因:一是线圈本身，特别是b相，在制作过程中因铜线材质不好或焊接质量等原因造成三相引线直流电阻不平衡;二是由于低压引线结构不合理，即各相引出线长短不一，b相引出线过长，造成直流电阻不平衡。从变压器结构的一般性特点及对照图1可知，b相绕组至中性点铜排距离较a，c相至中性点铜排距离长。该变压器各相引线长短不同，因此各相绕组的直流电阻就不同，即可得出Ra0≈Rc0＜Rb0。

为消除中性点铜排对实测数据的影响，对其中1A工作变铜排实测直流电阻，测量结果为0.010 2 mΩ。消除测量部分铜排影响后，1A工作变测量数据如表4所示。表5数据为变压器生产厂家提供变压器单纯绕组不带引出线铜排的直流电阻值。

根据表4，5的数据知，消除铜排影响后，变压器相间不平衡率为1.9%，变压器低压侧绕组不带铜排的直流电阻值均符合文献〔3，6〕的要求。

表4 消除铜排影响后1A工作变直流电阻实测值

表5 厂家提供变压器纯绕组结构直流电阻

4 结论及处理

(1)现场实测直流电阻值不平衡率超标是因为变压器自身结构特性导致各相引线长度不一致引起的，绕组线圈本身三相直流电阻符合标准规定。

(2)测量选取的测点位置与测量数据相关。适当增加a，c相首段引线铜排的长度，或适当减小b相引线长度或者b相与中性点之间铜排长度，可保证三相直流电阻值近似相等。

(3)该变压器投运后，按照《电力设备预防性试验规程》在大修后以及必要时进行绕组的直流电阻测量。

〔1〕王克娜，武英明，孙志清.变压器直流电阻不平衡率超标原因分析〔J〕.东北电力技术，2006，27(3):33-36.

〔2〕苏金福.变压器直流电阻试验分析〔J〕.变压器，2005，42(8):22-26.

〔3〕GB50150－2006电气装置安装工程电气设备交接试验标准〔S〕.北京:中国标准出版社.

〔4〕Q/CSG1007－2004电力设备预防性试验规程〔S〕.

〔5〕刘利成，黄曙霞.站用干式变压器低压直流电阻不平衡研究〔C〕∥第十六届华东六省一市电机工程 (电力)学会输配电技术研讨会论文集.2008:100-102.

〔6〕GB/T10228－2008干式电力变压器技术参数和要求〔S〕.北京:中国标准出版社.