变压器直流电阻测量及其结果分析

林清松

摘 要：变压器绕组直流电阻的测量是变压器试验中一个重要的试验项目。直流电阻试验可以检查出绕组内部导线的焊接质量，引线与绕组的焊接质量，绕组所用导线的规格是否符合设计要求，分接开关、引线与套管等载流部分的接触是否良好，三相电阻是否平衡等。直流电阻试验的现场实测中，发现了诸如变压器接头松动，分接开关接触不良、档位错误等许多缺陷。对保证变压器安全经济运行起到了重要作用。

关键词：变压器 直流电阻 经济运行

1、变压器直流电阻测量方法

1.1.降压法

这是一种测量直流电阻的最简单的方法。在被测试电阻通以直流电流，用合适量程的毫伏表或伏特表测量电阻上的降压，然后根据欧姆定律计算出电阻，即为降压法。

为了减小接线所造成的测量误差，测量小电阻（1Ω以下）时，降压法所用的直流电源，可采用蓄电池，精度较高的整流电源、恒电流等。由于变压器绕组电感较大，在测量时必须注意电源电流值，待电源电流稳定后，方可接入电压表进行读数；而在断开电源前，一定要先断开电压表，以免反电动势损坏电压表。

降压法虽然比较简单，但准确度不高，灵敏度偏低，厂家与运行部门多采用电桥法测量绕组直流电阻。

1.2.电桥法

用电桥法测量时，常采用单臂电桥法和双臂电桥法等专门测量直流电阻的仪器进行测量。测量220kV及以上的变压器绕组电阻时，在切断电源前，不但要断开检流计开关，而且要将被试品接入电桥的测量电压线也断开，防止由于断开源瞬间的反电动势将桥臂电阻的绝缘击穿和桥臂电阻对地等部位击穿。

1.3、新的测量方法

由于变压器容量增大，特别是五柱铁芯和低压绕组为三角形联结的大型变压器，测试绕组直流电阻的电流达到稳定的时间达数小时甚至10多小时，不仅时间长，而且还不能保证测量准确。经过多年的深入研究，这个问题有了突破性进展。

成功测量变压器绕组直流电阻最为关键的问题在于如何自感效应降到最小程度，其方法介绍如下。

（1）.助磁法

该方法是强迫铁芯磁通迅速饱和，从而降低自感效应，减少测量时间。

（A）用大容量直流电源，增加测量电流的值。

（B）将高压、低压绕组串联起来通上电流，采用同相位和同极性的高压绕组助磁。由于高压绕组匝数远比低压绕组多，用较小的电流值使铁芯饱和。

（C）采用恒压恒流源法的直阻测量仪法。它利用电子电路实现自动调节，在极短时间内把稳压源平稳地入稳流源，而且输出电流最大达40A，适用于各类变压器测量。

（2）.消磁法

与和上面讲述的助磁法相反，消磁法力求通过铁芯的磁通为零。使用的方法有以下两种：

（A）零序阻抗法。该方法仅适用于三柱铁芯YN联接的变压器。

（B）磁通势抵消法。试验时除被绕组加电流外，非被测绕组中也通电流，使两者产生的磁通势大小相等而方向相反，达到相互抵消，使铁芯中磁通趋近与零，绕组中的电感量降到最小值达到缩短测试时间和目的。

2、变压器直流电阻试验结果的分析

2.1、《规程》规定

（1）1.6MVA以上的变压器，各相绕组直流电阻互相间的差别（又称相间差）不应大于三相平均值的2%；无中性点引出的绕组直流线电阻相互间的差别（又称线间差）不应大于三相的平均值的1%。

（2）1.6MVA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%。

（3）测得值与以前（出厂或交接时）相同部位测得值比较，其变化不应大于2%。

按《规程》规定ΔRx应不大于1%，该变压器线间电阻差ΔRx=1.57%>1%，为不合格。

有载调变压器应在所有分接头上测量直流电阻；无载调变压器大修后应在各侧绕组的所有分接头位置上测量直流电阻，运行中更换分接头位置后，只在使用分接头位置上测量直流电阻。

2.2、三相电阻不平衡的分析

三相电阻不平衡或实测值与设计值（出厂或试验值）相差太多，一般有以下几种原因：

1.变压器套管中导电杆和内部引线接触不良。现场发现多起变压器大修后套管中导电杆和内部引线接触螺栓紧固不紧，造成接头发热现象。

2.分接开关接触不良由于分接开关内部不清洁、电镀脱落、弹簧压力不够等造成个别分接头的电阻偏大。三相电阻不平衡。

3.大容量变压器的低压绕组采用双螺旋或四螺旋式，由于螺旋间导线互移，引起每组间的电阻不平衡。

4.焊接不良。由于引线和绕组焊接质量不良造成接触电阻偏大，或多股并繞绕组的一股或几股没有焊接上，造成电阻偏大。

5.电阻相间差在出厂时就已超过规定。

6.试验方法错误。

（1）造成电阻不平衡的错误测量接线和试验方法一般有：

①充电时间不够，电流未稳定时即读取数量值。

②测量接线与变压器接头位置不对，即测量时电压引线在电流的外侧或与电流引线同一位置，至使接触电阻也包括在测量值之内。

③测量某一绕组时，未将其他绕组与接地体断开，造成充电不稳。

（2）造成绝对值偏大的常见错误接线是用YZC-X直流电阻测试仪测量电阻时，仅用两根引线，即C1、P1、C2、P2引线未分开，如图1-1（a）所示。这种接线将引线电阻测量在内，不符合YZC-X直流电阻测试仪测量原理，造成三相电阻值均较出厂值偏大，而且有三相电阻不平衡率反而合格。

3、结论

（1）测量一般应在油温稳定后进行。只有油温稳定后，油温才能等同绕组温度，测量结果才不会因温度差异而引起温度换算误差。

（2）对于调压变压器应确保档位切换到位后，才可测量直阻。所有档位直阻测量好后应在额定档位重新测量直阻，所得数据与之前测试数据相比应无明显差别。

（3）应注意在测量后对被测绕组充分放电。

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