變壓器繞組直流電阻快速測定方法探析

　　摘要：介紹了變壓器繞組直流電阻測定的幾種方法，詳述其測定過程，在變壓器的所有試驗(yàn)項(xiàng)目中是一項(xiàng)較為方便而有效的考核繞組縱絕緣和電流回路連接狀況的試驗(yàn)，它能夠反映繞組匝間短路、繞組斷股、分接開關(guān)接觸狀態(tài)以及導(dǎo)線電阻的差異和接頭接觸不良等缺陷故障，也是判斷各相繞組直流電阻是否平衡、調(diào)壓開關(guān)檔位是否正確的有效手段。

　　關(guān)鍵詞：變壓器、繞組直流電阻測定

　　一、變壓器直流電阻

　　變壓器直流電阻測量是變壓器制造中半成品、成品出廠試驗(yàn)、安裝、交接試驗(yàn)及電力部門預(yù)防性試驗(yàn)的必測項(xiàng)目，能有效發(fā)現(xiàn)變壓器線圈的選材、焊接、連接部位松動(dòng)、缺股、斷線等制造缺陷和運(yùn)行后存在的隱患。  HSXZR-10A直流電阻試儀直流電阻測試儀是新一代變壓器直流電阻的測試儀器，它能根據(jù)不同型號的電力變壓器自動(dòng)選擇測試電流，以最快的速度顯示測試結(jié)果。直流電阻測試儀并且具有存儲(chǔ)、打印、放電指示等功能，內(nèi)置不掉電存儲(chǔ)器，可長期保存測量數(shù)據(jù)，液晶顯示器的采用使得該儀器人機(jī)界面良好，是直流電阻測試工作中的首選設(shè)備。

　　直流電阻試儀是變壓器在交接、大修和改變分接開關(guān)后，必不可少的試驗(yàn)項(xiàng)目。在通常情況下，用傳統(tǒng)的方法（電橋法和壓降法）測量變壓器繞組以及大功率電感設(shè)備的直流電阻是一項(xiàng)費(fèi)時(shí)費(fèi)工的工作。為了改變這種狀況，縮短測量時(shí)間以及減輕測試人員的工作負(fù)擔(dān)而研制開發(fā)的直流電阻快速測試儀。以高速微控制器為核心，采用高速A/D轉(zhuǎn)換器及程控電流源技術(shù)，達(dá)到了前所未有的測量效果及高度自動(dòng)化測量功能，具有精度高，測量范圍寬，數(shù)據(jù)穩(wěn)定，重復(fù)性好，抗干擾能力強(qiáng)，保護(hù)功能完善。充放電速度快等特點(diǎn)。該儀器。體積小、重量輕、便于攜帶。它具有測量迅速、使用方便、測量精度高等特點(diǎn)。直流電阻測試儀是一種高精度寬量程、采用高性能微處理器控制的電阻測試儀。可以測試1μΩ～3MΩ的電阻，最大顯示30,000數(shù)。最高測試速度60次/秒，測試速度在15次/秒下，依然可以保證0.05%的準(zhǔn)確度，并且讀數(shù)跳動(dòng)可控制在3字以下。標(biāo)配溫度補(bǔ)償功能，可對米電阻進(jìn)行精確測試。三種電流模式可滿足各種苛刻的電阻測試要求。自檢和自動(dòng)校準(zhǔn)功能降底了儀器使用和維護(hù)的難度，是測量變壓器繞組以及大功率電感設(shè)備直流電阻的理想設(shè)備。符合國家標(biāo)準(zhǔn)GB6587-86《電子測量儀器環(huán)境試驗(yàn)總綱》及GB6593-86《電子儀器質(zhì)量檢定規(guī)則》的要求。

　　二、減時(shí)測定精準(zhǔn)測量

　　變壓器繞組是由分布電感、電阻及電容組成的復(fù)雜電路。測直流電阻是在繞組的被試端子間通以直流，待瞬變過程結(jié)束、電流達(dá)到穩(wěn)定后，記錄電阻值及繞組溫度。隨著變壓器容量的增大，特別是五柱鐵心和低壓繞組為三角形連接的大型變壓器，如果仍如中小型變壓器那樣，用幾伏電壓的小容量電池作為測量電源，則電流達(dá)到穩(wěn)定的時(shí)間長達(dá)數(shù)小時(shí)至十多小時(shí)，這不僅太費(fèi)時(shí)間，而且不能保證測量準(zhǔn)確度。測直流電阻的關(guān)鍵問題是將自感效應(yīng)降低到最小程度。為解決這個(gè)問題分為以下兩種方法。

　　助磁法。助磁法是迫使鐵心磁通迅速趨于飽和，從而降低自感效應(yīng)歸納起來可縮短時(shí)間常

　　用大容量蓄電池或穩(wěn)流源通大電流測量。

　　把高、低壓繞組串聯(lián)起來通電流測量，采用同相位和同極性的高壓繞組助磁。由于高壓繞組的匝數(shù)遠(yuǎn)比低壓的多，借助于高壓繞組的安匝數(shù)，用較小的電流就可使鐵心飽和。

　　采用恒壓恒流源法的直阻測量儀。使用時(shí)可把高、低壓繞組串聯(lián)起來，應(yīng)用雙通道對高、低壓繞組同時(shí)測量，較好地解決了三相五柱式大容量變壓器直流電阻測試的困難。一般測試一臺360MVA，500kV或220kV變壓器繞組直流電阻月需30～40min。

　　綜合判斷的針對性檢測方法

　　對大中型變壓器故障的判斷采用如下檢測方法。

　　油色譜分析判斷有異常：

　　檢測變壓器繞組的直流電阻。

　　檢測變壓器鐵心的絕緣電阻和鐵心接地電流。

　　檢測變壓器的空載損耗和空載電流。

　　在運(yùn)行中進(jìn)行油色譜和局部放電跟蹤監(jiān)測。

　　檢查變壓器潛油泵及相關(guān)附件運(yùn)行中的狀態(tài)。用紅外測溫儀器在運(yùn)行中檢測變壓器油箱表面溫度分布及套管端部接頭溫度。

　　進(jìn)行變壓器絕緣特性試驗(yàn)，如絕緣電阻、吸收比、極化指數(shù)、介質(zhì)損耗、泄漏電流等試驗(yàn)。

　　絕緣油的擊穿電壓、油介質(zhì)損耗、油中含水量、油中含氣量(500kv級時(shí))等檢

　　變壓器運(yùn)行或停電后的局部放電檢測。

　　絕緣油中糠醛含量及絕緣紙材聚合度檢測。

　　交流耐壓試驗(yàn)檢測。

　　氣體繼電器動(dòng)作報(bào)警后：應(yīng)進(jìn)行油色譜分析和氣體繼電器中的氣體分析，必要時(shí)可按圖4-1所示的綜合判斷程序進(jìn)行。

　　消磁法。消磁法與助磁法相反，力求使通過鐵心的磁通為零。使用的方法有兩種。

　　零序阻抗法。該方法僅適用于三柱鐵心YN連接的變壓器。它是將三相繞組并聯(lián)起來同時(shí)通電，由于磁通需經(jīng)氣隙閉合，磁路的磁陽大大增加，繞組的電感隨之減小，為此使測量電阻的時(shí)間縮短。

　　磁通勢抵消法。試驗(yàn)時(shí)除在被測繞組通電流外，還在非被測繞組中通電流，使兩者產(chǎn)生在磁通勢大小相等、方向相反而互相抵消，保持鐵心中磁通趨近于零，將繞組的電感降到最低限度，達(dá)到縮短測量時(shí)間的目的。它比僅用恒流法縮短充電時(shí)間10倍以上。

　　變壓器出口短路后，要進(jìn)行的試驗(yàn)：

　　油色譜分析。

　　變壓器繞組直流電阻檢測。

　　短路阻抗試驗(yàn)。

　　繞組的頻率響應(yīng)試驗(yàn)。

　　空載電流和空載損耗試驗(yàn)。