摘要：变压器绕组直流电阻的测量是变压器试验中的一个重要试验项目。直流电阻试验，可以检查出绕组内部导线的焊接质量，引线与导线的焊接质量，分接开关、引线、与套管等载流部件的接触是否良好，三相电阻是否平衡等。直流电阻不平衡会导致变压器相间或相对地间产生循环电流，增加变压器的附加损耗，甚至导致变压器的不对称运行，引发电力事故。本文主要分析变压器绕组直流电阻不平衡的原因分析及处理措施。
关键词：变压器绕组；直流电阻不平衡的原因分析；处理措施
引言
在变压器检修和预防试验过程中，如果测量变压器三相绕组直流电阻不平衡率超过规定标准，维修试验者应引起高度重视，根据实验要求与实际相结合，对直流电阻进行分段综合考虑。判断故障点，变压器和变压器高压套管应防止军帽潜伏性金属热，引起设备故障或事故。
1、变压器绕组直流电阻不平衡的原因分析
根据试验数据，初步判断1至4档直流电阻值不平衡系数普遍偏大，4档至7档各档位直流电阻值不平衡系数变小均合格。进一步分析1至4档电阻的极差基本保持一致，AO、BO数据基本大小平衡，可以判断有载开关状态良好，中性点线圈及A、B两相绕组正常，但C相存在问题。接着，我们对试验接线、接线桩头连接处进行反复检查、打磨，发现试验接线正确，接线桩头与套管连接紧密，表面没有油膜等污物，打磨后测量，其测量值与前次测量值基本一致，可以基本排除由测量接线错误、引线电阻及其接线电阻过大而引起的C相直流电阻偏大这个可能性，初步怀疑有载开关可能存在问题。接下来，为了确定变压器绕组内部是否存在故障，我们通过油色谱组分分析试验来检查确定。变压器绝缘材料主要是绝缘油和绝缘纸，变压器在故障下产生的气体主要是来源于油和纸的热裂分解，气相色谱分析就是根据故障时产生的气体在绝缘油中含量的多少，判断其故障类型。
由于变压器油在高温下会分解出甲烷、乙烷、乙烯，乙炔更是要在上千度温度下才会生成，根据油样结果，乙炔数值为0，其他各气体成分均没有超标，也就是说变压器内部没有出现短路而引起的发热现象，那么由线圈匝间、层间、相间短路所引起的变压器内部故障可以基本排除。因此我们判断，故障很可能在有载开关C相处，其调压开关型号位M型，此型号为带极性转换开关正反调有载调压开关，极性开关正极性触头接触点压力不够、正极性跨接导线螺栓松动都可导致极性开关接触不良，以致直阻不平衡系数不合格。
极性开关转换原理：当有载开关在1位置是有效匝数最多的状态，分接选择器在1、2位置，转换选择器（极性开关）在K、+位置，切换开关在单数侧Ⅰ；当开关在2位置，转换选择器（极性开关）在K、+位置保持原来状态，切换开关切换到双数侧Ⅱ；依次切换至4a-4b；此时调压绕组没有接入。开关正处于中间位置；在开关到4c位置时单数分接选择器已开始4→1，同时转换选择器（极性开关）由K、+→K、-位置。因调压开关的调压线圈在K、+→K、-位置是相同的线圈组，由试验数据可知，A、B相全组数据及C相5-7数据不平衡系数合格。再根据分析判断采取排除法，先在中间档位（极性开关转换位置）4a-4b-4c进行多次频繁切换，并未见好转，更换测量仪器后其结果如旧。结合分析，判断为正极性C相Ck“+”触头接触点压力、触头表面及极性跨接导线螺栓存在故障隐患。
2、变压器数据分析及故障处理
通过测量公司变压器直流电阻的初步试验数据可以判定，该变压器低压侧绕组直流电阻存在重大缺陷，将对该变压器的正常运行造成严重的影响，为此针对此次变压器所存在的缺陷，通过该变压器以往历年的试验数据以及同类设备的试验数据进行深入的研究分析，尽快的查找出造成该缺陷的具体故障点。根据公司变压器的投运时间年限和对该变压器的历次检修记录试验数据，主要针对某年份的试验预试数据做比较，了解该变压器低压侧绕组直流电阻实际运行当中的第一手数据资料，其具体试验数据如表1、表2所示。
表1某年份该变压器低压侧绕组直流电阻的试验数据
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表2某年份该变压器低压侧绕组直流电阻的试验数据
对公司变压器近两年的试验数据分析，考虑到变压器直流电阻的测量还受油温的影响较大，变压器油温随变压器停运的时间以及试验时天气状况的不同而变化，每年的试验温度亦不同，为此可换算到同一温度下再做比较，可以直观看到某年这两次的试验当中的直流电阻试验数据变化不明显，在某年这次试验中bc相的直流电阻试验数据在同一温度75℃下，虽然从某年4.150mΩ至某年4.642mΩ增大了0.492mΩ，变化比较显著，但经这一数据的分析比较，a相、b相、c相三相当中具体哪一相存在缺陷还是无法准确确定。按照该变压器绕组接线方式及变压器直流电阻换算公式推算，低压侧直流电阻的测量所测数据是线间的直流电阻值，而本文目的首先要准确定位故障相，显然只通过所测的线间直流电阻值从直观是上是无法准确定位出故障相的，还需对此次试验数据做进一步分析处理。根据该变压器绕组的接线方式，三角形接线的变压器只能测量其线电阻，换算成相电阻可依据如下方法做到故障相的准确定位：
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式中，Ra、Rb、Rc均为线电阻；Rab、Rbc、Rac均为相电阻；Rp为三相实测平均电阻值。对2018年低压绕组测量试验数据计算得出：Ra=5.828mΩ，Rb=6.387mΩ，Rc=5.299mΩ，从中可以看出，b相与c相直流电阻的差别最大,根据(Rb-Rc)/［1/3(Ra+Rb+Rc)］，计算得出其相间的不平衡率达18.63%，很显然已超出规程要求范围，通过该试验数据的分析，b相阻值最大，其次为a相，c相最小，最终可判断变压器绕组的具体缺陷部位及其产生因素：故障点在b相绕组，由于变压器运行时间较长导致绕组与套管导电杆连接处出现氧化接触不良或焊接点接触不良。后通过对变压器放油至绕组与套管导电杆连接面以下后检查发现，b相绕组与引出线抽头导电杆连接处螺丝稍有松动，经接触表面打磨并重新紧固螺丝处理后，再次对该变压器进行直流电阻复测，其试验数据如表3所示。
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表3变压器低压侧绕组直流电阻复测试验数据
由其得出导致变压器低压侧直流电阻本次比超出规程要求范围的根本原因就是由于变压器在长期运行过程中绕组与套管抽头导电杆连接处接触不良及螺丝松动造成的，至此该变压器缺陷消除，设备正常投运。
结束语
我国变压器技术标准《油蚀电力变压器技术参数和要求》(GB/T6451-2015)和《干式电力变压器技术参数和要求》(GB/T10228-2015)要求变压器绕组直流电阻不平衡率，明确规定了绕组直流电阻不平衡率。在工程中，绕组直流电阻测试是为了确定直流电阻不平衡率是否满足要求，另一方面是为了确定绕组、开关、套管之间是否有引线连接、绕组之间是否有短路等故障。实验中，如果发现直流电阻测试数据有异常，变压器可能有缺陷，必须及时分析，防止故障扩大，防止停电等生产事故。
参考文献
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