秦国锋
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摘要：电力设备大多数故障一般不会在瞬间发生，一般是在功能退化到潜在故障以后才逐渐发展到能够探测到的故障，之后将会加速退化。对设备适当选择测试周期，对试验数据进行准确判断，即可发现设备缺陷，确保电网的可靠运行。
关键词：变压器 绕组 测试
油浸变压器年检预试项目一般有油中溶解气体色谱分析、绕组直流电阻、绕组连同套管的绝缘电阻及吸收比试验、绕组连同套管的介损及电容量试验等项目。
一、测试目的
测量变压器绕组直流电阻的目的检查绕组接头的焊接质量和绕组有无匝间短路；电压分接开关的各个位置接触是否良好以及分接开关实际位置与指示位置是否相符；引出线有无断裂；多股导线并绕的绕组是否有断股等情况。变压器绕组的直流电阻是变压器在交接、大修和改变分接开关后必不可少的试验项目，也是故障后的重要检查项目。
二、试验方法的选择
传统的测量方法采用电桥法或电压降法，配备恒压源或恒流源进行测量。但由于变压器具有巨大的电感，其电感量可达数百至上千亨，而变压器的直流电阻仅为0.01～1Ω，它们的回路时间常数λ＝L／R非常大，使得测量的合闸过滚过程时间非常长，测量一次变压器的直流电阻需要数小时。
从时间常数的表达式可知，减少时间常数的途径有两条：一是减小电感。为此要加大测量电流，提高铁心磁通密度，使铁心趋于饱和，这样试 验电源的容量就要增大。对于有中性点引出的变压器绕组可以采用三相同时通人同方向电 流的所谓零序法使磁路磁阻增加，从而使其电感减小。另外，还可以利用非被试绕组助磁 等方法，但这些方法对运行单位来说使用起来都比较困难。二是增大回路电阻。在回胳中串入电阻，若试验电源电压不变，则测量电流变小、因而使电桥的灵敏度降低。为保证电桥的灵敏度，必须相应地提高试验电源电压。以便测量回路的电流足够大。
三、测量结果的处理及判断
一是测量结果的分析。对于630KVA以上的变压器，当无中性点引出线时，同一分接位置测量的绕组直流电阻，直接用线电阻相互比较，即RAB、RBC、RCA相互比较，其最大差值应不大于三相平均值的2％，并与以前（出厂、交接或上次）测量结果比较，其相对变化也应不大于2％。分析时，每次所测电阻值都必须换算到同一温度下进行比较，若比较结果直流电阻虽未超过标准，但每次测量的数值都有所增加。这种情况也应引起足够的重视。如变压器中性点无引出线时，三相线电阻不平衡值超过2％时，则须将线电阻换算成相电阻，以便找出缺陷相。
二是三相电阻不平衡的原因。分接开关接触不良。分接开关接触不良反映在一个或两个分接处电阻偏大，而且三相之间不平衡。这主要是分接开关不清洁、电镀层脱落、弹簧压力不够等。固定在箱盖上的分接开关也可能在箱盖紧固以后，使开关受力不均匀造成接触不良。焊接不良。由于引线和绕组焊接处接触不良造成电阻偏大；当有多股并联绕组，可能其中有一、二股没有焊上，这时一般电阻偏大较多。三角形连接绕组其中一相断线。测出的三个线端的电阻都比设计值大的多，没有断线的两相线端电阻为正常时的1.5倍，而断线相线端的电阻未正常值的3倍。此外，变压器套管的导电杆和绕组连接处，由于接触不良也会引起直流电阻增加。
四、案例
4.1案例经过
220千伏某变电站负荷较重，是重要电力枢纽。为有效缓解地区的容载压力，2018年对该站进行增容改造工程，将原2号主变扩容为240兆伏安有载调压变压器一台，新上240兆伏安的3号主变一台。
2018年4月5日，试验班对新2号主变进行交接试验。
使用变压器直流电阻测试仪对该主变高压侧直流电阻测试时发现，三相不平衡度虽然符合“《QGDW1168-2013输变电设备状态检修试验规程》中1.6MVA以上变压器，各相绕组电阻相间的差别不应大于三相平均值的2%”的规定，但经纵向分析A、C相级差大约是3mΩ且均匀分布，而B相分接开关换挡时，各级级差不平衡，且呈现奇、偶数档交替式变化规律。
经过反复测试、分析最后将有载调压开关吊芯处理后最终确定有载调压开关B相切换开关接触不良，造成有载调压开关换挡时，B相各级级差不平衡，且呈现奇、偶数档交替式变化规律。
4.2检测分析方法
2018年5月13日，试验人员使用变压器直流电阻测试仪（编号JD2106）对2号主变高压侧直流电阻测试时发现A、C相级差大约是3mΩ且均匀分布，而B相分接开关换挡时，各级级差不平衡，且呈现奇、偶数档交替式变化规律，试验数据换算至20℃结果，A、C相直流电阻每级级差大约为3mΩ且均匀分布。而B相直流电阻在1至9档时，奇数档调向偶数档时极差大约为1mΩ，由偶数档调向奇数档时极差大约为5mΩ；在9至17档时，由奇数档调向偶数档时极差大约为5mΩ，由偶数档调向奇数档时极差大约为1mΩ。
根据以上数据分析，可以大致推测导致直流电阻数据异常的原因有以下几个：（1）仪器故障；（2）测量线与B相套管导电杆接触不良；（3）有载调压内部B相切换开关动触头表面灼伤、氧化或连接松动、切换开关动触头或连接螺丝松动或鸭嘴压力变小、切换开关中性点触头与桶壁触头接触不良。
根据上述分析，现场试验人员对造成直流电阻数据异常的原因由易到难逐一排除。
（1）首先排除仪器问题。更换另一台变压器直流电阻测试仪（编号JD2139），试验数据与上述基本一致。而对主变的中、低压侧进行测试时，三相平衡度合格，阻值经过温度换算与出厂试验结果一致。排除试验仪器的问题。
（2）其次试验人员对B相套管导电杆用砂布进行打磨，并更换了试验线后，进行测试，试验结果没有明显变化，排除了测量线与导电杆接触不良的问题。且B相数据呈现奇、偶数档交替式变化规律，应该可以排除试验接线不良的因素。
（3）然后试验人员将有载调压来回调整近100次，再次测试，试验结果没有变化。排除调压开关动触头表面灼伤、氧化的可能。
大容量电力变压器的有载调压开关由切换电流的切换开关和选择开关二部分组成。据数据分析：B相直流电阻在1至9档时，奇数档调向偶数档级差大约为1mΩ，由偶数档调向奇数档时级差大约为5mΩ；在9至17档时，由奇数档调向偶数档时极差大约为5mΩ，由偶数档调向奇数档时极差大约为1mΩ。基本可以判定为有载调压开关B相切换开关接触不良的问题。
4.3隐患处理情况
试验人员发现该问题并多方面排除可能因素、分析判断后，遂及时向上级部门汇报。联系厂家到现场再次做直流电阻试验，试验数据与我方试验数据一致，判断为有载调压开关内部问题，需放油后进入变压器内部对有载调压开关进行处理。
经过协商，2018年5月24日，厂家将2号变压器放油后打开人孔门，技术人员进入变压器内对有载调压开关进行检查。发现有载调压开关B相切换开关接触不良，然后对其进行紧固处理。经过处理后，试验人员对高压绕组的直流电阻进行复测，结果合格。
五、小结
总之，电力设备大多数故障一般不会在瞬间发生，并且在功能退化到潜在故障以后才逐渐发展到能够探测到的故障，之后将会加速退化，直到达到功能故障而发生事故。适当选择测试周期，工作人员精心试验，对试验数据进行准确判断，即可发现设备缺陷，在到达功能故障之前的合理时机采取措施进行处理，确保电网的可靠运行。
参考文献
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