变压器直流电阻测试探讨

发表时间:2021/8/12   来源:《科学与技术》2021年第29卷4月10期上   作者: 徐立和 赵成波 周松海
[导读] 变压器绕组的直流电阻是变压器交接、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
         徐立和 赵成波 周松海
        国网山东省电力公司诸城市供电公司 山东 诸城262200)
        摘要:变压器绕组的直流电阻是变压器交接、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,本文对变压器绕组直流电阻测试的方法、流程、标准进行了规范和说明,以保证过程的安全和测试数据的准确。
        关键词:变压器  直流电阻 测试流程
        1什么是变压器的直流电阻
1.1变压器的直流电阻就是变压器绕组导线的电阻,它是变压器的制造参数。一般来说,变压器绕组的直流电阻与导线的材质有关,与测量时的温度有关,与导线的长短有关,与导线的截面有关,还与导线连接点的接触电阻有关。
1.2由于厂家、设计、制造的原因,不同厂家、不同时期出厂的变压器直流电阻不尽相同;同一个变压器中六个绕组的直流电阻也不一定完全相同。
        2 测试变压器直流电阻的目的
2.1检查导电回路是否存在短路、开路或接错线。
2.2检查绕组导线的焊接点、引线与套管的连接处是否良好、分接开关有无接触不良等。      
2.3核对绕组所用的导线规格是否符合设计要求。
        3 变压器绕组直流电阻的测试周期和有关要求?
3.1试验周期:正常情况下1~3年检测一次。但有如下情况必须检测:?
1)对无励磁调压变压器变换分接位置后必须进行检测(对使用的分接锁定后检测)??。
2)有载调压变压器在分接开关检修后必须对所有分接进行检测。
3)变压器大修后必须进行检测。
4)必要时进行检测。如变压器出口短路后。
3.2数值要求。1600kVA以上变压器,各相绕组(在同一分接位置)电阻相互间的差别不应大于三相平均值的2%,无中性点引出线的绕组,线间差别不应大于三相平均值的1%;1600kVA及以下的变压器,(在同一分接位置)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%;与以前相同部位测得值比较,其变化不应大于2%。
3.3试验要求。三相变压器应测出线间电阻,有中性点引出的变压器,要测出相间电阻;带有分接头的线圈,在大修和交接试验时,要测出所有分接头位置的线圈电阻,在小修和预试时,只需测出使用位置上的线圈电阻。由于变压器制造质量、运行单位维修水平、试验人员使用的仪器精度及测量接线方式的不同,测出的三相电阻值也不同,通常引入误差公式进行判别。


△R%=[(Rmax-Rmin)/Rp]×100%
Rp=(RAB +RBC +RCA )/3或Rp=(Rao +Rbo +Rco )/3
式中?? △R%――――误差百分数(相间、线间互差)
?? Rmax――――实测的最大值(Ω)
?? Rmin――――实测的最小值(Ω)
?? Rp――――实测的三相平均值(Ω)????????????????????????????????????????????
3.4温度换算
在进行比较分析时,如果温度不同,则要按下式换算至20℃时的电阻值:
R20℃=RtK, K=(T+20))/(T+t)
式中 R20℃――20℃时的直流电阻值(Ω) Rt――t℃时的直流电阻值(Ω)
?????    T――常数(铜导线为234.5,铝导线为225) t――测量时的温度
3.5相电阻换算
为了确定缺陷所在的相别,对于无中性点引出的三相变压器,可按下列公式换算
星形连接:
RA=(RAB+RAC-RBC)/2   RB=(RAB+RBC-RAC)/2   RC=(RBC+RAC-RAB)/2
三角形连接:
RA=(RAB -Rp)-RCARBC/(RAB -Rp)  RB=(RBC -Rp)-RABRCA/(RBC -Rp)
RC=(RCA -Rp)-RBCRAB/(RCA -Rp)  Rp=(RAB+RBC+RCA)/2
        4 测量仪器及操作流程
4.1单臂电桥(又称惠斯登电桥,适合测量1Ω以上中值电阻)。如图:R1,R2是已知标准电阻;Rs是可变标准电阻;Rx是被测电阻。B,D间接检流计G。接通电路后,检流计一般不示零,说明B,D两点电位不相等,通过调节Rs,使检流计中无电流通过(IK=0),此时电路达到平衡,B,D两点电位相等,即I1R1=I2R2,IxRx=IsRs。
又因为I1=Ix,I2=Is。所以Rx=R1Rs/R2。
R1/R2为电桥的比率臂,Rs为比较臂。
双臂电桥(又称凯尔文电桥,适合测量1Ω以下较小电阻)略。
4.2注意事项
1)电桥准确度不应低于0.5级,连接导线应有足够的截面且接触良好。
2)油浸式变压器上下油温差别不应大于3℃,把上层油温作为绕组温度。
3)测量低压绕组时,电源通、断瞬间会在高压侧产生感应高电压,要注意人身安全。
4.3测试流程
1)检查电桥、安放电池、机械调零、电源调零,开电源预热5分钟。
2)工器具检查,环境检查,设置围栏,悬挂“止步、高压危险”标示牌。
3)戴绝缘手套分别对低压、高压接线端子验电、放电,悬挂“在此工作”标示牌。
4)测量前先用抹布清洁器身、套管,用砂纸清除端子氧化层,检查记录环境温度及湿度,测量低压侧用双臂电桥,用万用表粗测以选择合适的比率臂,将被测相按四端连接法,电桥的电位桩头靠近被测电阻,电流桩头要接在电位桩头的上面,电压线和电流线分开,各接线端牢固。先按下电源按钮B,充电30秒。测量时,把灵敏度调至最小,点按检流计按钮G,观察检流计指针的偏转情况,调节比较臂,直到电桥接近平衡,再完全按下检流计按钮,分3次加大灵敏度,直至灵敏度最大时指针指零,锁定检流计读数。读完数先断开G,再断开B,调节盘归零、灵敏度归小,开始对被测相放电,然后再测下一相,依次类推。
5)测量高压侧用单臂电桥,电桥“RX”两接线柱引线应独立并分开,要保证比较臂的四个档都能用上,以确保测量结果有4位有效数字,测量步骤同低压侧。
6)测量完毕后将检流计锁扣锁上,以防搬动过程中震坏检流计悬丝。
7)计算数值并写出测试结论。
8)整理工器具、清扫现场、摘下标示牌、上交记录表,试验结束。
参考文献:
DL/T 537—1995《电力变压器检修导则》
DL/T 572—1996《电力变压器运行规程》
DL/T 596—1996《电力变压器预防性试验要求》
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