何祖文
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摘要：目前，我国的经济在迅猛发展，社会在不断进步，变压器绕组直流电阻的测试是预防性试验和设备交接试验的基本项目之一，也是变压器检修后的重要检查试验项目，是发现绕组缺陷的重要手段。通过对直流电阻试验数据的分析，与出厂数据、历年试验数据进行综合比较，可以发现变压器引线接触不良、导线开焊、分接开关接触不良等缺陷，有利于指导检修工作的顺利开展，以达到快速准确地找出缺陷部位，采取有效措施、缩短检修工期，保证检修质量和变压器安全稳定运行的目的。
关键词：电炉变压器；直流电阻；有载分接开关
引言
测量变压器绕组直流电阻是出厂、交接和预防性试验的基本项目之一，也是变压器故障后的重要检查项目。目的是检查绕组焊接质量和绕组有无匝间短路;分接开关位置是否良好及其实际位置与指示是否相符;引出线有无断裂、松动;并股线并绕的绕组有无断股等。然而目前，变压器分接开关引起变压器事故率有逐年上升的趋势，这对分接开关的运行可靠性提出了更高的要求，如何准确的处理绕组直流电阻数据异常的问题显得尤为重要。本文结合工程实际，对变压器分级开关数据异常的原因进行了深度的剖析，提出了在现场试验过程中解决变压器分级开关数据异常问题的解决方案，具有一定的工程使用价值。
1大型电力变压器直流电阻测量的原理及方法
大型电力变压器是一项非常复杂的电路系统，电力变压器的绕组主要包括电阻、电容及电感等。对大型电力变压器进行试验的时候，主要是对变压器内的直流电阻进行实验，依据的理论方法为电桥法和电压降法。两种方法虽然名称各不相同，但是所依据的物理原理却差不多，都是对电力变压器的绕组背式端子间进行通电。通过的电流为直流电，在瞬间就可以得到整个观测数据，电流可以瞬间达到稳定，从而便于对电阻值以及绕组的温度进行观察和记录。在这个过程中，大型电力变压器内的磁场会发生变化，主要表现为逐渐增强，当电力变压器内的铁芯磁通的密度饱和后，导磁的系数就会下降，电感也会降低，从而呈现出反比例关系。随着试验的不断深入，可以观察到测试的电流在不断提高过程中，会导致电力变压器内的磁场强度也不断增强。但是随着时间的延长，通往的电流就会导致电力变压器温度升高，造成发热，从而影响了试验数据。为了避免这样的情况，可以使用助磁法迫使铁心磁通迅速饱和，从而实现对于回路内的电感进行有效的控制的目的。在大型电力变压器内，通入到直流电阻试验过程中，同时会出现铁心磁化的现象，这个现象会导致磁滞的问题，意味着试验结束后即便将电流切断，铁芯内还会存有一定的磁能，这是因为变压器内的每个磁路都是相同的，剩余的磁能会影响到其他的绕组继续开展测试工作，越高的剩余磁能所能够导致的干扰就会越长，所以为了保证试验的结果的准确性和稳定性，必须要选择恰当的接线方式，尽可能地缩短测试时间，才能够减少铁芯内的磁通干扰。
2电炉变压器直流电阻异常分析及对策
2.1调压绕组在正、负极性下对应档位的电阻值分析
该电炉变压器的调压原理不同于传统的双绕组分接开关调压方式，是利用了第三绕组调压(串联变压器调压)来进行的，在主变压器的油箱里增加了一台串联变压器，主变压器、串联变压器的低压绕组串联，利用设置在主变压器的高压调压绕组给串联变压器高压绕组供电，通过改变主变压器高压调压绕组的分接来改变施加在串联变压器高压绕组的电压，使串联变压器的低压绕组的电压随之改变。由于主、串变低压绕组是串联在一起的，所以他们的合成电压将是两个低压绕组电压的代数和。当分接开关正接时，合成电压等于主变低压侧绕组电压与串变低压侧绕组电压之和；当分接开关负接时，合成电压等于主变低压侧绕组电压与串变低压侧绕组电压之差。
2.2绕组断线
绕组质量缺陷主要包括绕组自身缺陷和工艺缺陷，绕组自身缺陷包括绕组断股、断线、匝间以及层间短路，绕组工艺缺陷包括绕组与引线连接处虚焊、脱焊。导致直流电阻测量值较大的情况有：1）引线和绕组的焊接点存在虚焊，或者多股并联的绕组其中有1至2股没焊接牢固，导致电阻偏大较大；2）变压器三相绕组为三角形接线时，当有一股断线时，断线一相线间电阻为正常值的3倍，没断线的两相线间电阻是正常值的1.5倍。
2.3吊芯检查及原因分析
由于额定电流较大，变压器常采用三组换位导线并绕的方式，绕组引出端采用冷压方式引出。吊出变压器芯体可以看到，该变压器低压绕组三组导线并绕，引出端用冷压管连接方式进行压接，每相首尾共6只压接管。现场工作分两步进行：第一步，将本体油位放至变压器低压套管手孔以下，打开手孔，对导杆式套管下部与绕组间的导电连接情况进行检查，未见异常；第二步，将变压器器身吊起，使线圈部分全部露出后悬停。1）将三相各自套管下部解开，三组并绕导线短接后测量得Ra=10.02mΩ，Rb=9.590mΩ，Rc=9.531mΩ，互差为5.03%。2）将a相线圈两端的6只压接管外包绝缘纸全部剥除，对3个并绕线圈分别进行电阻测量得Rax1=28.27mΩ，Rax2=28.28mΩ，Rax3=31.46mΩ。因此可以判断，问题出在a3的两只冷压管上。3）将a3重新进行压接处理后测量电阻得Rax3=28.38mΩ。4）将所有绕组引线恢复正常，在套管上部引出端进行测量得Rab=6.423mΩ，Rbc=6.409mΩ，Rca=6.454mΩ，互差为0.731%。此时互差小于出厂值，满足规程规定，问题得到解决。
2.4预防变压器事故的技术措施建议
将以上问题进行分析和处理之后，可以清晰地发掘出案例中的大型电力变压器的直流电阻不合格的原因，并结合大型电力变压器在大修之前所进行的油色谱分析并没有发现异常的情况，可以得知，该变压器内的其他接头并没有出现故障，并不需要再进行处理，只针对有问题的部位进行修整即可。除此之外，由于案例中的大型电力变压器的内部绕组接线方式已经较为落后，对于目前的生产情况而言，该结构表现得较为特殊，所以在这次处理之后，必须要保持对该机组的运行监视。一方面需要保持定期的检测，对绝缘情况进行测试；另一方面，仍然要依托变压器的油色谱分析数据，对电力变压器进行综合的技术分析和诊断，才能够全力确保该变压器保持着良好的运行状态，实现功能可靠。
结语
变压器绕组直流电阻测量是变压器预防性试验中的一项重要试验项目，尤其是在变压器故障后。通过测量结果与分析，可以查出变压器运行中的诸多隐患，通过从人为和仪器因素、绕组、分接开关等几个方面进行排查，从而判断变压器有无故障。掌握好变压器直流电阻测试技术，对发现变压器潜在的隐患缺陷有重要作用。
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