變壓器繞組直流電阻檢測
變壓器繞組直流電阻的檢測是一項很重要的試驗項目，DL／T596--1996預試規(guī)程的試驗次序排在變壓器試驗項目的**位。規(guī)程規(guī)定它是變壓器大修時、無載開關(guān)調(diào)級后、變壓器出口短路后和1～3年1次等必試項目。在變壓器的所有試驗項目中是一項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，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)以及導線電阻的差異和接頭接觸**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。長期以來，繞組直流電阻的測量一直被認為是考查變壓器縱絕緣的主要手段之一，有時甚至是判斷電流回路連接狀況的**辦法。從1985年原水電部制訂的《電氣設(shè)備預防性試驗規(guī)程》，到1996年電力部制訂的《電力設(shè)備預防性試驗規(guī)程》，該項內(nèi)容沒有變化，也說明這一判斷標準符合實際情況的要求。
1．DL／T 596--1996預試規(guī)程的試驗周期和要求
(1)試驗周期。變壓器繞組直流電阻正常情況下1～3年檢測一次。但有如下情況必須檢測：
1)對無勵磁調(diào)壓變壓器變換分接位置后必須進行檢測(對使用的分接鎖定后檢測)
2)有載調(diào)壓變壓器在分接開關(guān)檢修后必須對所有分接進行檢測。
3)變壓器大修后必須進行檢測。
4)必要時進行檢測。如變壓器經(jīng)出口短路后必須進行檢測。
(2)試驗要求。
1)變壓器容量在1．6MVA及以上，繞組直流電阻相互間差別不應(yīng)大于2％；無中性點引出的繞組線間差別不應(yīng)大于三相平均值的1％。
R1、R2——分別為溫度t1、t2時的電阻值；
T——常數(shù)，其中銅導線為235，鋁導線為225。
2．減少測量時間提高檢測準確度的措施
變壓器繞組是由分布電感、電阻及電容組成的復雜電路。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，則電流達到穩(wěn)定的時間長達數(shù)小時至十多小時，這不僅太費時間，而且不能保證測量準確度。測直流電阻的關(guān)鍵問題是將自感效應(yīng)降低到*小程度。為解決這個問題分為以下兩種方法。
(1)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)歸納起來可縮短時間常
1)用大容量蓄電池或穩(wěn)流源通大電流測量。
2)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。
3)采用恒壓恒流源法的直阻測量儀。使用時可把高、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，測量接線如圖2－4所示。
圖2－4助磁法同時測量高、低壓繞組電阻的接線圖
(2)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。
1)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間縮短。
2)磁通勢抵消法。試驗時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*低限度，達到縮短測量時間的目的。它比僅用恒流法縮短充電時間10倍以上。其測量接線如圖2— 5所示
3.直流電阻檢測與故障診斷實例
(1)繞組斷股故障的診斷，某變壓器低壓側(cè)lOkV線間直流電阻不平衡率為2．17％，超過部頒標準值1％的一倍還多。發(fā)現(xiàn)缺陷后，先后對各引線與導線電桿連接點進行緊固處理，又對其進行幾次跟蹤試驗，但缺陷仍存在。
1)色譜分析。色譜分析結(jié)果該主變壓器C2H2超標，從0．2上升至7．23／tL／I•，說明存在放電性故障。但從該主變壓器的檢修記錄中得知，在發(fā)現(xiàn)該變壓器QH：變化前曾補焊過2次，而且未進行脫氣處理：其它氣體的含量基本正常，用三比值法分析，不存在過熱故障，且歷年預試數(shù)據(jù)反映除直流電阻不平衡率超標外，其他項目均正常。
2)直流電阻超標分析。經(jīng)換算確定C相電阻值較大，懷疑是否由于斷股引起，經(jīng)與制造廠了解該繞組股數(shù)為24股，據(jù)此計算若斷一股造成的誤差與實際測量誤差一致，判斷故障為C相繞組內(nèi)部有斷股問題。經(jīng)吊罩檢查，打開繞組三角接線的端子，用萬用表測量，驗證廠C相有一股開斷。
(2)有載調(diào)壓切換開關(guān)故障的診斷。某變壓器llOkV側(cè)直流電阻不平衡，其中C相直流電阻和各個分接之間電阻值相差較大。A、B相的每個分接之間直流電阻相差約為10～11．7u歐，而C相每個分接之間直流電阻相差為4．9—6．4 u歐和14．1～16．4 u歐，初步判斷C相回路不正常。通過其直流電阻數(shù)據(jù)CO(C端到中性點O端)的直流回路進行分析，確定繞組本身缺陷的可能性小，有載調(diào)壓裝置的極性開關(guān)和選擇開關(guān)缺陷的可能性也極小，所以，缺陷可能在切換開關(guān)上。經(jīng)對切換開關(guān)吊蓋檢查發(fā)現(xiàn)，有一個固定切換開關(guān)的一個極性到選擇開關(guān)的固定螺絲擰斷，致使零點的接觸電阻增大，而出現(xiàn)直流電阻規(guī)律性不正常的現(xiàn)象。
(3)無載調(diào)壓開關(guān)故障的診斷。在對某電力修造廠改造的變壓器交接驗收試驗時，發(fā)現(xiàn)其中壓繞組Am、馬n、Cm三相無載磁分接開關(guān)的直流電阻數(shù)據(jù)混亂、無規(guī)律，分接位置與所測直流電阻的數(shù)值不對應(yīng)。
經(jīng)吊罩檢查，發(fā)現(xiàn)三相開關(guān)位置與指示位置不符，且沒有空檔位置，經(jīng)重新調(diào)整組裝后恢復正常。
(4)繞組引線連接**故障的診斷。某SFSLBl31500A10型變壓器，預防性試驗時發(fā)現(xiàn)35kV側(cè)運行Ⅲ分接頭直流電阻不平衡率超標。
測試結(jié)果如表2—15所示
測試時間
直流電組（歐）
*大不平衡率（％）
Aom
Bom
Com
預 示
0.116
0.103
0.103
12.1
復試（轉(zhuǎn)動分接開關(guān)后）
0.1167
0.1038
0.1039
11.9
該變壓器35kv側(cè)直流電阻不平衡率遠大于2％，懷疑分接開關(guān)有問題，所以轉(zhuǎn)動分接開關(guān)后復測，其不平衡率仍然很大，又分別測其他幾個分接位置的直流電阻，其不平衡率都在11％以上，而且規(guī)律都是A相直流電阻偏大，好似在A相繞組中已串入一個電阻，這一電阻的產(chǎn)生可能出現(xiàn)在A相繞組的首端或套管的引線連接處，是否為連接**造成。經(jīng)分析確認后，停電打開A相套管下部的手孔門檢查，發(fā)現(xiàn)引線與套管連接松動(螺絲連接)，主要由于安裝時未裝緊，且無墊圈而引起，經(jīng)緊固后恢復正常。
通過上述案例可見，變壓器繞組直流電阻的測量能發(fā)現(xiàn)回路中某些重大缺陷，判斷的靈敏度和準確性亦較高，但現(xiàn)場測試中應(yīng)遵循如下相關(guān)要求，才能得到準確的診斷效果。
1)通過對變壓器直流電阻測試儀進行測量分析時，其電感較大，一定要充電到位，將自感效應(yīng)降低到*小程度，待儀表指針基本穩(wěn)定后讀取電阻值，提高一次回路直流電阻測量的正確性和準確性。
2)測量的數(shù)據(jù)要進行橫向和縱向的比較，對溫度、濕度、測量儀器、測量方法、測量過程和測量設(shè)備進行分析。
3)分析數(shù)據(jù)時，要綜合考慮相關(guān)的因素和判據(jù)，不能單搬規(guī)程的標準數(shù)值，而要根據(jù)規(guī)程的思路、現(xiàn)場的具體情況，具體分析設(shè)備測量數(shù)據(jù)的發(fā)展和變化過程。
4)要結(jié)合設(shè)備的具體結(jié)構(gòu)，分析設(shè)備內(nèi)部的具體情況，根據(jù)不同情況進行直流電阻的測量，以得到正確判斷結(jié)論。
5)重視綜合方法的分析判斷與驗證。如有些案例中通過繞組分接頭電壓比試驗，能夠有效驗證分接相關(guān)的檔位，而且還能檢驗出變壓器繞組的連接組別是否正確。同時對于匝間短路等故障也能靈敏地反映出來，實際上電壓比試驗，也是一種常規(guī)的帶有檢驗和驗證性質(zhì)的試驗手段。進行綜合分析可進一步提高故障診斷的可靠性。
直流電阻速測儀、變壓器直流電阻測試儀、變壓器繞組直流電阻測試儀、變壓器直阻速測儀、變壓器直阻快速測試儀、感性負載直流電阻速測儀、感性負載直流電阻快速測試儀、感性負載直流電阻測試儀
變壓器繞組直流電阻的檢測是一項很重要的試驗項目，DL／T596--1996預試規(guī)程的試驗次序排在變壓器試驗項目的**位。規(guī)程規(guī)定它是變壓器大修時、無載開關(guān)調(diào)級后、變壓器出口短路后和1～3年1次等必試項目。在變壓器的所有試驗項目中是一項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，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)以及導線電阻的差異和接頭接觸**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。長期以來，繞組直流電阻的測量一直被認為是考查變壓器縱絕緣的主要手段之一，有時甚至是判斷電流回路連接狀況的**辦法。從1985年原水電部制訂的《電氣設(shè)備預防性試驗規(guī)程》，到1996年電力部制訂的《電力設(shè)備預防性試驗規(guī)程》，該項內(nèi)容沒有變化，也說明這一判斷標準符合實際情況的要求。
1．DL／T 596--1996預試規(guī)程的試驗周期和要求
(1)試驗周期。變壓器繞組直流電阻正常情況下1～3年檢測一次。但有如下情況必須檢測：
1)對無勵磁調(diào)壓變壓器變換分接位置后必須進行檢測(對使用的分接鎖定后檢測)
2)有載調(diào)壓變壓器在分接開關(guān)檢修后必須對所有分接進行檢測。
3)變壓器大修后必須進行檢測。
4)必要時進行檢測。如變壓器經(jīng)出口短路后必須進行檢測。
(2)試驗要求。
1)變壓器容量在1．6MVA及以上，繞組直流電阻相互間差別不應(yīng)大于2％；無中性點引出的繞組線間差別不應(yīng)大于三相平均值的1％。
R1、R2——分別為溫度t1、t2時的電阻值；
T——常數(shù)，其中銅導線為235，鋁導線為225。
2．減少測量時間提高檢測準確度的措施
變壓器繞組是由分布電感、電阻及電容組成的復雜電路。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，則電流達到穩(wěn)定的時間長達數(shù)小時至十多小時，這不僅太費時間，而且不能保證測量準確度。測直流電阻的關(guān)鍵問題是將自感效應(yīng)降低到*小程度。為解決這個問題分為以下兩種方法。
(1)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)歸納起來可縮短時間常
1)用大容量蓄電池或穩(wěn)流源通大電流測量。
2)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。
3)采用恒壓恒流源法的直阻測量儀。使用時可把高、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，測量接線如圖2－4所示。
圖2－4助磁法同時測量高、低壓繞組電阻的接線圖
(2)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。
1)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間縮短。
2)磁通勢抵消法。試驗時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*低限度，達到縮短測量時間的目的。它比僅用恒流法縮短充電時間10倍以上。其測量接線如圖2— 5所示
3.直流電阻檢測與故障診斷實例
(1)繞組斷股故障的診斷，某變壓器低壓側(cè)lOkV線間直流電阻不平衡率為2．17％，超過部頒標準值1％的一倍還多。發(fā)現(xiàn)缺陷后，先后對各引線與導線電桿連接點進行緊固處理，又對其進行幾次跟蹤試驗，但缺陷仍存在。
1)色譜分析。色譜分析結(jié)果該主變壓器C2H2超標，從0．2上升至7．23／tL／I•，說明存在放電性故障。但從該主變壓器的檢修記錄中得知，在發(fā)現(xiàn)該變壓器QH：變化前曾補焊過2次，而且未進行脫氣處理：其它氣體的含量基本正常，用三比值法分析，不存在過熱故障，且歷年預試數(shù)據(jù)反映除直流電阻不平衡率超標外，其他項目均正常。
2)直流電阻超標分析。經(jīng)換算確定C相電阻值較大，懷疑是否由于斷股引起，經(jīng)與制造廠了解該繞組股數(shù)為24股，據(jù)此計算若斷一股造成的誤差與實際測量誤差一致，判斷故障為C相繞組內(nèi)部有斷股問題。經(jīng)吊罩檢查，打開繞組三角接線的端子，用萬用表測量，驗證廠C相有一股開斷。
(2)有載調(diào)壓切換開關(guān)故障的診斷。某變壓器llOkV側(cè)直流電阻不平衡，其中C相直流電阻和各個分接之間電阻值相差較大。A、B相的每個分接之間直流電阻相差約為10～11．7u歐，而C相每個分接之間直流電阻相差為4．9—6．4 u歐和14．1～16．4 u歐，初步判斷C相回路不正常。通過其直流電阻數(shù)據(jù)CO(C端到中性點O端)的直流回路進行分析，確定繞組本身缺陷的可能性小，有載調(diào)壓裝置的極性開關(guān)和選擇開關(guān)缺陷的可能性也極小，所以，缺陷可能在切換開關(guān)上。經(jīng)對切換開關(guān)吊蓋檢查發(fā)現(xiàn)，有一個固定切換開關(guān)的一個極性到選擇開關(guān)的固定螺絲擰斷，致使零點的接觸電阻增大，而出現(xiàn)直流電阻規(guī)律性不正常的現(xiàn)象。
(3)無載調(diào)壓開關(guān)故障的診斷。在對某電力修造廠改造的變壓器交接驗收試驗時，發(fā)現(xiàn)其中壓繞組Am、馬n、Cm三相無載磁分接開關(guān)的直流電阻數(shù)據(jù)混亂、無規(guī)律，分接位置與所測直流電阻的數(shù)值不對應(yīng)。
經(jīng)吊罩檢查，發(fā)現(xiàn)三相開關(guān)位置與指示位置不符，且沒有空檔位置，經(jīng)重新調(diào)整組裝后恢復正常。
(4)繞組引線連接**故障的診斷。某SFSLBl31500A10型變壓器，預防性試驗時發(fā)現(xiàn)35kV側(cè)運行Ⅲ分接頭直流電阻不平衡率超標。
測試結(jié)果如表2—15所示
測試時間
直流電組（歐）
*大不平衡率（％）
Aom
Bom
Com
預 示
0.116
0.103
0.103
12.1
復試（轉(zhuǎn)動分接開關(guān)后）
0.1167
0.1038
0.1039
11.9
該變壓器35kv側(cè)直流電阻不平衡率遠大于2％，懷疑分接開關(guān)有問題，所以轉(zhuǎn)動分接開關(guān)后復測，其不平衡率仍然很大，又分別測其他幾個分接位置的直流電阻，其不平衡率都在11％以上，而且規(guī)律都是A相直流電阻偏大，好似在A相繞組中已串入一個電阻，這一電阻的產(chǎn)生可能出現(xiàn)在A相繞組的首端或套管的引線連接處，是否為連接**造成。經(jīng)分析確認后，停電打開A相套管下部的手孔門檢查，發(fā)現(xiàn)引線與套管連接松動(螺絲連接)，主要由于安裝時未裝緊，且無墊圈而引起，經(jīng)緊固后恢復正常。
通過上述案例可見，變壓器繞組直流電阻的測量能發(fā)現(xiàn)回路中某些重大缺陷，判斷的靈敏度和準確性亦較高，但現(xiàn)場測試中應(yīng)遵循如下相關(guān)要求，才能得到準確的診斷效果。
1)通過對變壓器直流電阻測試儀進行測量分析時，其電感較大，一定要充電到位，將自感效應(yīng)降低到*小程度，待儀表指針基本穩(wěn)定后讀取電阻值，提高一次回路直流電阻測量的正確性和準確性。
2)測量的數(shù)據(jù)要進行橫向和縱向的比較，對溫度、濕度、測量儀器、測量方法、測量過程和測量設(shè)備進行分析。
3)分析數(shù)據(jù)時，要綜合考慮相關(guān)的因素和判據(jù)，不能單搬規(guī)程的標準數(shù)值，而要根據(jù)規(guī)程的思路、現(xiàn)場的具體情況，具體分析設(shè)備測量數(shù)據(jù)的發(fā)展和變化過程。
4)要結(jié)合設(shè)備的具體結(jié)構(gòu)，分析設(shè)備內(nèi)部的具體情況，根據(jù)不同情況進行直流電阻的測量，以得到正確判斷結(jié)論。
5)重視綜合方法的分析判斷與驗證。如有些案例中通過繞組分接頭電壓比試驗，能夠有效驗證分接相關(guān)的檔位，而且還能檢驗出變壓器繞組的連接組別是否正確。同時對于匝間短路等故障也能靈敏地反映出來，實際上電壓比試驗，也是一種常規(guī)的帶有檢驗和驗證性質(zhì)的試驗手段。進行綜合分析可進一步提高故障診斷的可靠性。
直流電阻速測儀、變壓器直流電阻測試儀、變壓器繞組直流電阻測試儀、變壓器直阻速測儀、變壓器直阻快速測試儀、感性負載直流電阻速測儀、感性負載直流電阻快速測試儀、感性負載直流電阻測試儀
公安機關(guān)備案號：
