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變壓器線圈直流電阻測量及其結果分析

時間：2022-02-21

1 直流電阻測量
1.1 測量方法

中試控股技術博士為您解答：測量直流電阻是變壓器試驗中的一個重要項目。通過測量，可以檢查出設備的導電回路有無接觸不良、焊接不良、線圈故障及接線錯誤等缺陷。在中、小型變壓器的實際測量中，大多采用直流電橋法，當被試線圈的電阻值在１歐以上的一般用單臂電橋測量，１歐以下的則用雙臂電橋測量。在使用雙臂電橋接線時，電橋的電位樁頭要靠近被測電阻，電流樁頭要接在電位樁頭的上面。測量前，應先估計被測線圈的電阻值，將電橋倍率選鈕置于適當位置，將非被測線圈短路并接地，然后打開電源開關充電，待充足電后按下檢流計開關，迅速調節測量臂，使檢流計指針向檢流計刻度中間的零位線方向移動，進行微調，待指針平穩停在零位上時記錄電阻值，此時，被測線圈電阻值＝倍率數×測量臂電阻值。測量完畢，先開放檢流計按鈕，再放開電源開關。

1.2 注意事項
中試控股技術博士為您解答：在測量過程中，除要嚴格遵守電氣安全規程和設備試驗規程外，還要特別注意：
1）在線圈溫度穩定的情況下進行測量，要求變壓器油箱上、下部的溫度之差不超過３℃；
2）由于變壓器線圈存有電感，測量時的充電電流不太穩定，一定要在電流穩定后再計數，必要時需采取縮短充電時間的措施；
3）盡量減少試驗回路中的導線接觸電阻，運行中的變壓器分接頭常受油膜等污物的影響使其接觸不良，一般需切換數次后再測量，以免造成判別錯誤。

2 測量結果分析

2.1規范要求
       根據規范要求，三相變壓器應測出線間電阻，有中性點引出的變壓器，要測出相電阻；帶有分接頭的線圈，在大修和交接試驗時，要測出所有分接頭位置的線圈電阻，在小修和預試時，只需測出使用位置上的線圈電阻。由于變壓器制造質量、運行單位維修水平、試驗人員使用的儀器精度及測量接線方式的不同，測出的三相電阻值也不相同，通常引入如下誤差公式進行判別
△Ｒ％＝［（Ｒｍａｘ－Ｒｍｉｎ）/ＲP］×100％
ＲP＝（Ｒａｂ +Ｒｂｃ +Ｒａｃ）／３
式中   △Ｒ％――――誤差百分數
  Ｒｍａｘ――――實測中的大值（Ω）
  Ｒｍｉｎ――――實測中的小值（Ω）

ＲP――――三相中實測的平均值（Ω）
規范要求，1600KVA以上的變壓器，各相線圈的直流電阻值相互間的差別不應大于三相平均值的２％，1600KVA以下的變壓器，各相線圈的直流電阻值相互間的差別不應大于三相平均值的４％，線間差別不應大于三相平均值的２％；本次測量值與上次測量值相比較，其變化也不應大于上次測量值的２％。
2.2 有關換算
    在進行比較分析時，一定要在相同溫度下進行，如果溫度不同，則要按下式換算至20℃時的電阻值
Ｒ20℃＝ＲtＫ，　Ｋ＝（T＋20））/（T＋t）
式中?。?0℃――――20℃時的直流電阻值（Ω）
Ｒt――――t℃時的直流電阻值（Ω）
        T――――常數（銅導線為234.5，鋁導線為225）
ｔ――――測量時的溫度
為了確定缺陷所在的相別，對于無中性點引出的三相變壓器，還需將測得的線間電阻換算成每相電阻。設三相變壓器的可測線間電阻為Ｒａｂ、Ｒｂｃ、Ｒａｃ，每相電阻為Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ，當變壓器線圈為Ｙ型聯接時，相電阻為

Ｒａ＝（Ｒａｂ＋Ｒａｃ－Ｒｂｃ）／２
Ｒｂ＝（Ｒａｂ＋Ｒｂｃ－Ｒａｃ）／２
Ｒｃ＝（Ｒａｃ＋Ｒｂｃ－Ｒａｂ）／２，如果三相平衡，相電阻等
于0.5倍線電阻；當變壓器線圈為△型聯接，且ａ連ｙ、ｂ連ｚ、ｃ連ｘ時，

Ｒａ＝（Ｒａｃ－ＲＰ）－ＲａｂＲｂｃ／（Ｒａｃ－ＲP）
Ｒb＝（Ｒａｂ－ＲＰ）－ＲａｃＲｂｃ／（Ｒａｂ－ＲP）
Ｒc＝（Ｒｂｃ－ＲP）－ＲａｂＲａｃ／（Ｒｂｃ－ＲP）
當變壓器線圈為△型聯接，且ａ連ｚ、ｂ連ｘ、ｃ連ｙ時，
Ｒａ＝（Ｒａｂ－ＲＰ）－ＲａｃＲｂｃ／（Ｒａｂ－ＲP）
Ｒb＝（Ｒｂc－ＲＰ）－ＲａｂＲａｃ／（Ｒｂｃ－ＲP）
Ｒc＝（Ｒａｃ－ＲP）－ＲａｂＲｂｃ／（Ｒａｃ－ＲP）
式中ＲP＝（Ｒａｂ＋Ｒｂｃ＋Ｒｃａ）／２，如果三相平衡，相電阻等于1.5倍線電阻。

3 實例分析
中試控股技術博士為您解答：從實際測量結果中可以看出，引起變壓器線圈電阻值超出規范要求的因數很多，在測量技術上主要有電橋精度不夠、測量接線錯誤、引線電阻及其接線電阻過大、變壓器充電時間短、電橋的電壓不足等；在變壓器本身上，主要有分接頭接觸不良、線圈或引線焊接不良、斷裂、套管導桿與引線接觸不良、線圈匝間、層間、相間發生短路等。對于三角形接線的變壓器，如果從電阻數值上已經反映出缺陷只在一相時，可按下列簡化式求得相電阻進行分析確定，即當Ｒａｂ=Ｒｂｃ≠Ｒａｃ，則Ｒｂ＝Ｒｃ≠Ｒａ?，F將幾種常見故障現象的測量結果分析如下表：

故障現象（與正常情況下的測試值相比較）		分析結果
Ｙ型接線	△型接線	分析結果
一個線間電阻值不變，兩個線間電阻值測不出（阻值很大）	兩個線間電阻較正常值上升1.5倍，一個線間電阻值為正常值的3倍	一相線圈斷裂
一個線間電阻值不變，兩個線間電阻值降為正常值的（0.5～1）倍	兩個線間電阻值增至正常值的(1～3)倍，一個線間電阻值降至正常值的（0～1）倍	一相線圈匝間短路
一個線間電阻值不變，兩個線間電阻值升高	一個線間電阻值不變，兩個線間電阻值升高	一相引線與導電桿接觸不良
三個線間電阻值測不出（阻值很大）	一個線間電阻等于正常值的3倍，兩個線間電阻值測不出（阻值很大）	兩相線圈斷裂
三個線間電阻都降至正常值的（0.5～1）倍,其中有一個的阻值低得多	三個線間電阻值都降至正常值的(0～1)倍，其中有兩個的阻值低得多	兩相線圈匝間短路
三個線間電阻值較正常值增大，其中有一個的阻值增的大得多	三個線間電阻值較正常值增大，其中有一個的阻值增的大得多	兩相引線與導電桿接觸不良