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变压器直流电阻测试方法

发布时间:2019-04-05 11:00:00 浏览次数:2100

  开云在线平台电力是一家专业研发生产直流电阻测试仪的厂家,开云在线平台生产的直流电阻测试仪在行业内都广受好评,以打造最具权威的“直流电阻测试仪“高压设备供应商而努力。  变压器的预防性试验项目很多。主要包括常规的绝缘特性试验,油中溶解气体色谱分析,以及绕组直流电阻测量等。在《电力设备预防性试验规程》中测量绕组直流电阻这一项目仅次于色谱分析排在第二位,可见其重要性,多年来的实践证明,测量变压器绕组的直流电阻能有效检查绕组焊接质量,分接开关接触是否良好,引出线及绕组有无折断、关联支路是否正确、层间有无短路等缺陷。正常的变压器三相直流电阻基本平衡,差值最大不超过三项平均值的2%或4%。然而在实际测试过程中经常会遇到一些特殊情况,这些情况综合来看无非就是两大方面,一是不平衡,二是测不准。开云在线平台电力从原理出发给出这些特殊情况的分析及处理方法。

1.概述

  测量直流电阻无非两种方法:一是电压降法,二是电桥法。对一般导体而言两种方法均可快速测量出数据,但是,由于变压器绕组的引线结构各不相同;导线质量、连接情况、分接位臵等诸多因素的影响,再加上绕组本身还是一个大的电感,所以实际测量中会出现许多特殊情况,下面就两大方面具体分析:

2. 变压器绕组直流电阻不平衡率超标的原因分析防止措施: 

2.1 原因之一:引线电阻的差异 

  中小型变压器的引线结构示意图如附图所示。

  由附图可见,各线绕组的引线长短不同,因此各项绕组直流电阻值就不同;有可能导致其不平衡率超标。

防止措施: 

  为消除引线差异的影响采取下列措施: 

(1)在保证机械强度和电气绝缘距离的情况下,尽量增大附压套管间的距离,使a、c相的引线短,因而引线电阻减小。这样可以使三项引线电阻尽量接近。 

(2)适当增加a、c相首尾引线铜排(铝排)的厚度或宽度。如能保证各相的引线长度和截面之比近似相等,则三相电阻值也近似相等。 

(3)适当减小b相极引线的截面。在保证引线允许截流量的条件下,适当减小b相引线截面使三相引线电阻近似相等,这也是一种可行的办法。 

(4)寻找中性点引线的合适焊点。对a、b、c三相末端连接铜(铝)排,用仪器找出三相电阻相平衡的点,然后将中性点引出线焊在此点上。 

(5)在最长引线的绕组末端连接线上并联铜板(如图1ZY引线之间)以减少其引线电阻。 

(6)将三个线圈中电阻值最大的线圈套在b相,这样可以弥补b相引线短的影响。 

(7)对上述方法,在实际中可以选择其中之一单独使用, 也可综合使用。

2.2 原因之二:导线质量 

  实测证明,有的变压器绕组的直流电阻偏大,有的偏差较大,其主要原因是某些导线的铜和银的含量低于国家标准规定限额。有时即使采用合格的导线,但由于导线截面尺寸偏差不同,也可以导致绕组直流电阻不平衡率超标。

2.3 原因之三:连接不紧。 

  测试实践表明,引线与套管导杆或分接开关之间连接不紧都可能导致变压器直流电阻不平衡率超标。

  综合上述所写说明,变压器直流电阻测量方法虽然简单,但是数据分析时要考虑全面,特别是对异常数据的分析,要掌握其中的技巧,深刻理解变压器的原理。认真、冷静地分析故障的类型和性质,。熟练的使用好试验仪器。平时多注意积累经验,总结、分析以往的每一次测试工作,就能收到满意的效果。

  变压器绕组直流电阻的测量是变压器试验中既简便又重要的一个试验项目。测量变压器绕组连同套管的直流电阻,可以检查出绕组内部导线接头的焊接质量、引线与绕组接头的焊接质量、电压分接开关各个分接位置及引线与套管的接触是否良好、并联支路连接是否正确、变压器载流部分有无短路情况以及绕组有无短路现象;另外,在变压器短路试验和温升试验中,为提供准确的绕组电阻值,也需要进行直流电阻的测量。因此,绕组直流电阻的测量是变压器是变压器试验的主要项目。交接试验标准规定为必做项目;预防性试验规程规定,变压器运行1-3年后、无励磁调压变压器变换分接位置后、有载调压变压器分接开关检修后和大修后及必要时,都必须做此项试验。

一般系统的测量方法有如下三种。 

  第一种为电流电压法,其原理是在被测绕组中,通以适当大小的直流电流,然后测量绕组中的电流和绕组两端的电压降,再根据欧姆定律,即可算出绕组的直流电阻。测量时,所用仪表应不低于0.5级,电流表应选用内阻较小的,电压表应选用较高内阻的表,引线要有足够的截面。测量电感量较大的绕组时,还需要有足够的充电时间。绕组通过的电流应限制在绕组额定电流的百分之二十以内。该方法的主要缺点是需要较长的时间才能测出准确值。因为每相绕组可以等效成电阻和电感的串联电路,在接通电源后,电感中电流从零逐渐增加到电源电压,然后逐渐下降到稳态值,需要一个过渡过程,过渡时间的长短取决于电路的时间常数t=L/R。由于变压器铁芯的磁导率很高,L值大大增加,而线圈的直流电阻数值又很小,因此时间常数t值很大。一般来说,电流表和电压表内阻对测量结果产生一定的影响,而且经过时间大约T=3~5倍时间常数,电流才能达到稳态值,即需要几十分钟甚至更长时间,才能测出直流电阻的准确值。

  第二种为平衡电桥法,该方法是采用电桥平衡的原理来测量直流电阻,常用的平衡电桥法有单臂电桥或双臂电桥两种。这种方法可以直接读取数据,准确度较高,在中、小型变压器的实际测量中,大多采用直流电桥法,当被试线圈的电阻值在1Ω以上的一般用单臂电桥测量,1Ω以下的则用双臂电桥测量。在使用双臂电桥接线时,电桥的电位桩头要靠近被测电阻,电流桩头要接在电位桩头的上面。测量前,应先估计被测线圈的电阻值,将电桥倍率旋钮置于适当位置,将非被测线圈短路并接地,然后打开电源开关充电,待充足电后按下检流计开关,迅速调节测量臂,使检流计指针向检流计刻度中间的零位线方向移动,进行微调,待指针平稳停在零位上时记录电阻值,此时,被测线圈电阻值=倍率数×测量臂电阻值。测量完毕,先放开检流计按钮,再放开电源开关。

  第三种是三相绕组同时加压法,该方法是三相绕组同时加电压测量变压器的直流电阻,是根据楞次定律,使各相电流所产生的磁通在铁芯中相互抵消,合成磁通为零,从而减小电感L值,使电路的时间常数减小,即减少了测量直流电阻的时间,提高了工作效率。在测量时,还应考虑绕组电阻的大小受温度影响的因素和直流电阻的不平衡率等问题。用电压降法测量直流电阻需要很长的时间才能获得准确值,主要由于线圈中通入的电流在变化过程中,在高导磁率的铁芯中产生磁通,致使L增大。若使磁通减少,也就降低了L值,则电流变化的时间(取决于时间常数)便减小。在变压器的三相绕组同时加电压,同时测量每相的直流电阻,可以达到此目的。三相绕组同时加电压时,在每相绕组中通入的电流从零开始增加,由右手螺旋定则可知,三相电流在每个铁芯柱中产生的磁通方向不同,它们的作用相互抵消,结果是使铁芯中的合成磁通近似为零。这使电感值L大为减小,因此时间常数t也就降为最低,测试时电流变化的过渡过程大为缩短,短时间内便能获得稳定的电流值,进而求出绕组的直流电阻值。

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