变压器直流电阻测试探讨

徐立和 赵成波 周松海

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》