变压器线圈直流电阻测量及其结果分析

变压器线圈直流电阻测量及其结果分析摘要：根据中小型变压器试验的实际，介绍了变压器线圈直流电阻的测量方法、注意事项及规范要求，并对线圈断裂、线圈匝间短路等常见故障的测量结果进行了具体分析。1直流电阻测量1.1测量方法测量直流电阻是变压器试验中的一个重要项目。通过测量，可以检查出设备的导电回路有无接触不良、焊接不良、线圈故障及接线错误等缺陷。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１欧以上的一般用单臂电桥测量，１欧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，将电桥倍率选钮置于适当位置，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，先开放检流计按钮，再放开电源开关。1.2注意事项在测量过程中，除要严格遵守电气安全规程和设备试验规程外，还要特别注意：１）在线圈温度稳定的情况下进行测量，要求变压器油箱上、下部的温度之差不超过３℃；2）由于变压器线圈存有电感，测量时的充电电流不太稳定，一定要在电流稳定后再计数，必要时需采取缩短充电时间的措施；3）尽量减少试验回路中的导线接触电阻，运行中的变压器分接头常受油膜等污物的影响使其接触不良，一般需切换数次后再测量，以免造成判别错误。2测量结果分析2.1规范要求根据规范要求，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相同，通常引入如下误差公式进行判别△Ｒ％＝［（Ｒｍａｘ－Ｒｍｉｎ）/ＲP］×100％ＲP＝（Ｒａｂ+Ｒｂｃ+Ｒａｃ）／３式中△Ｒ％――――误差百分数Ｒｍａｘ――――实测中的最大值（Ω）Ｒｍｉｎ――――实测中的最小值（Ω）ＲP――――三相中实测的平均值（Ω）规范要求，1600KVA以上的变压器，各相线圈的直流电阻值相互间的差别不应大于三相平均值的２％，1600KVA以下的变压器，各相线圈的直流电阻值相互间的差别不应大于三相平均值的４％，线间差别不应大于三相平均值的２％；本次测量值与上次测量值相比较，其变化也不应大于上次测量值的２％。2.2有关换算在进行比较分析时，一定要在相同温度下进行，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，还需将测得的线间电阻换算成每相电阻。设三相变压器的可测线间电阻为Ｒａｂ、Ｒｂｃ、Ｒａｃ，每相电阻为Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ，当变压器线圈为Ｙ型联接时，相电阻为Ｒａ＝（Ｒａｂ＋Ｒａｃ－Ｒｂｃ）／２Ｒｂ＝（Ｒａｂ＋Ｒｂｃ－Ｒａｃ）／２Ｒｃ＝（Ｒａｃ＋Ｒｂｃ－Ｒａｂ）／２，如果三相平衡，相电阻等于0.5倍线电阻；当变压器线圈为△型联接，且ａ连ｙ、ｂ连ｚ、ｃ连ｘ时，Ｒａ＝（Ｒａｃ－ＲＰ）－ＲａｂＲｂｃ／（Ｒａｃ－ＲP）Ｒb＝（Ｒａｂ－ＲＰ）－ＲａｃＲｂｃ／（Ｒａｂ－ＲP）Ｒc＝（Ｒｂｃ－ＲP）－ＲａｂＲａｃ／（Ｒｂｃ－ＲP）当变压器线圈为△型联接，且ａ连ｚ、ｂ连ｘ、ｃ连ｙ时，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，相电阻等于1.5倍线电阻。3实例分析从实际测量结果中可以看出，引起变压器线圈电阻值超出规范要求的因数很多，在测量技术上主要有电桥精度不够、测量接线错误、引线电阻及其接线电阻过大、变压器充电时间短、电桥的电压不足等；在变压器本身上，主要有分接头接触不良、线圈或引线焊接不良、断裂、套管导杆与引线接触不良、线圈匝间、层间、相间发生短路等。对于三角形接线的变压器，如果从电阻数值上已经反映出缺陷只在一相时，可按下列简化式求得相电阻进行分析确定，即当Ｒａｂ=Ｒｂｃ≠Ｒａｃ，则Ｒｂ＝Ｒｃ≠Ｒａ。现将几种常见故障现象的测量结果分析如下表：