变压器绕组直流电阻快速测量方法研究论文_毕小艳

1变压器绕组直流电阻测量的传统方法在电力变压器出厂交接的过程中，对变压器绕组的直流电阻进行测量是非常重要的，是预防性测试当中必做的项目，变压器直流电阻的测量方式主要是把变压器作为一个较小的电阻和较大电感串联出来的回路，接在变压器当中，进行直流电通入保证电流稳定之后，电压器的感抗压降处于0的状态，这个时候对回路当中的电流和电压进行测量，在进行电流和电压测量过程中，通过欧姆定律对绕组的直流电阻进行计算。当前在变压器进行直流电阻测量的过程中，依照电源可以分为全压恒流源法以及稳压电源法。1.1 稳压电源法稳压电源主要是在测量回路当中形成一个较为稳定的直流电压，因为测量过程中具有较大的电感，所以在测量的时候就有一个自然过渡的过程，对回路当中电流由小到大的过程进行测量，保证最后的稳定性，如此一来在测量的过程中电压和电流的比值就是通过稳压电源法获得变压器绕组的直流电阻，在测量的过程中具体原理如下图所示。图1测量原理分析对测量速度产生影响的主要因素在于时间常数，当前在测量的过程中可以让测量的时间缩短，比如说让电压源的电压增加或者电阻突变法、加大测试电流法等，都可以让时间常数减小，让快速测量得以实现，但是因为测量器的结构的问题。在测量电压和测量电流方面相对较小，比如说QJ44双臂电桥设置1.5伏的电池作为直流电源，在此过程中及限流电阻只有0.4欧姆，只可以进行较小变压器的测量。1.2 全压恒流源法全压恒流源法主要是通过当前现代电子技术整流而出现的直流电源，在稳压的情况下向绕组当中输入一定的电流。在电感储能工作完成之后，就可以保证输入电流这种方式，没有直接通过伏安表进行测量，而是通过标准电阻比较法对变压器当中的直流电阻值进行确定，具体的公式如下所示。全压恒流源直流电压测试的过程中电压越高，功率管与Uce 两端的电压就有较大的变化范围，因此在可以保证很快的稳定电流，从而达到快速测量的目的。图 2 测试原理电路2 目前方法出现的局限性当前上述方法在对小容量的变压器进行测量的过程中就会获得较好的效果，然而伴随当前电力系统发展速度进一步加快，变压器单台容量逐步扩大，当变压器容量达到200MVA的时候，通过大电流恒流源让铁心深度饱和区进行测量才能获得较为准确的数值，其他方式在测量的过程中都会产生不准确的情况，通过输出20A直流电阻快速测量仪，利用助磁法可以有效的对容量在360MVA变压器低压绕组直流电阻进行测量。在测量的过程中需要使用的时间为20分钟，如果想让测试的时间缩短，就必须要提高电流值，另外可以采用助磁法。通过全压恒流源法尽管能够让测量的速度大幅度提高，然后绕组当中长时间通过较大电流可能会导致绕组温升的情况出现，增加损耗，造成测量过程中出现一定的误差。3 感应强度、测试电流和作用时间的关系通过对变压器直流电阻测量过程中的多年时间，可以发现在测量的过程中电流越大，则可以进一步控制测量的时间，保证测试之后电流数值越小。在测量的过程中，如果电压值越高，可以越快的达到稳定的速度。具体分析变压器铁芯主要是由一些冷轧取向硅钢片构成的，这些硅钢片又是通过一些小磁畴形成的。这些小磁畴的磁矩是很强的。在没有外部磁场作用的条件下，磁畴分布的状态是杂乱无章的，与此同时不对外显示。在外磁场的条件下，各个小磁头之间的磁矩整齐的排列，具有很强的磁性，外磁性越大，则磁畴在排列的过程中越整齐，对外显性的磁性也就越大，也就是说具有较强的磁感应强度，通过分析发现磁感应强度并不单单会和外磁场具有较大的关联，还和外磁场的时间息息相关，所以需要将作用时间这一参数引入，对磁感应强度和测量电流的以及作用时间的关系进行分析，具体如下图所示。图3感应强度、测试电流和作用时间的关系4 新的测量方法当前尽管使用大电流，恒流源技术能够将测量大型变压器直流电阻当中出现的问题有效的解决，然而由于充电电流过大可能会产生很多严重的后果，在充电电流和接线方式相同的条件下通过波动，恒流源技术能够让大型变压器的直流电阻很快的测量出来，具体的测量原理如下图所示。图 4 测试原理具体分析曲线L-30A 、 L-20A 、 L-10A主要指的是恒 流 源 电 流在30A 、 20A 、10A时候的情况，反应了铁心的磁感应强度在时间变化条件产生的曲线。具体分析图4的情况能够容易地发现，在时间增加的条件下，磁感应强度的数值处于逐渐增大的状态，在此过程中斜率会慢慢减小。曲线L0指的主要是恒流源在电流10A与30A间波动的情况，在对其进行分析后发现，最终主要在20A附近稳定下来，是铁心磁感应强度的变化曲线。通过分析可以发现波动恒流源法所消耗的时间明显低于传统方法。在对大型变压器直流电阻进行测量的过程中，其他绕组都不能处于短路状态，而需要处于开路状态，在测量的时候非测量绕组会出现一定的感应电动势，在测量工作结束之后需要进行充分放电，接着进行线路的更改，避免产生设备损坏或者人员伤亡。根据所得数据进行分析可以发现，通过稳定电压源法进行测量的过程中，需要保证时间超过30分钟才能获得较为稳定的测量值，而利用充电电流波动法进行测量，只需要一分钟就可以获得较为准确的数值，在测量的过程中大大加快了测量的速度。结束语具体分析表可以发现，通过电流直流电阻测量仪进行测量的过程中，需要保证时间超过20分钟才能让测量值稳定，而通过充电电流波动法只需要5分钟进行测量就能够获得较为准确的数据，在测量的过程中大幅度提高了测量的速度。参考文献[1]梁志瑞, 甄旭锋, 牛胜锁. 大型电力变压器低压侧绕组直流电阻测试新方法[J]. 电力自动化设备, 2007, 27(6):27-31.[2]杨书磊. 500kV变压器低压绕组直流电阻快速测试方法的研究[J]. 江西电力职业技术学院学报, 2012, 25(4):7-10.

论文作者:毕小艳

论文发表刊物:《中国建筑知识仓库》2019年02期

论文发表时间:2019/8/13

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