关键词：变压器 绕组 直流电阻 不平衡
测量电力变压器绕组直流电阻的目的，就是借助测量仪器取得变压器三相绕组的电阻值，并对其进行数学计算和偏差分析，再与标准值进行比对，从而判断变压器绕组是否存在匝间层间短路、是否存在绕组断股、引线接头松动和脱落，分接开关运行是否正常等，并对变压器作出综合判断。
电力变压器在制作、运输、安装及运行过程中，可能受制作质量、运输碰撞和颠簸，安装疏忽以及运行过程中受到机械的，电动力的及外界短路冲击等原因，会使变压器绕组出现短路、断股、接头松动、虚焊、脱焊、分接开关触点出现拉弧烧伤情况。其直接后果就是在测试变压器绕组直流电阻时，三相数据不相等，出现了不平衡现象，当相互之间差值很大时，就会超过国标允许值，表明变压器绕组有缺略和故障，必须查明原因进行检修。一个完整的变压器绕组的电阻主要是由绕组本身、分接开关及其连接线和引出线所构成的，因此无论哪一部分出现问题，都会造成整个绕组的电阻值发生变化。
1.参数标准
电力设备预防性试验规程明确规定，1600kVA以上变压器，各相绕组电阻相互间的差别不应大于三相平均值的2%，无中性点引出的绕组，线间差别不应大于三相平均值的1.0%；1600kVA及以下变压器，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%。
2.原因分析
一是分接开关接触不良引起变压器直流电阻不平衡。分接开关接触不良，反映在分接处电阻偏大，而且三相之间不平衡。这主要是分接开关不清洁，电镀层脱落，弹簧压力不够接点被电弧烧伤，接触不良等原因。固定在箱盖上的分接开关，也可能是在箱盖紧固以后，使开关受力不均造成接触不良。每一档位上，从进到出回路的完好性，其回路接触电阻应不大于出厂标准值，一般小于500μΩ。
如福州供电公司某110kV站变电站，变压器预试时直流电阻三相平衡，但运行几个月后，取油样做色谱分析，色谱分析结果该变压器内部有热故障，初步分析是导电回路接触不良造成。停电做直流电阻测试，在中压运行分接位置为9档时，测试发现Am：0.286Ω,Bm：0.281Ω,Cm：0.35Ω不平衡率为24.55%说明中压C相有问题；经吊芯检查发现中压C相分接开关Ⅳ分头的动静触头接触不良，有过热变色和烧损的情况，更换分接开关后运行正常。
二是引线与套管导杆连接不紧引起变压器直流电阻不平衡。对福州供电公司某110kV变电站主变进行直流电阻测试，变压器直流电阻值数据如下表所示：
表 变压器直流电阻值(Ω)
.png)
电阻不平衡率大大地超过标准，经吊芯检查发现C相低压统组与套管铜螺栓连接处的软铜排发热变色，连接处的紧固螺母也松了，消除氧化层，锁紧螺母后恢复正常。
变压器将军帽处与引线接处容易引起电阻偏大，因为每一次的预防性试验装拆引线时，会引将军的松动而且将军帽处是丝口紧固，随着热胀冷缩的影响会降低其接触面，引起接触不良。
三是绕组断股。大型电力变压器绕组中的电流很大，为降低压绕组中的发热铜损，在制造过程中其绕组大多采用数根相同的导线并联而成。设计要求并联的每根导线的长度应基本相等，流经各导线的电流相等，尽量降低并联导线之间的循环电流和降低变压器的附加损耗，通常制作时采取对并联导线接头进行焊接处理，如果焊接质量不好，当变压器承受短路电流冲击时，易发生变形和脱焊。
在福州供电公司某110kV变电站进行年检时，油色谱分析结果发现总烃含量急剧增长，测试直流电阻，其结果是高、低压侧与制造厂及历年的数值比较无导常但中压侧的直流电阻A、B相偏大，在分析A相直流电阻增大的原因时，考虑到变压器在运行中曾受到过两次严重短路电流冲击，所以怀疑是绕组断股，经解体检查发现，故障点部位在A相套管的根部附近，并且A相引线在与套管均压帽熔焊在一起，引线烧断的面积比较大，约占总面积的10 %。与厂家技术人员沟通后，由技术人员现场焊接后，测试直流电阻为正常值。
四是引线电阻的差异。随着超高压，大容量电力网的发展对变压器的要求也越来越高，同时也给变压器的制作带来一大难题，如何克服由于引线长度不同带来的三相直流电阻不平衡的问题是我们目前要面对的问题。通常有载分接开关大部分是安装在A相铁芯柱外侧，这样B相到分接开关的引线比A相的要长，同样C相的会更长。制造厂在设计时已经充分考虑到了此问题，现场测试时，发现直流电阻不平衡率超标，如果怀疑是由于三相引线长度不周而造成的，则可以采用消除引线误差以后的方法来计算不平衡率，此外在测量绕组直流电阻时，也可以直接测线圈两端间的数值，而把引线排除在外。
3.处理措施
针对变压器直流电阻不平衡的种种原因分析，有相当一部分变压器直流电阻不平衡率是可以控制的，还有一些只要加强设备维护工作及检查工作，严格安规章制度办事，就可以将变压器直流电阻不平衡引起的事故消灭在萌芽状态。具体措施如下。
一是对分接开关原因引起的直阻超标应严格按照变压器运行手册进行各项试验特别是色谱分析与直流电阻综合分析，它是检测运行中变压器直流电阻不平衡超标最有效方法。
二是引线与套管导杆连接不紧引起变压器直流电阻不平衡，应从以下方面进行防范，要注意将军帽处与导电杆处要检查一下是否松动如果发现有明显松动应该及时处理。要加强红外扫描测试的手段，定期对变压器红外测试。
三是变压器受到冲击后要及时做试验，以便及时检查出来是否断股，要做油的色谱分析。
四是测量结果的分析判断主要还是以本次测量电阻值进行相间或线间的相互比较。因为测量时的条件是相同的，避免了不同仪表、人员、温度筹因素的影响，有利于判断的正确性，同时还要坚持查看历史数据和档案，便于综合分析判断以及判定发展趋势。
4.小结
在测试变压器绕组直流电阻时若发现不平衡，首先要做到的是应认真检查接线，仪器的准确度，及环境温度的影响，确保不是人为及外界因素引起，并结合历史数据，再对变压器进行综合判断，及时找出故障点，消除隐患和缺陷，保证变压器安全运行。
参考文献：
[1]赵雨希.变电站高压运行中电气设备的状态检修[J].通讯世界,2017
[2]段汇斌.智能变电站设备运行维护和检修技术探讨[J].低碳世界,2017
论文作者:曾春妹
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年23期
论文发表时间:2020/5/8