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摘要：通过直流电阻测试能够检查变压器绕组有没有出现匝间短路、绕组有没有断股、变压器有载分接开关装置性能是否良好、引出线是否有断裂、并联支路是否连接正确，从而确保变压器的稳定、安全运行，为电力用户提供更加可靠的供电。本文主要分析了变压器直流电阻测试原理、常见测试方法，并列举了变压器绕组断股以及分接开关等现场缺陷问题，希望能对变压器的检修提供参考。
关键词：变压器；直流电阻测试；现场缺陷
变压器作为变电站的主要设备之一，可以将高压的电能降低为各级使用的低压电，或者将低压电转变为高压电，从而满足不同区域人们用电需求。变压器的稳定性直接关系到供电质量，因此必须加强变压器的检测，确保变压器的正常运行。按照我国《电力设备预防性试验规程》的相关规定，变电站变压器在进行安装、大修、以及有载分接开关位置变换过程中，都要测量直流电阻。通过直流电阻测量能够及时发现变压器接头是否松动、有载分接开关接触不良、变压器绝缘性能下降等问题，确保变压器的运行安全。
1.变压器直流电阻测试原理
变压器的绕组等同一个被测绕组电感L与电阻R的串联等值电路，如下图所示：
绕组电路的电感比较大，一般为数百指数千H，直流电阻比较小，变压器的容量越大，那么电压的等级越高，电感与电阻的比值就越大。当直流电压EN施加在被测绕组，直流电源接通的瞬间，t=0,绕组电感中的电流为0，此时的电阻中没有电流，所以电阻没有降压，电压则全部施加在电感的两端。这个时候，变压器回路的过渡电路应该满足以下两个条件：
U=iR+L 
I=EN/R（1-e-k）
公式中的EN表示外施加的直流电压，R表示绕组电流，L表示绕组电感，i表示绕组直流电流。电路稳定时长由R和L的比值也就是T=L/R决定的，T的值越大，那么电路稳定的时间越长。一般来说大型变压器的T值比小变压器的值大一些所以变压器的稳定时间越长，在测量低压时，要选择合适的测量仪器和测量方法，其中大容量的变压器选择充电电流为20A以上的测试仪，为了确保变压器直流电阻测量的准确性，160kv以上的变压器相间电阻差小于三相平均值的2%，线间电阻差小于三相平均值的1%；低于160kv的变压器相间电阻差小于三相平均值的4%，线间电阻差小于三相平均值的2%。在测量过程中，必须严格遵守相关规范，便于及时掌握变压器的运行情况。
2变压器直流电阻测试
直流电阻测量方法常见的有电压降法和电桥法，电压降法是根据被测绕组中通过的直流电压在绕组电阻产生的压降，测通过绕组电流和电压将，可以算出绕组的直流电阻；电桥法则是根据电桥平衡测量直流电阻，常见的额有单臂电桥和双臂电桥法。这两种方法能快速测量导体的数据，然而在实际测量过程中，由于变压器的绕组引线结构不同，导线资料、导线连接情况、有载分接开关装置接位变化等因素都会影响到测量结果的准确性，导致变压器绕组直流电阻不平衡，从而对测量结果造成干扰。因此，在测量前，应该排除干扰因素。
3变压器直流电阻测试现场缺情况
3.1绕组断股
某变电站2#主变压器的容量是31.5MVA，投入运行两年来，电压侧直流电阻三相不平衡都超过了1%的标准，并且还在呈现上升的趋势，通过测量仪器发现变压器有轻微放电现象。下表为变电站2#主变压器低压侧直流电阻测试数据：
将变压器的线电阻换算成相电阻值，那么得到Ru=13.64mΩ，Rv=13.45mΩ，Rw=14.25mΩ。由于W相的电阻值比较大，充分W相可能存在断股问题，该变电站的变压器的低压绕组采取24股并联绕组，那么可以得到每股直流电阻相等R，也就是R/24=13.64mΩ，假如故障相位X股，那么R/x=14.25mΩ，那么x=23由此可以判断W相有一根断股，断开绕组的焊点，然后用万用表对W相24股电阻进行测量，发现确实有一根断股。
3.2有载分接开关故障
有载分接开关是变压器的重要元件，直接关系到电变压器的稳定运行，有载分接开关是主变压器故障常见问题，约占整个变压器缺陷的40%，造成有载分接开关故障的主要原因有分接开关接触不良、材料绝缘性能差、有载分接开关接触点压力不够等问题。某供电局在对110Kv变电站2#主变压器进行预防性试验时，发现主变温度为30℃，高压A相直流电阻的偏差值达到了7%，低压在正常范围内。其试验结果如下：
为了进一步检查该2#主变压器的故障，对该主变压器进行停运检修，在检修过程中，发现该主变压器的有载分接开关已经熔断，将分接开关重新更换以后，再次一次测试，发现2#主变压器已经恢复正常。
结束语
主变压器直流电阻测试是变压器耐压试验必不可少的环节，通过直流电阻测试，能够及时发现变压器绕组接头焊接情况、分接开关性能、绕组断股的现象，从而确保变压器的安全、可靠运行。
参考文献
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论文作者:胡华伟
论文发表刊物:《电力设备》2017年第34期
论文发表时间:2018/5/14
标签：变压器论文; 绕组论文; 电阻论文; 测量论文; 测试论文; 电压论文; 电桥论文; 《电力设备》2017年第34期论文;