变压器直阻试验

一、 试验原理及作用

原理：

电力变压器绕组可等效于一个被测绕组电感L与电阻R串联的等值电路，见图1。绕组的电感很大，约为数百至数千亨，而直流电阻较小,并且变压器的容量越大,电压等级越高,电感与电阻的比值就越大。当直流电压

加于被测绕组,由于

电感中的电流不能突变，所以直流电源刚接通的瞬间, 即t=0时，L中的电流为零，电阻中也无电流,因此，电阻上没有压降，全部外施电压加在电感的两端。

测量回路（忽略回路引线电阻)的过渡过程应满足以下公式：

图 1 （1) （2）

式（1）、（2）中，

为外施直流电压，V；R为绕组的直流电阻，Ω；L为绕

组的电感，H；i为通过绕组的直流电流，A。电路达到稳定时间的长短，取决于R与L的比值，即τ=L/R,τ称为该电路的时间常数,即τ越大,达到稳定的时间越长。由于大型变压器的τ值比小变压器的大得多,所以大型变压器达到稳定的时间相当长。在进行低压测量时,应注意选择合适的测量仪器和测量方法,大容量的变压器应选用充电电流为20 A 以上的测试仪，测试过程中绕组不能短路，测量时间应足够。

作用：

测量变压器绕组的直流电阻是变压器预防性和交接试验中一个非常重要的项目。通过这个试验可以检查绕组和引出线是否有断股和焊接质量问题， 绕组层、匝间是否有短路, 检查并联支路的正确性以及是否存在几条导线绕成的绕组

发生断线, 还可以检查分接开关各位置接触是否良好等等。在一定意义上说变压器绕组直流电阻的测量有时候是判断电流回路连接状况最有效的办法.

二、 仪器使用(讲解/实操）

JYR-50A直流电阻测试仪技术指标: （1） 输出电流：50A 、20A、10A、5A （2） 输出电压：DC20V

（3） 量程：0Ω～0。4Ω （50A） 500μΩ~1Ω （20A） 1mΩ～2Ω （10A） 2mΩ～4Ω （5A） （4） 准确度:0。2%±0.5μΩ （5） 最小分辨率：0.1μΩ （6） 显示位数：四位 （7） 工作温度：—20～40℃ （8） 环境湿度:≤80％RH,无结露 （9） 工作电源：AC220V±10%，50HZ±1 10、体积：长440mm×宽240mm×高390mm 11、净重:15Kg 仪器面板见下图：

1、 电源开关：整机电源输入口,带有交流插座,保险仓和开关。 2、 电流表头：输出电流指示表头。

3、 ：接地柱，为整机外壳接地用，属保护地。 4、 V+、V-：电压输入端子。 5、 I+、I-：电流输出端子。

6、显示器：128×32点阵液晶显示器，显示电流和电阻值.

7、 灰度调整:可调整显示字符的对比度。 8、 打印机：打印电阻值结果。

9、 复位键：整机回到初始状态，切断输出电流。

10、 选择键:在初始状态预置输出电流，显示电阻值后,按此键1-2秒可打印电阻值。

11、确认键：选定电流后按此键,仪器按选定电流启动进行测试，显示电阻值后，按此键1-2秒可重新启动，清除数据缓冲区中不准的老数据.

三、 风险分析

1、触电

➢ 确认主变压器高压侧和GSY系统主变压器侧可靠性接地。 ➢ 测试时有专人监护。 2、高空作业

➢ 搭脚手架、戴安全带、安全帽,防止人员或物品高空坠落。 3、 套管瓷套损坏 ➢ 防止重物敲击套管。 ➢ 用棉被包裹套管本体。 4、 高压试验有损坏设备风险

➢ 测量直流电阻时，必须充分放电，否则会损坏直流电阻测试仪。 5、火灾风险

➢ 接线可靠,放电完全后才能拆线，防止产生火花，引起火灾。

四、 现场测试（实操）

1、 接线：把被测试品通过专用电缆与本机的测试接线柱连接,连接牢固，同时把地线接好.

A、 直接测量接线.见图二。

A B C O

I+ I— V+ V-

变压器 JYR直阻仪(50A） 图 二

B、 助磁法接线见图三~五（适用于Y（N）-d—11联接组别)。

A B C O

a b c I+ I- V+ V— 变压器 JYR直阻仪（50A) 图 三 测量低压Rac的接线方法

I+ I- V+ V-

A B C O a b c 变压器 JYR直阻仪(50A）

图 四 测量低压Rba的接线方法

A B C O a b c I+ I- 变压器 V+ V- JYR直阻仪（50A) 图 五 测量低压Rcb的接线方法

2．电流选择：打开电源开关（开关上I为开，O为关）同时显示屏上会显示最小电流值50A，这时可通过选择键对所测试品预置电流进行选择，每按一下选择键，显示屏上会滚动出现各电流值，5A、10A、20A、50A。

3．测试：当选择好电流后，按下确认键，就开始测试,表头同时指示所选电流值。当按下确认键后,显示屏上显示“正在充电\"，过几秒钟之后，显示“正在测试”,这时说明已充电完毕。进入测试状态,几秒后,就会显示所测阻值。（屏上会同时显示所选电流值与所测得的电阻值，I=“ ”A;R=“ ”mΩ/Ω）

4．测试完毕后，按“复位”键，仪器电源将与绕组断开，同时放电，音响报警，电流表回到零位,这时显示屏回到初始状态，放电音响结束后，可重新接线，进行下次测量或拆下测试线与电源线结束测量。

五、 数据分析

生产实践中, 我们通过测量变压器各相绕组的直流电阻, 并计算各相绕组直流电阻相互间的差别， 也就是不平衡率是否超过一定标准来判定绕组电阻试验数据是否合格。依据《输变电设备状态检修试验规程》的要求，同相初值差不超过±2 %（ 同一温度下)，相间互差不得大于2 %，所谓互差( △R,％），即指任意两相绕组电阻之差，除以两者中的小者，再乘以100 ％ 得到的结果。不同温度下直阻换算公式为:

式中，

、

分别表示温度为、时的电阻；

为常数，铜绕组

为235。

由于大型变压器低压侧绕组呈“△”形连接，并联绕组存在互感，充电时间长,测试数据不稳定，不仅使测试数据缺乏可信度，更增加了对设备状况判断的难度.为了尽量保证测量数据准确可信，在测量直流电阻时，如果发现有不平衡现象，可先按照以下步骤排除干扰，同时结合变压器油样分析结果进行综合判断，以免误判造成不必要的损失。

1）首先检查试验引线夹，弹性及接触面均良好，试验引线无断线，排除试验引线、试验仪器的影响。

2)充分的静置和放电，排除因剩余电荷或感应电势的影响。

3）多次切换分接开关，若不平衡率无明显降低，且每一档的直流电阻不平衡率都差不多，基本可排除分接开关接触不良的影响。 4）进行温度换算，以便与上一次试验进行对比。

5）根据出厂、交接报告的数据，以确定是否是由于制造时引线电阻的差异造成直流电阻不平衡率超标。

在完成这些步骤后, 若直流电阻仍然超标，则变压器可能存在如下缺陷:①

绕组连接不紧或焊接质量不良；②分接开关内部故障;③绕组或引出线断股;④绕组层、匝间短路。

另外，根据电阻定律：绕组的电阻

,其中为绕组的材料电阻率，L

为绕组长度，S为绕组横截面积。可见,电阻的大小与横截面积、绕组长短等因素有关。当某相绕组的接头焊接不良或引线出现断股时，相当于截面变大，直阻一般会变大；而当某相绕组发生匝间短路时,相当于长度变短,则直阻一般会变小。