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【摘 要】 根据变压器直流电阻测试的基本原理及测试结果判断标准，分析了影响变压器直流电阻测量准确性的一些因素，比如：测量仪器的选择不正确，仪器本身精度不够，测量方法选用不恰当;在测量变压器绕组的直流电阻前，未断开与变压器连接的设备，或未拆除外部短路接地线，造成测试受感应电压的影响;接线的方式不正确;测量线截面不够，测量线线夹与引线接触不良，测量线太长，线夹焊接不良;变压器连线接触不良，或运行中由于变压器的震动及热胀冷缩作用，连接处螺丝松动;分接开关接触不良;绕组断股、匝间短路等等。并从实例分析变压器直流电阻不平衡的情况，同时介绍了根据不同情况下的处理方法。
【关键词】 变压器;直流电阻;绕组;短路;不平衡
前言：
变压器绕组的直流电阻是变压器出厂交接和预防性试验的基本项目之一，也是变压器发生故障后的重要检查项目，这是因为直流电阻及其不平衡率对综合判断变压器绕组的故障可提供重要的信息。通过直流电阻的试验，可以检查绕组接头的焊接质量和绕组有无匝间短路，电压分接头各个位置接触是否良好，以及实际位置与分接指示位置是否一致，引线是否存在断裂，多股并绕的绕组是否断股情况。
1.直流电阻测量的基本原理
变压器绕组可视为被测绕组的电感L与其电阻Rx串联等值电路。如图所示。
图1 电力变压器绕组电阻测量基本电路
当t=0，合上开关K，直流电压E加于被测绕组时，由于电感中的电流不能突变，所以直流电源刚接通的瞬间，电感L中的电流为零，电阻中也无电流，因此，电阻上没有压降，此时全部外施电压加在电感的两端。回路电压方程为：
E=+L
则突加直流电压E时绕组电流为：
由上式可以计算不同时刻的电流值，如下表1：
t 0 0.5τ τ 2τ 3τ 4τ 5τ ∞
i 0 0.393I 0.632I 0.865I 0.950I 0.982I 0.993I I
在理论上i达到稳定的时间无限长，实际上，当t=4τ时，电流已达稳定值的98%，这时可认为电路已经稳定。大型变压器绕组的L很大，Rx很小，需经过很长时间电流才能达到稳定，才能准确测量绕组直流电阻。因此，缩短测量时间（即减小τ值）對提高试验工效很有意义。由时间常数τ=L/Rx可以知道，要使τ减小，可用减小L或增加Rx（即增加附加电阻）来达到。减小L可用增加测量电流，提高铁芯的饱和程度，即减小铁芯的导磁系数，其结果使L减小。但测量电流不应超过绕组额定电流的20%。增大Rx，可用在回路中串入适当的附加电阻来达到，一般附加电阻为被测电阻的4-6倍。此时测量电压也应相应提高，以免电流过小而影响测量的灵敏度。
2.常用测量方法
2.1电压电流法
又称电压降法，其原理是在被测绕组施加直流电压，测量出通过绕组的电流，根据欧姆定律，即可算出绕组的直流电阻。
2.2平衡电桥法
亦称电桥法，常用直流电桥有单臂电桥和双臂电桥。
2.3直流电阻测试仪
该测试仪可以在较短时间内测量出绕组的直流电阻，主要用于大型变压器的直流电阻测试。
3.测量结果判断标准
依据中国南方电网Q/CSG1007-2004《电力设备预防性试验规程》规定，1600KVA及以上的变压器，各相绕组电阻相互间的差别不应大于2%，无中性点引出时的绕组，线间差别应不大于三相平均值1%;1600KVA及以下的变压器，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2%。上述内容要校正引线的影响，并换算至同一温度比较。
4.直流电阻测试分析
试验中造成直流电阻不平衡率超标的因素是多方面的。从大的方向可分为人为因素引起的测量结果不合格和变压器本身存在问题造成的测量结果不合格。
4.1试验人员人为因素引起的测量结果不合格
在对试验结果是否合格判断中，首先要排除人为因素造成的试验结果不准确因素，然后才可进一步对变压器进行有序、合理的测试，并根据测量结果进行判断。常见的人为因素造成的测试结果不准确是由以下几种原因引起的：
4.1.1测量仪器的选择不正确，仪器本身精度不够，测量方法选用不恰当。
常用的直流电桥有单臂电桥和双臂电桥。一般测量1Ω以上电阻时用单臂电桥，测量1Ω以下电阻时用双臂电桥，测量仪器的准确度应不低于0.5级。
部分直流电阻测试仪器本身可能存在着不合格问题，导致测量时有误差。因此，要求测量前要对仪器有清楚的了解，根据变压器的类型、容量，选用合适的、经权威部门检定合格的仪器，采用合理的测量方法。测量仪器应按有关规定定期送检。
4.1.2在测量变压器绕组的直流电阻前，未断开与变压器连接的设备，或未拆除外部短路接地线，造成测试受感应电压的影响。
4.1.3接线的方式不正确。
试验接线顺序混乱会使测量数据有较大的分散性。电压线接头应在电流线接头的内侧（仪器电压线接头应接在绕组接线端子靠近绕组一侧）。测量大容量的配电变压器的低压侧绕组直流电阻，尤其要注意接线的正确性。试验人员要注意在试验开始之前对试验设备的连接线情况进行检查。
4.1.4充电时间过短。充电电流比稳定电流小，致使测量值比实际值大很多。
4.1.5绕组的平均温度测量不准确，造成直流电阻换算结果超出规定范围。
在绕组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℃。尽量不要在变压器刚停下来的时候测量。A、B、C三相绕组尽量在同一温度下测量。
为了与以前的数值比较，应将不同温度下测量的直流电阻，按R0=Rt（T+θ）/（T+t）换算到同一温度，以便于比较。T为电阻温度常数，铜导线取235，铝导线取225，t为绕组温度，θ为换算后的温度，Rt为测量值，R0为换算后的电阻值。
【关键词】 变压器;直流电阻;绕组;短路;不平衡
前言：
变压器绕组的直流电阻是变压器出厂交接和预防性试验的基本项目之一，也是变压器发生故障后的重要检查项目，这是因为直流电阻及其不平衡率对综合判断变压器绕组的故障可提供重要的信息。通过直流电阻的试验，可以检查绕组接头的焊接质量和绕组有无匝间短路，电压分接头各个位置接触是否良好，以及实际位置与分接指示位置是否一致，引线是否存在断裂，多股并绕的绕组是否断股情况。
1.直流电阻测量的基本原理
变压器绕组可视为被测绕组的电感L与其电阻Rx串联等值电路。如图所示。
图1 电力变压器绕组电阻测量基本电路
当t=0，合上开关K，直流电压E加于被测绕组时，由于电感中的电流不能突变，所以直流电源刚接通的瞬间，电感L中的电流为零，电阻中也无电流，因此，电阻上没有压降，此时全部外施电压加在电感的两端。回路电压方程为：
E=+L
则突加直流电压E时绕组电流为：
由上式可以计算不同时刻的电流值，如下表1：
t 0 0.5τ τ 2τ 3τ 4τ 5τ ∞
i 0 0.393I 0.632I 0.865I 0.950I 0.982I 0.993I I
在理论上i达到稳定的时间无限长，实际上，当t=4τ时，电流已达稳定值的98%，这时可认为电路已经稳定。大型变压器绕组的L很大，Rx很小，需经过很长时间电流才能达到稳定，才能准确测量绕组直流电阻。因此，缩短测量时间（即减小τ值）對提高试验工效很有意义。由时间常数τ=L/Rx可以知道，要使τ减小，可用减小L或增加Rx（即增加附加电阻）来达到。减小L可用增加测量电流，提高铁芯的饱和程度，即减小铁芯的导磁系数，其结果使L减小。但测量电流不应超过绕组额定电流的20%。增大Rx，可用在回路中串入适当的附加电阻来达到，一般附加电阻为被测电阻的4-6倍。此时测量电压也应相应提高，以免电流过小而影响测量的灵敏度。
2.常用测量方法
2.1电压电流法
又称电压降法，其原理是在被测绕组施加直流电压，测量出通过绕组的电流，根据欧姆定律，即可算出绕组的直流电阻。
2.2平衡电桥法
亦称电桥法，常用直流电桥有单臂电桥和双臂电桥。
2.3直流电阻测试仪
该测试仪可以在较短时间内测量出绕组的直流电阻，主要用于大型变压器的直流电阻测试。
3.测量结果判断标准
依据中国南方电网Q/CSG1007-2004《电力设备预防性试验规程》规定，1600KVA及以上的变压器，各相绕组电阻相互间的差别不应大于2%，无中性点引出时的绕组，线间差别应不大于三相平均值1%;1600KVA及以下的变压器，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2%。上述内容要校正引线的影响，并换算至同一温度比较。
4.直流电阻测试分析
试验中造成直流电阻不平衡率超标的因素是多方面的。从大的方向可分为人为因素引起的测量结果不合格和变压器本身存在问题造成的测量结果不合格。
4.1试验人员人为因素引起的测量结果不合格
在对试验结果是否合格判断中，首先要排除人为因素造成的试验结果不准确因素，然后才可进一步对变压器进行有序、合理的测试，并根据测量结果进行判断。常见的人为因素造成的测试结果不准确是由以下几种原因引起的：
4.1.1测量仪器的选择不正确，仪器本身精度不够，测量方法选用不恰当。
常用的直流电桥有单臂电桥和双臂电桥。一般测量1Ω以上电阻时用单臂电桥，测量1Ω以下电阻时用双臂电桥，测量仪器的准确度应不低于0.5级。
部分直流电阻测试仪器本身可能存在着不合格问题，导致测量时有误差。因此，要求测量前要对仪器有清楚的了解，根据变压器的类型、容量，选用合适的、经权威部门检定合格的仪器，采用合理的测量方法。测量仪器应按有关规定定期送检。
4.1.2在测量变压器绕组的直流电阻前，未断开与变压器连接的设备，或未拆除外部短路接地线，造成测试受感应电压的影响。
4.1.3接线的方式不正确。
试验接线顺序混乱会使测量数据有较大的分散性。电压线接头应在电流线接头的内侧（仪器电压线接头应接在绕组接线端子靠近绕组一侧）。测量大容量的配电变压器的低压侧绕组直流电阻，尤其要注意接线的正确性。试验人员要注意在试验开始之前对试验设备的连接线情况进行检查。
4.1.4充电时间过短。充电电流比稳定电流小，致使测量值比实际值大很多。
4.1.5绕组的平均温度测量不准确，造成直流电阻换算结果超出规定范围。
在绕组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℃。尽量不要在变压器刚停下来的时候测量。A、B、C三相绕组尽量在同一温度下测量。
为了与以前的数值比较，应将不同温度下测量的直流电阻，按R0=Rt（T+θ）/（T+t）换算到同一温度，以便于比较。T为电阻温度常数，铜导线取235，铝导线取225，t为绕组温度，θ为换算后的温度，Rt为测量值，R0为换算后的电阻值。