任務(wù)二　直流電阻測量

變壓器的直流電阻是變壓器制造中半成品、成品出廠試驗、安裝、交接試驗及電力部門預防性試驗的必測項目，能有效發(fā)現(xiàn)變壓器線圈的選材、焊接、連接部位松動、缺股、斷線等制造缺陷和運行后存在的隱患。所以是變壓器出廠及預防性試驗性的一個固定試驗項目，對變壓器的安全運行有著至關(guān)重要的作用，是變壓器預防性試驗中的一個硬性指標。按照IEC標準和國標GB 1094—2007，變壓器制造、大修、交接試驗、溫升測試與診斷中進行的必測項目。根據(jù)標準規(guī)定：1.6MV·A以上的變壓器，相電阻不平衡應不大于2％，無中性點引出的繞組，線電阻不平衡應不大于1％；1.6MV·A以下的變壓器，相電阻不平衡應不大于4％，無中性點引出的繞組，線電阻不平衡應不大于2％。

值得注意的是，由于變壓器的容量比較大，繞組導線截面增加，直流電阻很小，特別是低壓繞組直流電阻大約幾毫歐，所以測量的細微變動比較難察覺，不能及時發(fā)現(xiàn)潛在的問題，導致設(shè)備故障進一步發(fā)展。所以在比較測量時，要與同溫度的出廠值比較，相應變化不應大于2％，同時注意三相電阻值是否平衡。

一、測量目的

測量變壓器繞組的直流電阻是一個很重要的試驗項目，在《電力設(shè)備預防性試驗規(guī)程》中，其次序排在變壓器試驗項目的第二位。測量變壓器繞組直流電阻的目的是：

（1）檢查繞組焊接質(zhì)量。

（2）檢查分接開關(guān)各個位置接觸是否良好。

（3）檢查繞組或引出線有無折斷處。

（4）檢查并聯(lián)支路的正確性，是否存在由幾條并聯(lián)導線繞成的繞組發(fā)生一處或幾處斷線。

（5）檢查層、匝間有無短路的現(xiàn)象。

二、操作規(guī)范

測量前先記錄頂層油溫及環(huán)境溫度和濕度，測試后使用測量設(shè)備或儀表上的“放電”或“復位”鍵對被測繞組充分放電。

根據(jù)輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修試驗規(guī)程Q/GDW 168—2008規(guī)定，試驗結(jié)果判斷依據(jù)要求：相間互差不大于2％（警示值），同相初值差不超過±2％（警示值）。

受各種因素影響（如繞組溫度估算的偏差），與上次試驗結(jié)果比較，測量結(jié)果可能普遍偏小或偏大一些。但這種情況通常是要么全偏小，要么全偏大，否則應注意個別偏離這一規(guī)律者。此外，同一繞組，在不同分接位置的電阻應符合變化規(guī)律。220kV及以上繞組電阻測量電流宜為5A，且鐵芯的磁化極性應保持一致。測量電流過大，可能產(chǎn)生較大的剩磁，甚至發(fā)熱使測量結(jié)果出現(xiàn)偏差。

三、安全須知

為了盡可能減少測量誤差，應該注意以下幾點：

（1）測量儀器的不確定度不應大于0.5％，繞組電阻值應在儀器滿量程的70％之上。

（2）在所有繞組電阻測量期間，鐵芯磁化的極性應保持不變。

（3）電壓引線和電流引線分開，而且越短越好。

（4）測量電流不要超過15％的額定值，以免發(fā)熱影響測量結(jié)果必須等讀數(shù)完全穩(wěn)定。

（5）測量結(jié)束后，應采取措施，避免因電流突然中斷產(chǎn)生高電壓。

四、實戰(zhàn)任務(wù)

實踐表明，直流電阻測試項目對發(fā)現(xiàn)焊接不良或者斷股缺陷具有重要意義。某臺2000kV·A變壓器、6kV側(cè)運行中輸出電壓三相不平衡超過5％，曾懷疑電源質(zhì)量，但經(jīng)檢查無誤，于是對該變壓器進行多項試驗，結(jié)果從直流電阻測量數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)，該臺變壓器三相分接開關(guān)由于長期不用，接觸不良，立即進行了檢修再檢測結(jié)果正常。某變電所一臺10000kV·A，60kV的有載調(diào)壓變壓器，進行預防性試驗時直流電阻不合格，B相的直流電阻在7、8、9三個分接位置時，較其他兩相大7％左右，分析認為B相接觸不良。又做色譜分析，變壓器本體油色譜合格，而B相套管色譜數(shù)據(jù)表明，該套管存在過熱性故障。停電檢查發(fā)現(xiàn)，確是B相穿纜引線鼻子與將軍帽接觸不緊造成的。

所以長期以來，測量繞組的直流電阻一直被認為是考查變壓器縱絕緣的主要手段之一，有時甚至是判斷電流回路連接狀況的唯一辦法。

某供電局變電所的一臺50MV·A的電力變壓器，在測量110kV側(cè)分接頭2的直流電阻時，三相電阻不平衡系數(shù)為4.4％，超過《電力設(shè)備預防性試驗規(guī)程》規(guī)定的2％，實測數(shù)據(jù)如表2-4所示。

經(jīng)過多次轉(zhuǎn)換分接開關(guān)再進行測量，直流電阻不平衡系數(shù)仍大于《電力設(shè)備預防性試驗規(guī)程》規(guī)定，繞組接線示意圖如圖2-3所示。當進行色譜分析時，卻未發(fā)現(xiàn)異常。為了查明不平衡系數(shù)超標的原因，將變壓器油放掉后測量直流電阻，測量結(jié)果如表2-5所示。

由表2-5可見，分接頭2仍存在問題。由于對分接頭1.3曾作過測量，均合格，這說明變壓器繞組的公用段沒有問題。接著又進行分段查找，分別測量選擇開關(guān)動靜觸頭間以及靜觸頭到110kV出線套管間的直流電阻，測量結(jié)果如表2-6所示。

由表2-6中數(shù)據(jù)可知，B相可能有問題，而且發(fā)生在動靜觸頭之間。

為進一步查找產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因，將B相分接頭2的靜觸頭緊固螺絲緊了半圈后，再進行測量，測量結(jié)果如表2-7所示。

由表2-7中數(shù)據(jù)可知，其中B相數(shù)據(jù)從原來0.506變動到0.526，變壓器繞組不平衡系數(shù)超標是由于相動靜觸頭之間接觸不良造成的。

五、實戰(zhàn)分析

直流電阻不平衡故障處理方法和措施。

（1）繞組焊接不良或者斷股。一相或者多相繞組支路引線頭斷股或者焊接不良，長期運行后會脫焊，阻值增大。需要用氣相色譜分析阻值增大的那相，再吊芯檢查，同時注意分接開關(guān)彈簧部分，檢查繞組虛焊處。完成吊芯檢查，還需測量絕緣電阻、介損測量、工頻耐壓試驗要滿足相關(guān)標準。當變壓器受到短路電流沖擊后，應及時測量其直流電阻，及時發(fā)現(xiàn)斷股故障，同時結(jié)合色譜綜合分析，確認故障。

（2）三相匝間短路。可用電橋法進行空載測量，停電放電后手摸三相線包，繞組發(fā)熱嚴重說明匝間短路，需要局部維修，重包絕緣或重做繞組。

（3）分接開關(guān)指位指針移位。分接開關(guān)指位指針移位或者接觸不良會導致變壓器直流電阻不平衡率超標。用氣相色譜分析確認故障后，進行吊芯檢查，檢查其導電回路電氣接觸部分，調(diào)整開關(guān)指示位置。

（4）引線連接不緊。包括引線與套管導管、分接開關(guān)等連接不緊，都能導致變壓器高壓繞組直阻不平衡率大于2％。這時要重新檢測各連接部分，判斷電氣連接是否正常，同時可用氣相色譜分析內(nèi)容故障，確定不良的部分，重新進行連接部位緊固螺母或者內(nèi)部螺牙。

復習與思考

1.直流電阻試驗能檢測出變壓器什么問題？相電阻不平衡率允許最大值是多少？

2.絕緣電阻和直流電阻有什么本質(zhì)的區(qū)分？在高壓試驗中有什么作用。

3.除了變壓器外，直流電阻還可以用在哪些設(shè)備上進行測試？具體的試驗方法有何不同？