變壓器投入使用前必做試驗(yàn)

王立強(qiáng)

（綏化學(xué)院 黑龍江 綏化 152061）

1 變壓器概述

變壓器是用來(lái)變換交流變壓和電流且傳輸電流電能的設(shè)備，變壓器按作用分為升壓變壓器、降壓變壓器、配電變壓器等；按用途可分為牽引變壓器、電力變壓器、電源調(diào)壓變壓器；按照冷卻方式可分為干式變壓器、油浸變壓器。變壓器的發(fā)明對(duì)電能的遠(yuǎn)距離傳輸意義非凡，它通過(guò)電磁感應(yīng)原理將電壓升高或降低，變壓器將發(fā)電廠發(fā)出的電壓升高，送到輸電線路，到用戶端再將其降低至用戶所需電壓。這樣使在輸出功率不變的情況下電壓升高相應(yīng)的電流將減小，電能在線路中的損失主要是熱能的損失，它的大小與電流方成正比，當(dāng)電流減小時(shí)，電能在傳輸線路上的損耗也相應(yīng)地減少，那么傳送到使用地的能量就相應(yīng)地增加。在這個(gè)能源極度緊張的時(shí)代為國(guó)家節(jié)約了能量。

變比：在高壓和低壓連接組別相同情況下變比約等于匝數(shù)比，這里通過(guò)變壓器空載情況下一次側(cè)電壓和二次側(cè)電壓之比來(lái)檢驗(yàn)變比。用來(lái)檢測(cè)有載分接開(kāi)關(guān)是否正確連接，變壓器變比是否按照名牌制造，是否能達(dá)到電壓變換要求。

繞組直流電阻測(cè)量：檢查焊接是否良好；檢查繞組、引線是否有斷裂；檢查匝間是否有短路：檢查并聯(lián)支路的正確性。

2 試驗(yàn)原理

2.1 變比試驗(yàn)原理：是通過(guò)測(cè)量變壓器線圈低壓側(cè)和變壓器高壓側(cè)電壓通過(guò)電壓比近似同匝數(shù)比來(lái)進(jìn)行變壓器變比試驗(yàn)。

2.2 直流繞組的試驗(yàn)原理原理：是通過(guò)測(cè)量繞組上的壓降和流過(guò)繞組的電流利用歐姆定律來(lái)計(jì)算（不可用測(cè)量接觸電阻的好表來(lái)測(cè)量線圈電阻，因?yàn)楫?dāng)他們從線圈上拔掉是，因?yàn)楫?dāng)他們從線圈上拔掉時(shí)，感應(yīng)電會(huì)通過(guò)引線對(duì)操作人員造成傷害）。

3 試驗(yàn)過(guò)程

3.1 變比的試驗(yàn)

3.1.1 將交流電壓加在高壓側(cè)（通過(guò)測(cè)量電纜連接，鏈接處一定要緊不要出現(xiàn)縫隙，防止送點(diǎn)時(shí)出現(xiàn)電火花，送電時(shí)要保證人員撤離到安全地帶，送電結(jié)束無(wú)異后才可繼續(xù)操作），所加電壓記作U1。

3.1.2 用電壓表（在交流檔位上）測(cè)量變壓器二次側(cè)的電壓（量程要選的合適，每個(gè)分接頭都要求測(cè)量，注意萬(wàn)用表是否正常，hold鍵是否關(guān)閉，測(cè)量線是否漏電等），并將測(cè)量結(jié)果記錄下來(lái)記作U2盡量詳細(xì)些。

3.1.3 利用測(cè)量的數(shù)據(jù)計(jì)算變比（試驗(yàn)所加的電壓比上萬(wàn)用表所測(cè)得的電壓就約等于變比），計(jì) U1／U2。

3.1.4 試驗(yàn)結(jié)果分析：當(dāng)計(jì)算變比與實(shí)際變比差別超出規(guī)程的要求的主要原因可能是由分接頭焊接錯(cuò)誤而造成的。

3.2 繞組直流電阻的測(cè)量

3.2.1 試驗(yàn)過(guò)程

①在使用雙臂電橋接線的時(shí)候，先將電橋放平穩(wěn)，再將電橋的電位樁頭接在靠近被測(cè)繞組上，還要注意將電流樁頭接在電位樁頭的上面。

②測(cè)量前先用萬(wàn)用表測(cè)出直流電阻線圈的電阻值，在根據(jù)萬(wàn)用表測(cè)得的數(shù)值將電橋倍率選鈕置于適當(dāng)位置，還要記的將剩余為測(cè)的直流繞阻的線圈短路并接地，最后打開(kāi)電橋的電源開(kāi)關(guān)充電。

③最好當(dāng)電橋的電瓶電量充滿后按下檢流計(jì)開(kāi)關(guān)，迅速調(diào)節(jié)測(cè)量臂（若指針指向+，則旋轉(zhuǎn)可調(diào)電阻將電阻調(diào)大；若指針指向－，則旋轉(zhuǎn)可調(diào)電阻將電阻調(diào)小），當(dāng)檢流計(jì)指針在零刻度左右偏轉(zhuǎn)較小時(shí)，便可以進(jìn)行微調(diào)，直到指針平穩(wěn)停在零位上時(shí)記錄電阻值Rt1，重復(fù)①、②、③，測(cè)得值并記錄為Rt2，并要把測(cè)試時(shí)溫度和濕度記錄下來(lái)。應(yīng)注意因?yàn)楣ぷ麟娏鞔螅瑴y(cè)量時(shí)間一定要短，連接的導(dǎo)線也要短，各連接處應(yīng)該緊密。

④當(dāng)測(cè)量完畢，應(yīng)先松開(kāi)檢流計(jì)按鈕，再松開(kāi)電源。則被測(cè)線圈電阻等于倍率數(shù)乘以測(cè)量臂電阻值。注意：電阻的大小與溫度成正比溫度越高其電阻越大所以測(cè)量。因?yàn)槔@組處于變壓器油中要考率變壓器油的溫度，變壓器油的溫度頂層油溫和底層油溫的平均值。盡量減少試驗(yàn)回路中的導(dǎo)線接觸電阻，運(yùn)行中的變壓器分接頭常受油膜等污物的影響使其接觸不良，一般需切換數(shù)次后再測(cè)量，以免造成判別錯(cuò)誤。

計(jì)算公式：Rt2=Rt1*（k+T2）/（K+T1）

其中，Rt2=線圈在T2溫度下的直流電阻；

Rt1=線圈在T1溫度下的直流電阻；

K=銅線圈時(shí)為234.5，鋁線圈時(shí)為225.5。

3.2.2 其結(jié)果分析

對(duì)于容量超過(guò)630kVA變壓器，且無(wú)中性點(diǎn)引線時(shí)，用Rab、Rbc、Rca相互比較，其中最大的差值應(yīng)不大于三相平均值的2%;并且與以前測(cè)量的Rab、Rbc、Rca結(jié)果比較，其相對(duì)變化也應(yīng)不大于2%。對(duì)于容量小于630kVA的變壓器，相間差值一般不應(yīng)大于本相平均值的4%，線間差值不應(yīng)大于三相平均值的2%（測(cè)的直流電阻值都必須換算到同一溫度下進(jìn)行比較，這里介紹在20℃下的電阻轉(zhuǎn)換公式：R20℃=Rt*K；K=(T+20)/(T+t)；其中 R20℃為 20℃時(shí)的直流電阻值（Ω）；Rt為 t℃時(shí)測(cè)得的電阻值；T為常數(shù)銅導(dǎo)線為234.5，鋁導(dǎo)線為225；t為測(cè)量時(shí)的溫度。其中誤差百分?jǐn)?shù)的計(jì)算方法：△R%＝[（Rmax－Rmin）/RP]×100%；Rp＝（Rab+Rbc+Rac）／3。式中，△R%——誤差百分?jǐn)?shù)；Rmax——實(shí)測(cè)中的最大值（Ω）；Rmin——實(shí)測(cè)中的最小值（Ω）；Rp——三相中實(shí)測(cè)的平均值（Ω）。

4 試驗(yàn)結(jié)論

通過(guò)驗(yàn)證變壓器變比、是否和銘牌相符合，繞組直流電阻滿足Rab、Rbc、Rca相互比較，其中最大的差值應(yīng)不大于三相平均值的2%;并且與以前測(cè)量的Rab、Rbc、Rca結(jié)果比較，其相對(duì)變化也應(yīng)不大于2%。對(duì)于容量小于630kVA的變壓器，相間差值一般不應(yīng)大于本相平均值的4%，線間差值不應(yīng)大于三相平均值的2%上訴條件滿足變壓器的變比和銘牌無(wú)誤，且直流繞組合格。通過(guò)試驗(yàn)了解到影響直流電阻的因素如下：雖然雙臂電橋和單臂電橋相比雙臂電橋測(cè)量小電阻時(shí)臂單臂電橋準(zhǔn)確些但是雙臂電橋本身精度比較低、由于測(cè)量要迅速工作人員可能在接線上出現(xiàn)錯(cuò)誤、再者由于使用的引線材料問(wèn)題可能導(dǎo)致引線電阻及其相應(yīng)接線電阻過(guò)大、為電橋供電的電壓不足等；在變壓器本身上，主要有分接頭可能接觸不良、變壓器出廠時(shí)線圈或引線焊接不良更嚴(yán)重的可能出現(xiàn)斷裂、再者在工作人員操作時(shí)沒(méi)把套管導(dǎo)桿與引線良好接觸、嚴(yán)重的可能是變壓器線圈匝間、層間、相間發(fā)生短路問(wèn)題等。

［1］大型油浸式變壓器溫度場(chǎng)計(jì)算的研究[J/OL].土豆網(wǎng).

［2］變壓器線圈直流電阻測(cè)量及其結(jié)果分析[J].交通科技與經(jīng)濟(jì),2009(4).