變壓器直流電阻故障分析

2015-04-29 11:15:56華林青

中國機械 2015年2期

華林青

摘?要：正常的變壓器三相直流電阻基本平衡，容量為1?600kVA以下的配電變壓器，直流電阻不平衡率相為4%，線為2%;2?000kVA及以上的變壓器，直流電阻不平衡率相（有中性點引出時）為2%，線（無中性點引出時）為1%。然而在實際測試過程中經常會遇到一些特殊情況，這些情況綜合來看無非就是兩大方面，一是不平衡，二是測不準。本文通過對影響直流電阻不平衡率超標的幾個典型原因進行分析，提出解決方法，提高試驗效率。

關鍵詞：變壓器;直流電阻;不平衡率

1.引言

直流電阻測量可以檢查出繞組內部導線接頭的焊接質量、引線與繞組接頭的焊接質量、電壓分接開關各個分接位置及引線與套管的接觸是否良好、并聯支路連接是否正確、變壓器載流部分有無短路情況以及繞組有無短路現象。

2.變壓器直流電阻測量不平衡率超標的原因分析

根據本人多年從事變壓器試驗，關于直流電阻不平衡率超標的原因主要有以下幾個方面：

2.1焊接引起的虛焊、假焊，采用冷壓焊時的接觸不良等情況

試驗中B相電阻比正常相A，C相的電阻大出近一倍。根據公式：R?故/R正=S正/S故，故障相B相的焊接截面積S故比正常相A，C相的焊接截面積S正小了近一倍。因此初步分析B相線圈并繞二根導線中可能虛焊。最終將B相線圈并繞導線與引線焊接部分分開發現有一處導線的接頭焊接不良。

2.2引線結構

SH15-M-200/10、SH15-M-315/10變壓器低壓側直流電阻及不平衡率的計算值及實測值如表1所示

變壓器

測量值

不平衡率（%）

不平衡率

標準（%）

SH15-M-200/10

Rao（mΩ）

Rbo（mΩ）

Rco（mΩ）

≤4

3.321

3.147

3.308

5.53

SH15-M-315/10

Rao（mΩ）

Rbo（mΩ）

Rco（mΩ）

2.061

1.968

2.057

4.73

表1?變壓器的直流電阻及不平衡率

三項線圈直流電阻非常相近的變壓器，a、c兩相繞組的直流電阻受引線的影響最大，因為a、c端部引線較b長，再加上N離a、c較b較遠，因此不平衡系數容易超標。

2.3分接開關接觸不良

35℃條件下變壓器SZ9-40000/110高壓直阻測量中某幾檔數據如下：

檔位

不平衡率

0.4834

0.4750

0.4867

2.45

0.4981

0.4815

0.4948

3.34

表2直流電阻修前數據

初步判斷由于開關觸頭氧化致使開關觸頭接觸不良引起，通過開關吊芯對其動觸頭進行清洗，去其炭化污跡再用干凈絕緣油進行清洗，然后測量其過渡電阻無誤重新裝回開關中。

圖1開關吊檢

30℃條件下開關復位后，重新測試直流電阻，具體數據如下表3：

檔位

不平衡率

0.4510

0.4539

0.4531

0.64

0.4576

0.4605

0.4601

0.63

表3直流電阻修后數據

由上表數據看出經過開關吊芯清洗，直流電阻不平衡率恢復正常。

2.4外界干擾

根據現場總結，對于直流電阻外界干擾造成的原因有以下幾種：

2.4.1當中性點引線不拆時

原因：電磁干擾通過引線傳遞入儀器內部使放大器輸出有擺動;

處理方法：測量時盡量使變壓器引線全部拆除（包括中性點引線），特別是接地的引線。

2.4.2二次繞阻接地短路線不拆除

原因：測量一次繞阻時，如果二次繞阻接地短路線不拆除，二次繞阻會構成回路，導致變壓器帶載。測試的時候，直流電阻的直流電源充電時間過長，而且直流電阻測試儀的采樣系統也不穩定;

處理方法：必須拆除二次繞組接地，保證變壓器二次繞組開路，這樣就能提高直流電阻的電源利用率，提高測量的準確性;

2.4.3測量線接觸不良

原因：測量線夾子夾住銅排的地方接觸不良，導致充電不成功，數據無顯示;

解決辦法：盡量保證測量線的接觸良好，防止出現夾子懸空，接觸絕緣層等問題出現。

2.4.4大電流導致測量線的電阻變化

原因：在測量大容量的變壓器直流電阻往往用到大電流。但是由于試驗人員在大電流的試驗中使用截面積較小的測量線，在大電流長時間作用下，會導致測量線發熱而使電阻值偏大。

解決辦法：應該確保測量線要符合測量電流的要求，不能用小電流的測量線去進行大電流測量。測量過程中如果時間過長，要注意測量線的溫度是否過高。如果過高則應該更換更大的截面積測量線或者暫停下來，待測量線溫度正常后再進行嘗試。

3.結論

變壓器直流電阻測量試驗雖然比較簡單，但是對于其試驗數據的影響因素也是比較多的，我們不能單單地記錄數據，而應該從數據進行分析，尋找影響數據異常的因素，進而尋求解決的辦法。本文通過對大量現場試驗累計的經驗，為從事試驗人員提供一些故障原因分析和解決辦法，如有不足之處，請指正。

參考文獻：

[1]曾生健.一例主變壓器直流電阻測試結果異常分析[J].農村電工，2014，09：38-39.

[2]張貴良.變壓器直流電阻試驗研究[J].電子世界，2014，12：54-55.