变压器绕组的直流电阻测试是变压器移交和维修后必不可少的。直流电阻测量可以反映接头焊接的质量,是否存在匝间短路,各分接开关是否接触良好。根据DL/T 596-1996《电气设备预防性试验规程》,不平衡率在1.6MV以上。变压器电阻不超过2%,线路电阻不平衡率不超过1%。
1. 变压器绕组直流电阻测量的基本原理
电力变压器绕组可以看作是由绕组电感L和电阻R串联而成的等效电路,如图1所示。绕组电感高,直流电阻低。此外,变压器容量与电压级和电感电阻比成正比。
图1直流电阻示意图
当直流电压EN用于测试绕组时,电感中的电流为零,这适用于t=o时的电阻,因为电感中的电流不能发生变化。因此,在电阻处没有电压降,电压作用于电感的两端。测量电路的过渡过程应满足以下要求:
EN——施加直流电压,V
R——绕组直流电阻,Ω
L——绕组电感,H
I——直流电流,A
电路稳定的时间由R与l之比决定,即= l /R。称为电路的时间常数。换句话说,当时间常数越大,稳定需要更长的时间。低压测量时,应选择合适的测量装置和方法。对于大容量变压器,推荐使用以上20A测试仪。测试时,绕组不能短路,测量时间应足够。
此外,根据阻力定律:R =ρL / S
ρ——绕组的电阻率
L——绕组的长度
S——绕组水平截面积
电阻与水平截面积和绕组长度有关。绕组接头焊接不良或引出线断裂时,直流电阻增大;然而,如果匝间绕组短路,直流电阻会增大。
2.现场试验方法和原理
大型变压器低压侧绕组呈三角形连接,绕组间并联互感。充电时间长,测试数据不稳定。因此,测试数据缺乏可靠性,难以确定设备状态。
现场测量直流电阻的方法很多,主要有直流压降法和电桥法,电桥法是根据电桥平衡原理测量直流电阻的方法。有两种方法——双臂桥和单臂桥,其他方法有高压充电低压测量、磁通冲击法、二阶振荡法、动态测量、短路去污和恒流源。
为了保证测量数据的正确性和可靠性,在测量直流电阻时,在出现不平衡现象时,要做到以下几点。
1)检查测试引线夹。试验结果表明,该材料的弹性和接触面良好,试验引线没有断裂。消除了测试导线和测试设备的影响。
2)充分的焖烧和放电。以消除剩余电荷或感应电动势的影响。
3)多次开关分接开关。如果不平衡率没有明显下降,且各抽头直流电阻的不平衡率大致相同,则排除了分接开关接触不良的可能性。
4)进行温度转换。与之前的测试进行比较。
5)检查交货报告和交接报告的数据,确认生产过程中铅电阻的差异是否导致直流电阻不平衡率超标。
如果直流电阻仍然超过了限制上述程序完成后,那么电力变压器可能有这样的缺陷:①松散绕组连接或坏的焊接质量;②在抽头转换开关内部故障;③绕组断股;④匝间短路。
回复者:华天电力
直流电阻测试仪简单讲解