浅谈变压器直流电阻试验研究

张志敏 张丽英 王慧茹 董勇杰 张建华

（濮阳供电公司，河南 濮阳 457000）

变压器绕组直流电阻测量属于变压器的例行试验，通过测量变压器绕组直流电阻，可以检查绕组导线连接处的焊接或机械连接是否良好；电压分接开关的各个位置接触是否良好及分接开关实际位置与指示位置是否相符；引出线有无断裂；多股导线并绕的绕组是否有断股等情况。变压器绕组的直流电阻是变压器在交接、大修和改变分接开关后，必不可少的试验项目，也是故障后的重要检查项目。

1 测量方法

测量变压器直流电阻主要有电流电压表法、平衡电桥法和辅助测量法（数字电桥法）。变压器直流电阻缩短测量时间的方法主要有回路电阻突变法、恒流源法、助磁法、消磁法和数字式直流电阻测试仪。

1.1 电流电压表法。电流电压表法又称电压降法。电压降法的测量原理是在被测绕组中通以直流电流，因而在绕组的电阻上产生电压降，测量出通过绕组的电流及绕组上的电压降，根据欧姆定律即可算出绕组的直流电阻。测量接线如图1所示。

图1 电流电压表法测量直流电阻原理图

测量时应先接通电流回路，待测量回路的电流稳定后再合开关K2，接入电压表。当测量结束，切断电源之前，应先断K2后断K1，以免感应电动势损坏电压表。测量用仪表应不低于0.5级，电流表应选用内阻小的；电压表应尽量选内阻大的。连接电流表及电压表的导线应有足够的截面，并尽量的短，切接触良好，以减小引线和接触电阻带来的测量误差。当测量电感量大的电阻时，要有足够的充电时间。

如不计电流表及电压表对测量结果的影响时采用图1（a）的接线，测得的电阻数值偏大；当被测电阻越小偏大的越多，因为被测电阻越小，在一定的测量电压下，电流表内阻上产生的电压降也越大，而电压表测得的数值中包含了这个电压降，所以图1（a)适用于测1欧以上的大电阻。采用图1（b）的接线时，由于电压表分流的影响，电流表测的数值偏大，因此计算出的数值偏小，所以在一定的外施电压下，当被测电阻越大，回路电流越小，则电流偏大的越多，算出的电阻误差也就越大，所以这种接线适用于测1Ω以下的小电阻。

1.2 增大回路电阻——回路电阻突变法。变压器内部的参数电感和绕组电阻是不能改变的，但可以增加电路内的串联电阻来减小线路的时间常数，从而缩短直流电阻的测量时间。

在测量回路中串入附加电阻R，既“电阻突变法”，如图2所示，测量时先合上K2,将R短接，再合K1，待电流增加到预定值I2后，立即断开K2，电阻R串入测量回路，电流很快就稳定下来，然后再接入电压表，测量绕组上的电压降。

图2 大型变压器直流电阻测量接线图

应用电压降法测量直流电阻，是根据测量的电流和电压值，用欧姆定律计算得到的。一般大型变压器绕组的直流电阻比较小，因此应选用灵敏度及准确度较高的电流电压表，以减小测量误差。

1.3 减小回路电感——全压恒流源法。全压恒流电源是由一恒压电压源和一恒流源及控制回路构成，恒压源的无载直流电压一般为45-100V，其作用是在充电初始使电流有较快的上升速度；恒流源则强迫充电电流很快稳定在预定值（即恒压源下充电，恒流源下测量）。将其应用于电桥法或电压降法中，能大大减少充电时间，准确迅速地测量大型变压器绕组的直流电阻。

1.4 减小回路电感——助磁法。变压器铁心是非线性铁磁材料，当励磁电流产生的磁势足够大时，变压器铁心会因磁饱和而使L减小，助磁法就是基于铁心的这样一种特性提出来的。

1.5 减小回路电感——消磁法。同一铁心柱的两个绕组中通以相反的的电流以使磁通抵消，从而使测量电路达到基本属于纯电阻（L≈0）的线性电路，使测量准确稳定、简单迅速。

2 测量中的注意事项

由于影响测量结果的因素很多，如仪表精度、引线松紧、温度高低、接触情况和稳定时间等。因此应注意以下事项：接线时，应注意仪表的正、负极性且仪表的准确度应不低于0.5级；使用的直流电源应电压稳定，容量充足，以防止由于电流波动产生自感电动势而影响测量的准确性；准确测量绕组的平均温度，一般以变压器的上层油温作为绕组温度；试验电流不得大于被测绕组额定电流的20%，且通过电流的时间不宜过长，以减少被测电阻因发热而产生较大的误差，连接导线接触必须良好。

3 对测量结果的判断

对于630千伏安以上的变压器，当无中性点引出线时，同一位置测量的绕组直流电阻，直接用线电阻相互比较，既RAB、RBC、RCA相互比较，其最大差值应不大于平均值的2%；与以前（出厂、交接或者上次）测量的结果比较，其最大差值也不大于平均值的2%（本次测量值与以前测量值换算至同一温度，其差值与以前数值之比）。630千伏安及以下的变压器，相间差值一般应不大于三相平均值的4%，线间差值应不大于三相平均值的2%。每次所测电阻值都必须换算到同一温度下进行比较，若比较结果直流电阻虽未超过标准，但是每次测量的数值都有所增加，这种情况也应引起足够的重视。如变压器的中性点无引出线时，三相电阻不平衡值超过2%时，则需将线电阻换算成相电阻，以便找出缺陷相。

结语

对变压器绕组进行直流电阻测量，可以检查绕组接头的焊接质量和绕组有无匝间短路；电压分接开关的各个位置接触是否良好及分接开关实际位置与指示位置是否相符；引出线有无断裂；多股导线并绕的绕组是否有断股等情况。变压器绕组的直流电阻是变压器在交接、大修和改变分接开关后，必不可少的试验项目，也是故障后的重要检查项目。

[1]范辉.电气试验[M].北京：中国电力出版社.

[2]胡启凡.变压器试验技术[M].北京：中国电力出版社.