變壓器直流電阻故障分析

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(diǎn)引出時(shí)）為2%，線（無(wú)中性點(diǎn)引出時(shí)）為1%。然而在實(shí)際測(cè)試過(guò)程中經(jīng)常會(huì)遇到一些特殊情況，這些情況綜合來(lái)看無(wú)非就是兩大方面，一是不平衡，二是測(cè)不準(zhǔn)。本文通過(guò)對(duì)影響直流電阻不平衡率超標(biāo)的幾個(gè)典型原因進(jìn)行分析，提出解決方法，提高試驗(yàn)效率。

關(guān)鍵詞：變壓器;直流電阻;不平衡率

1.引言

直流電阻測(cè)量可以檢查出繞組內(nèi)部導(dǎo)線接頭的焊接質(zhì)量、引線與繞組接頭的焊接質(zhì)量、電壓分接開(kāi)關(guān)各個(gè)分接位置及引線與套管的接觸是否良好、并聯(lián)支路連接是否正確、變壓器載流部分有無(wú)短路情況以及繞組有無(wú)短路現(xiàn)象。

2.變壓器直流電阻測(cè)量不平衡率超標(biāo)的原因分析

根據(jù)本人多年從事變壓器試驗(yàn)，關(guān)于直流電阻不平衡率超標(biāo)的原因主要有以下幾個(gè)方面：

2.1焊接引起的虛焊、假焊，采用冷壓焊時(shí)的接觸不良等情況

試驗(yàn)中B相電阻比正常相A，C相的電阻大出近一倍。根據(jù)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(dǎo)線中可能虛焊。最終將B相線圈并繞導(dǎo)線與引線焊接部分分開(kāi)發(fā)現(xiàn)有一處導(dǎo)線的接頭焊接不良。

2.2引線結(jié)構(gòu)

SH15-M-200/10、SH15-M-315/10變壓器低壓側(cè)直流電阻及不平衡率的計(jì)算值及實(shí)測(cè)值如表1所示

變壓器

測(cè)量值

不平衡率（%）

不平衡率

標(biāo)準(zhǔn)（%）

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(xiàng)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?yàn)閍、c端部引線較b長(zhǎng)，再加上N離a、c較b較遠(yuǎn)，因此不平衡系數(shù)容易超標(biāo)。

2.3分接開(kāi)關(guān)接觸不良

35℃條件下變壓器SZ9-40000/110高壓直阻測(cè)量中某幾檔數(shù)據(jù)如下：

檔位

AO

BO

CO

不平衡率

12

0.4834

0.4750

0.4867

2.45

13

0.4981

0.4815

0.4948

3.34

表2直流電阻修前數(shù)據(jù)

初步判斷由于開(kāi)關(guān)觸頭氧化致使開(kāi)關(guān)觸頭接觸不良引起，通過(guò)開(kāi)關(guān)吊芯對(duì)其動(dòng)觸頭進(jìn)行清洗，去其炭化污跡再用干凈絕緣油進(jìn)行清洗，然后測(cè)量其過(guò)渡電阻無(wú)誤重新裝回開(kāi)關(guān)中。

圖1開(kāi)關(guān)吊檢

30℃條件下開(kāi)關(guān)復(fù)位后，重新測(cè)試直流電阻，具體數(shù)據(jù)如下表3：

檔位

AO

BO

CO

不平衡率

12

0.4510

0.4539

0.4531

0.64

13

0.4576

0.4605

0.4601

0.63

表3直流電阻修后數(shù)據(jù)

由上表數(shù)據(jù)看出經(jīng)過(guò)開(kāi)關(guān)吊芯清洗，直流電阻不平衡率恢復(fù)正常。

2.4外界干擾

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)總結(jié)，對(duì)于直流電阻外界干擾造成的原因有以下幾種：

2.4.1當(dāng)中性點(diǎn)引線不拆時(shí)

原因：電磁干擾通過(guò)引線傳遞入儀器內(nèi)部使放大器輸出有擺動(dòng);

處理方法：測(cè)量時(shí)盡量使變壓器引線全部拆除（包括中性點(diǎn)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(cè)量一次繞阻時(shí)，如果二次繞阻接地短路線不拆除，二次繞阻會(huì)構(gòu)成回路，導(dǎo)致變壓器帶載。測(cè)試的時(shí)候，直流電阻的直流電源充電時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，而且直流電阻測(cè)試儀的采樣系統(tǒng)也不穩(wěn)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(kāi)路，這樣就能提高直流電阻的電源利用率，提高測(cè)量的準(zhǔn)確性;

2.4.3測(cè)量線接觸不良

原因：測(cè)量線夾子夾住銅排的地方接觸不良，導(dǎo)致充電不成功，數(shù)據(jù)無(wú)顯示;

解決辦法：盡量保證測(cè)量線的接觸良好，防止出現(xiàn)夾子懸空，接觸絕緣層等問(wèn)題出現(xiàn)。

2.4.4大電流導(dǎo)致測(cè)量線的電阻變化

原因：在測(cè)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(yàn)人員在大電流的試驗(yàn)中使用截面積較小的測(cè)量線，在大電流長(zhǎng)時(shí)間作用下，會(huì)導(dǎo)致測(cè)量線發(fā)熱而使電阻值偏大。

解決辦法：應(yīng)該確保測(cè)量線要符合測(cè)量電流的要求，不能用小電流的測(cè)量線去進(jìn)行大電流測(cè)量。測(cè)量過(guò)程中如果時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，要注意測(cè)量線的溫度是否過(guò)高。如果過(guò)高則應(yīng)該更換更大的截面積測(cè)量線或者暫停下來(lái)，待測(cè)量線溫度正常后再進(jìn)行嘗試。

3.結(jié)論

變壓器直流電阻測(cè)量試驗(yàn)雖然比較簡(jiǎn)單，但是對(duì)于其試驗(yàn)數(shù)據(jù)的影響因素也是比較多的，我們不能單單地記錄數(shù)據(jù)，而應(yīng)該從數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，尋找影響數(shù)據(jù)異常的因素，進(jìn)而尋求解決的辦法。本文通過(guò)對(duì)大量現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)累計(jì)的經(jīng)驗(yàn)，為從事試驗(yàn)人員提供一些故障原因分析和解決辦法，如有不足之處，請(qǐng)指正。

參考文獻(xiàn)：

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