回路電阻測試儀工作原理及常見故障處理

張朝川　朱新林

[摘 ? ?要]對電力系統(tǒng)來說，測量回路電阻是一項十分重要的工序，也是工程交接以及預防實驗展開的重要基礎，其中所需要應用到的設備便是回路電阻測試儀。該設備能夠不僅可以確保短路器的安全穩(wěn)定運行，同時還能夠有效體現(xiàn)出所接觸的電阻值。所以目前電力系統(tǒng)對回路電阻測試儀的應用十分普遍。本文首先對回路電阻測試儀進行詳細介紹，并且根據(jù)實際情況和經驗，分析其工作過程中的常見故障，并提出幾項有效的解決措施。

[關鍵詞]回路電阻測試儀;工作原理;常見故障;解決措施

[中圖分類號]TM934.1 [文獻標志碼]A [文章編號]2095–6487（2020）05–0–03

Working principle of Loop Resistance Tester and Common Fault Treatment

Zhang Chao-chuan Zhu Xin-lin

[Abstract]For power systems， measuring loop resistance is a very important process， and it is also an important basis for engineering handover and preventive experiments.The equipment that needs to be applied is the loop resistance tester.This device can not only ensure the safe and stable operation of the short circuiter， but also effectively reflect the resistance value of the contact.Therefore， the current application of loop resistance testers in power systems is very common.First， the loop resistance tester is introduced in detail， and based on the actual situation and experience， the common faults in the working process are analyzed， and several effective solutions are proposed.

[Keywords]loop resistance tester; working principle; common faults; solutions

回路電阻測試儀的全稱為變壓器回路電阻測試儀。該設備可以在100～600A的電流之間將回路或接觸電阻測量出來，并實現(xiàn)有效存儲。因為傳統(tǒng)模式下使用的雙臂直流電橋所能夠測量的電流級數(shù)較小，并且在測量的同時極易受到一些外界因素的影響，例如動靜出點或者油膜間氧化層等，所以發(fā)現(xiàn)導電回路導體截面積縮小較為困難，并且如果電阻值較大則會覆蓋接觸電阻的實際值。因此，第回路電阻測試儀的工作原理及常見故障進行全面分析十分重要。

1 ?電力系統(tǒng)應用回路電阻測試儀的重要性

隨著我國社會的進步和經濟的飛速發(fā)展，人們對電力的需求也在不斷提高，電力工業(yè)的發(fā)展也是社會發(fā)展的重要基礎，同時電力變送以及傳輸過程中的安全問題也得到了廣泛的關注和重視。對電力設備來說，回路電阻是檢驗表征到點回路連接是否有效良好的一項重要參數(shù)，回路電阻的阻值對正常工作狀態(tài)下的載流能力以及短路電流的切斷能力有重要影響。不同的回路電阻都具備其規(guī)定的取值范圍，如果阻值超出了規(guī)定的范圍，主要原因可能為到點回路中存在接觸不良的情況。在進行預防性試驗和交接試驗的過程中，需要對電力系統(tǒng)中各個設備的回路電阻值進行測定，如變壓器、開關、斷路器等，其回路電阻值主要受到動、靜觸頭之間回路電阻的影響。如果存在大電流運行的情況，連接位置出現(xiàn)接觸不良則會直接引發(fā)局部溫度升高，如果情況嚴重極可能導致惡性循環(huán)，致使氧化燒損。因此電網系統(tǒng)中處于運行狀態(tài)下的電力變壓器、開關和斷路器等設備的回路電阻，是電網系統(tǒng)安全運行的一項重要參數(shù)。

電力系統(tǒng)中的電力變壓器、開關設備以及斷路器的回路電阻相對較小，因此需要使用較高的檢測電流，才能確保檢測的準確性以及其具備較強的抗干擾性能，主要原因在于上述試試唄的動觸頭和靜觸頭之間具有氧化膜，如果僅僅使用很小的電流進行檢測，氧化膜則會嚴重影響到檢測結果的準確性，但是如果檢測電流較大，會導致氧化膜被擊穿，這樣對檢測結果準確性的影響也會降低。因此基于理論分析，檢測電流不需要大于額定電流，但是至少需要超過100 A。

應用回路電阻測試儀十分重要，該設備能夠為檢測提供較大的電流，進一步降低電流波動對檢測結果準確性產生的不良影響，所以目前已經得到了電力系統(tǒng)、輸變電系統(tǒng)以及高低壓開關生產廠家的廣泛應用，對于回路電阻的檢測具有十分重要的作用。隨著《回路電阻測試儀、直阻儀》的廣泛實施，回路電阻測試儀也得到了廣泛的應用。但是當下使用的標準電阻能夠承載的最大允許電流都不能滿足100A的要求，無法滿足回路電阻測試儀工作電流的實際要求。所以通過標準電阻直接對比法檢測器誤差值十分困難。

2 ?回路電阻測試儀的性能

相較于小電流，大電流具有極高的穩(wěn)定性和精度，回路電阻測試儀中具備先進的開關電源技術以及數(shù)字信號處理技術，所以使用該設備能夠長期放置脈沖式電流內連續(xù)出現(xiàn)大電流的輸出，其分辨率為0.01 μΩ，不僅能夠將開關觸頭的氧化膜擊穿，更能夠提高電阻測試儀的精確性和穩(wěn)定性。即使存在嚴重的外界因素影響情況，該設備上顯示屏的數(shù)據(jù)依然具備較好的重復性和準確性，保證了檢測結果的精準性。交流電流回路中存在的不足之處在于220 kV線路主要為雙主雙后配置。實際工作過程中，設計人員沒有對光纖相差動保護以及閉鎖式縱聯(lián)保護使用CT二次繞組的問題進行分析，并且在選擇使用的過程中存在一定的不確定性和隨機性。一般情況下，交流電壓回路存在下述兩種問題。

220 kV線路保護裝置所使用的交流電壓來自PT的統(tǒng)一二次繞組，這并不符合實際設計的要求。

在選擇電壓切換設備的過程中沒有根據(jù)相關的標準，局部切換設備完成倒閘操作后，極易引起PT二次長期并列，進而導致電網系統(tǒng)的安全性不佳?；芈返脑O計較為混亂，很多變電站采用串聯(lián)接點，也有部分進行邏輯判斷，這便會為其他工作帶來不便。

該設備功能豐富，具有智能化的特點。使用回路電阻測試儀進行測試的過程中，可以自由選擇電流，其范圍包括100～600 A，并且測量的時間范圍在5～600 s之間，相較于其他測量儀器，該設備不論是測量時間還是連續(xù)工作的時間都更高。并且，該設備的CPU具有非常好的性能，實際測量環(huán)節(jié)，僅僅通過信號便能夠實現(xiàn)對量程的制動化切換，如果設備的溫度超過規(guī)定溫度，那么電路則會自行終止電流輸入，不僅確保測量的準確性，還有助于提高設備使用的安全性。

3 ?回路電阻測試儀工作原理

該設備主要是使用脈寬調制類型的高頻開關電管提供大于100 A的測試電流。按下測量按鈕，高頻開關則會自動輸出大于100 A的電流，同時實現(xiàn)電路采樣，得到的信號能夠使用放大器放大，模擬信號在A/D轉換器的輔助下轉化為數(shù)字信號，之后通過微處理器進行數(shù)據(jù)運算和處理。最后將完成測量的電流值和電阻值在顯示器顯示出來。系統(tǒng)顯示時間通常在10 s左右會自動復位，實際測量過程中，如果回路電阻值小于400 μΩ，其最低分辨率=0.1 μΩ。反之，大于400 μΩ，最低分辨率=1 μΩ。

目前回路電阻測試儀使用的方法為四線制測量法。所以如果開關提供電流大于100 A，實現(xiàn)對被測量電壓輸入端和內部電力分流電壓的采樣，使用放大器和A/D轉換器完成信號的轉化，之后通過微處理系統(tǒng)對電壓和電流值進行計算，得到被測量的具體電阻值，將其顯示在顯示器上。測量環(huán)節(jié)，如果存在接觸不良問題，該設備則會自動判斷電流回路電壓。如圖1所示。

對圖1進行分析，可知電流源通過輸出端口I+和I-提供被測量電阻Rx電流，并通過電流表得到電流值，之后通過測量輸入端口U+和U-得到電壓，通過電壓表顯示，因此通過對電流值和電壓值的計算便能夠得到被測量的實際電阻值。

4 ?回路電阻測試儀的常見故障及處理方法

回路電阻測試儀在具體運行環(huán)節(jié)易受到故障因素的影響導致測量結果不準確，因此，為了提高測量的準確性，應根據(jù)下述故障原因采取有效的處理措施。

（1）因為沒有有效接通交流電源或者沒有安裝保險管，進行熔斷處理，所以當設備和220 V交流電源連接時，風機則會出現(xiàn)不運轉的情況，雖然按下了測量的按鈕，但是卻沒有任何顯示。并且，基于回路電流接好或者測試開關沒閉合的情況，如果按下測量按鈕，電流表無任何反應，但是微歐表上顯示1。所以在證實測量前應全面檢查設備，排查故障。例如對測試線、閉合測試開關進行檢查，重接電源。

（2）因為電壓夾的位置不符合實際位置，并且測量的電阻值超出了實際范圍，電壓信號發(fā)生無法接通患者斷線的不良情況，雖然測量的電流正常，但是微歐表仍顯示1，并且原因為電源電壓較低，電源線和測試線夾之間接觸不良、C1和C2線柱出現(xiàn)松動，致使直流輸入壓降較大，不符合實際要求，設備的輸出電流也低于100 A。所以，工作人員可以使用達標的電源及電源線，有效處理電壓信號回路和被測量回路，全面消除存在接觸不良情況的回路和嗲壓價，適當用力地連接線柱。如果發(fā)生超過量程的情況，可以使用萬用表測量實際電壓值，進而計算出電阻值。電阻值=電壓值/電流值。

（3）如果電壓信號回路發(fā)生接觸不良問題，信號則會間斷性地連通和斷線，如果被測量的電阻其本身的接觸便存在一定的問題，也會對實際阻值產生較大的影響。除此之外，電壓夾位置不合理以及連接處連接錯誤，也會導致微歐表顯示異常值或者負值。因此工作人員應通過全面檢查和排除故障的方法確保接觸合理，使用糾正的方法將電壓夾位置接入正確位置。在對設備進行檢驗測試時，如果測試線始終處于電感線圈的狀態(tài)下，那么會使測試值產生較大的波動，工作人員應及時拉散測試線或者降低互感量，防止測量過程的不穩(wěn)定性。

5 ?結語

綜上所述，基于對具體情況下回路電阻測試儀工作原理以及工作過程中常發(fā)生故障的分析，使用科學合理的處理措施，是保證設備測量準確性及運行穩(wěn)定性的重要基礎。不但可以有效改善電壓線接觸不良的情況，保證其運行安全穩(wěn)定的同時，還能夠預防錯誤數(shù)據(jù)的顯示，實現(xiàn)回路電阻測試儀的智能化、自動化測量，提高測量結果的精準性。

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