变压器直流电阻故障分析

变压器直流电阻故障分析

摘要：正常的变压器三相直流电阻基本平衡，容量为1600kV A以下的配电变压器，直流电阻不平衡率相为4%，线为2%;2000kV A及以上的变压器，直流电阻不平衡率相（有中性点引出时）为2%，线（无中性点引出时）为1%。然而在实际测试过程中经常会遇到一些特殊情况，这些情况综合来看无非就是两大方面，一是不平衡，二是测不准。本文通过对影响直流电阻不平衡率超标的几个典型原因进行分析，提出解决方法，提高试验效率。

关键词：变压器;直流电阻;不平衡率

1.引言

直流电阻测量可以检查出绕组内部导线接头的焊接质量、引线与绕组接头的焊接质量、电压分接开关各个分接位置及引线与套管的接触是否良好、并联支路连接是否正确、变压器载流部分有无短路情况以及绕组有无短路现象。

2.变压器直流电阻测量不平衡率超标的原因分析

根据本人多年从事变压器试验，关于直流电阻不平衡率超标的原因主要有以下几个方面：

2.1焊接引起的虚焊、假焊，采用冷压焊时的接触不良等情况

试验中B相电阻比正常相A，C相的电阻大出近一倍。根据公式：R故/R 正=S正/S故，故障相B相的焊接截面积S故比正常相A，C相的焊接截面积S 正小了近一倍。因此初步分析B相线圈并绕二根导线中可能虚焊。最终将B相线圈并绕导线与引线焊接部分分开发现有一处导线的接头焊接不良。

2.2引线结构

SH15-M-200/10、SH15-M-315/10变压器低压侧直流电阻及不平衡率的计算值及实测值如表1所示

变压器

测量值

不平衡率（%）

不平衡率

标准（%）

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变压器的直流电阻及不平衡率

三项线圈直流电阻非常相近的变压器，a、c两相绕组的直流电阻受引线的影响最大，因为a、c端部引线较b长，再加上N离a、c较b较远，因此不平衡系数容易超标。

2.3分接开关接触不良

35℃条件下变压器SZ9-40000/110高压直阻测量中某几档数据如下：

档位

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直流电阻修前数据

初步判断由于开关触头氧化致使开关触头接触不良引起，通过开关吊芯对其动触头进行清洗，去其炭化污迹再用干净绝缘油进行清洗，然后测量其过渡电阻无误重新装回开关中。

图1开关吊检

30℃条件下开关复位后，重新测试直流电阻，具体数据如下表3：

档位

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直流电阻修后数据

由上表数据看出经过开关吊芯清洗，直流电阻不平衡率恢复正常。

2.4外界干扰

根据现场总结，对于直流电阻外界干扰造成的原因有以下几种：

2.4.1当中性点引线不拆时

原因：电磁干扰通过引线传递入仪器内部使放大器输出有摆动;

处理方法：测量时尽量使变压器引线全部拆除（包括中性点引线），特别是接地的引线。

2.4.2二次绕阻接地短路线不拆除

原因：测量一次绕阻时，如果二次绕阻接地短路线不拆除，二次绕阻会构成回路，导致变压器带载。测试的时候，直流电阻的直流电源充电时间过长，而且直流电阻测试仪的采样系统也不稳定;

处理方法：必须拆除二次绕组接地，保证变压器二次绕组开路，这样就能提高直流电阻的电源利用率，提高测量的准确性;

2.4.3测量线接触不良

原因：测量线夹子夹住铜排的地方接触不良，导致充电不成功，数据无显示;

解决办法：尽量保证测量线的接触良好，防止出现夹子悬空，接触绝缘层等问题出现。

2.4.4大电流导致测量线的电阻变化

原因：在测量大容量的变压器直流电阻往往用到大电流。但是由于试验人员在大电流的试验中使用截面积较小的测量线，在大电流长时间作用下，会导致测量线发热而使电阻值偏大。

解决办法：应该确保测量线要符合测量电流的要求，不能用小电流的测量线去进行大电流测量。测量过程中如果时间过长，要注意测量线的温度是否过高。如果过高则应该更换更大的截面积测量线或者暂停下来，待测量线温度正常后再进行尝试。

3.结论

变压器直流电阻测量试验虽然比较简单，但是对于其试验数据的影响因素也是比较多的，我们不能单单地记录数据，而应该从数据进行分析，寻找影响数据异常的因素，进而寻求解决的办法。本文通过对大量现场试验累计的经验，为从事试验人员提供一些故障原因分析和解决办法，如有不足之处，请指正。

参考文献：

[1]曾生健.一例主变压器直流电阻测试结果异常分析[J].农村电工，2014，09：38-39.

[2]张贵良.变压器直流电阻试验研究[J].电子世界，2014，12：54-55.