变压器的基本知识及测量方法

变压器的基本知识及测量方法

一、简介：变压器是借助于电磁感应，在绕组之间交换交流电压或电流的一种电气设备。从电厂发出的电能，要经过很长的输电线路输送给远方的用户，为了减少输电线路上的电能损耗，必须采用高压或超高压输送。而目前一般发电厂发出的电压，由于受到绝缘水平的限制，电压不能太高，这就要经过变压器将电厂发出的电压进行升高送到电力网。这种变压器统称升压变压器。对各用户来说，各种电气设备所要求的电压又不太高，也要经过变压器，将电力系统的高电压变成符合用户各种电气设备要求的额定电压。作为这种用途的变压器统称降压变压器。电力变压器是电力系统中，用以改变电压的主要电气设备

二、变压器的分类

变压器有不同的使用条件、安装环境，有不同的电压等级和容量级别，有不同的结构形式和冷却方式，所以应按不同原则进行分类。

三、结构

1.铁心

普通变压器硅钢片叠成，变压器的铁芯由硅钢带绕制而成。铁芯是完成电能---磁能---电能转换的主体。

2.绕组(俗称线圈)

一般用绝缘扁铜线或圆铜线在绕线模上绕制而成。包含一次、二次（高压、低压）两组。连接方法（D角接或Y星接）连接的。

3．器身绝缘

包括初次级绝缘，匝间绝缘和与铁芯绝缘，与外壳间绝缘。所用材料有：纸板，环氧树脂，各种绝缘材料，变压器油，电工木材等。其中变压器油除了具备良好的绝缘作用外，还有帮助变压器散热的作用，用以冷却运行的铁芯和线圈。

4.油箱及底座

油箱装有绝缘和冷却用的变压器油，用钢板加工制成，要求机械强度高，变形小，焊接处不渗漏。

5．附件

1）套管和引线

一、二次绕组与外部线路的连接部件。既可固定引线，又起引线对地的绝缘作用。

2）分接开关

连接和切断变压器绕组分接头，实现调压的装置。分无载分接开关和有载分接开关。无载分接开关必须在切断变压器电源后进行调压。

3）压力释放阀:

当变压器内部压力达到一定值时，压力释放阀动作，可排除油箱内的过压。内部压力经释放后，释放阀自动关闭。

4）气体继电器

气体继电器是变压器重要的保护组件。当变压器内部发生故障，油中产生气体或油气流动时，则气体继电器动作，发出信号或切断电源，以保护变压器，另外，发生故障后，可以通过气体继电器的视窗观察气体颜色，以及取气体进行分析，从而对故障的性质做出判断。

四、主要技术参数

主要包括：额定容量、额定电压及其分接、额定频率、绕组联结组以及额定性能数据（阻抗电压、空载电流、空载损耗和负载损耗）和总重。

五、预防性实验关于直流电阻标准

六、测量直流电阻的目的、

测量变压器绕组的直流电阻是一个很重要的试验项目，在《电力设备试验规程》中，其次序排在变压器试验项目的第二位，《规程》规定在变压器交接、大修、小修、变更分接头位置、故障检查及预试等，必须测量变压器绕组的直流电阻，

1.检查绕组内部导线和引线的焊接质量

2.检查分接开关各个位置接触是否良好；

3.检查绕组或引出线有无折断处；

4.检查并联支路的正确性，是否存在由几条并联导线绕成的绕组发生一处或几处断线的

情况；

5.检查层、匝间有无短路的现象。

七、三相绕组的不平衡率计算方法、

用三相中最大数减最小数除以三相平均数即为不平衡率。如OA=5.761, OB=5.772, OC=5.758

直流电阻不平衡率=（OB-OC）

/((OA+OA+OC)/3)=(5.772-5.758)/((5.761+5.772+5.758)/3)=0.014/5.7636667=0.002429* 100%=0.2429

八、直流电阻测试仪的原理

四线法测试，通过欧姆定律计算电阻。

九、直流电阻测试仪的选型及常见问题

仪器特点

1、采用高速16位A/D转换器，测量数据稳定，重复性好。

2、自动测试无需量程选择，自动程控电流源技术，电流档位无级可调，由内部微控制器根

据被测电阻自动控制，从而达到比较宽的测量范围和最佳的测量状态，也可手动切换电流换档。

3、抗干扰能力强，保护功能完善，避免反向电压打坏仪器，具有自动放电声音指示功能，

充放电速度快。

4、测试重复性好，仪器内部程序采用防脉冲干扰平均滤波法将瞬间干扰造成的错误数据滤

除。

5、响应速度快，采用增强型单片处理器，速度是普通单片机的12倍。

6、可显示测量电流，电阻，同时显示测量时间。

7、仪器内部时钟电路，方便记录测试时间和日期。

8、可储存100次测量数据，同时可以删除，单次打印，全部打印，测试数据掉电不丢失。

9、仪器内部可充电电池，现场无需电源可测试

仪器选型原则上变压器容量越大要求测试电流越大,一般

35KV以上用10A 20A

35KV 以下用 3A 5A 10A

10A及以上都不带电池

3A 5A可带电池

型号意义 DCR-10AP DCR –直流电阻测试仪 10A-电流为10A P为带打印机

现场常见问题

1、大型变压器特别是120MVA以上容量低压三角形接法变压器应尽量使用助磁法测量，

但是有些变压器无法利用高压侧绕组，在这种情况下要利用铁芯的剩磁特性，注意测量的顺序。在测量时按顺序分别测量Rab→Rac→Rbc。

2、在直流电阻测试完成后，变压器有时会有剩磁，造成不能立即运行的情况出现，在

测试完成后，将测试线正负极颠倒，进行一下反向充电，可有效避免上述情况出现。具体时间，根据变压器容量不同，以及测试电流的大小，灵活掌握。

3、有载调压的变压器测量高压侧电阻时从1或17最大电阻档开始测量。

4、为节约时间，测试过程中可按复位键不必等待放电过程结束，便可直接再次启动测

量。

5、量程范围内尽量选用大电流以增强稳定性能，同时也应考虑试品电流的承受能力。

数据的判读

1、时间经验：不同容量变压器，不同的测量方法，不同的电压等级，不同的铁芯结构

等测量的时间不一样。对于一台2400MVA的变压器其低压侧电阻若采用助磁法每相大约用8~10分钟，若直接在低压侧单相测量需要用40~50分钟测量一相。对于150MVA的变压器助磁法测量每相大约需用3~5分钟，不助磁，每相大约用30分钟左右。以上是针对低压三角形接法三芯五柱式变压器，一般电压等级在110KV以上的情形。对于电压等级在35KV的变压器，其测量时间大大缩减不用使用助磁法，对于120MVA以下的三芯变