浅谈解决三相变压器直流电阻不平衡率的问题_李文刚

Ra
z
y
x
①绕组直流电阻的配相 。 对于 y 和 yn 接线的绕 组将电阻最大的配在 b 相 ； 对于 d11 （ay 、bz 、cx ） 接线 的绕组将电阻最小的配在 a 相 ； 对于 d1 （az 、bx 、cy ） 接线的绕组将电阻最小的配在 c 相 。 ②引线连接常用的有三种 ：磷铜焊接 、冷压焊接
（45）
訪若采用自耦调压器 ， 电源电压波形容易满足 訩条的要求 。
（ 待续 ）
①试验时对使用仪表的要求 。 訩电流表采用电磁式 ，精度要求不低于 0.5 级 。
姨姨姨姨姨姨姨姨姨姨姨姨姨姨姨姨姨姨姨姨姨姨姨姨姨姨姨姨姨姨姨姨姨姨姨姨姨姨姨姨姨姨姨姨姨姨
（ 上接第 16 页 ） 研究干式变压器绕组在冲击电压作用下的暂态 过程 ， 可以计算出绕组各节点的电位分布与梯度分 布 ， 通过调整绕组结构可以改变沿绕组的电位分布 。 这对于确定干式变压器绝缘结构 、 提高产品的可靠 性及延长使用寿命具有重要的意义 。 参考文献 ：
标准 （ 考核线电阻不平衡率 ）。 处理措施 ： 经过计算 ， 在 cx 下部并焊一块 12.5×
80 ×2 750 的 铜 排 ，b 相 竖 直 的 铜 排 换 成 8 ×80 铜 排
第6期
王明谦： 电流互感器试验 （6）
51
—— 二次绕组漏抗 ，Ω Z2— 当由二次绕组施加 E2 电势时 ， 测定其励磁电 流 。 测得的励磁电流 （I0） 用额定二次电流和仪表保 安系数的乘积的百分数表示时 ， 应等于或大于 10% （ 额定复合误差值 ）。
c Rc1 Rb1 b Ra1 a 0 Rx0
1999 中已明确规定了变压器直流电阻不 平 衡 率 的
偏差限值 。 因此 ， 变压器生产厂家把好这一质量关 是十分重要的 。
2 引起直流电阻不平衡的原因
（1） 材质原因 。 由于材料来源及出厂批次不同 ， 导致绕组和引 线铜材的电阻率 ρ 不同 ， 使直流电阻发生变化 。 （2） 工艺原因 。
经过计算 ： 第一次将并焊铜排全部分开 ， 以增加引线的长 度 ， 调整电阻大小 ， 重新进行测试 ， 对于低压 1 的情 况 ， 相不平衡率为 4.75% ； 对于低压 2 的情况 ， 相不 平衡率为 4.4%； 不合格 。 再采取第二次措施 ： （ 下转第 51 页 ）
2.499，Rbc=2.472，Rca=2.506, 不平衡率为 1.38% ， 超出
阻为 ： （1） 对于低压 1 的情况 ：Ra1o1=2.401，Rb1o1=2.342，
Fig.6
Example 1 of d connection lead wire
处理措施 ： 在 cx 下部并焊一块 10×80×2700 的 铜 排 后 ， 测 量 ：Rab =5.250，Rbc =5.231，Rca =5.268， 不 平 衡率为 0.71%， 合格 。 【 实例 2】 如图 7 所示引线 ， 实测电阻为 :Rab=
Rc1o1=2.294, 不平衡率为 4.60% ， 超出标准 （ 考核相电
阻不平衡率 ）。 （2） 对于低压 2 的情况 ：Ra2o2=2.537，Rb2o2=2.506，
4.542，Rbc=4.502，Rca=4.551, 不平衡率为 1.09% ， 超出
标准 （ 考核线电阻不平衡率 ）。
c b a
Fig.4
焊接点
图4
跨接方式连接中性点铜排
Jumper copper chain with neutral point
（2 ）
③如图 5 所示 ， 通过桥接的方法改变引线截面
及相对长度 。
焊接点
z
y
焊接点
x
o
以上两种结构是引线设计中常用的结构 ， 如果 设计时没有进行电阻不平衡率计算 , 可能会导致先 天性直流电阻不平衡 。
图5 桥接方式连接中性点铜排
Fig.5 Bridge copper chain with neutral point
3 预防直流电阻不平衡的措施
（1 ） 原材料的管理 。 由于低压引线材料大都采用铜排及铜管 ， 截面 较大而且电阻相对又小 ， 故原材料的管理对低压引 线电阻不平衡率影响较大 。 因此 ， 应将不同批次及不 同厂家的铜排分别放置 ， 并做好入库检验及标识 。 使 用时 ， 同一台变压器上应尽量选用同一批次和同一
a
④对于低压引线为 yn 接的 ，根据实测不平衡情
况调整中性点位置或减小 a 相和 c 相引线电阻 （ 并 焊铜排 ）,也是一种很好的措施 。 （3） 设计方面 。
z
y
x
①产品设计时严格控制电阻不平衡率 ： 线电阻 不平衡率 ≤0.4%； 相电阻不平衡率 ≤0.7%。 ②当低压引线为 yn 接时 ，中性点焊接引出线在 x 、y 、z 铜排上移动 ，或者采用如图 4 所示跨接的方式
y
x
图8
d 接引线实例 3
Fig.8
z y x
Example 3 of d connection lead wire
ห้องสมุดไป่ตู้
后 ， 测 量 :Rab =2.487，Rbc =2.497，Rca =2.5， 不 平 衡 率 为
图6
d 接引线实例 1
0.52%，合格 。 【 实例 4】 如图 9 所示 ， 分裂变压器引线实测电
[5] [1]
杨 珏 ， 王赞基 . 电力变压器的宽频带建模与阻抗分析
[J]. 电工电能新技术 ,2009,28(1):11-15. [2] [3]
毛一之 . 大型电力变压器线圈中波过 程 中 的 数 值 计 算 [J]. 河北工业大学学报 ,1998,27(4):80-86.
Fergestad P I, Henriksen T. Inductances for the calculation of transient oscillations in transformers [J]. IEEE Trans.Power App.Syst. ，1974 ，92 （2 ）：51-517.
訪 电压表采用平均值表 （ 有效值的刻度 ）， 精度 要求不低于 0.5 级 。 ②对试验条件的要求 。 訩对试验电源的要求是必须满足电源电压波形
达到实际正弦波 ， 且峰值和方均根 （ 有效 ） 值之比等 于 姨 2 ±0.07 。
式中
I0 ×100%≥10 · I2n FS —— 实测励磁电流 I0—
Brief Discussion on Solution of Problem of DC Resistance Unbalance Rate of Three-Phase Transformer
LI Wen-gang, CAO Gui-jiang
（TBEA Xinjiang Transformer Works, Changji 831100, China ）
李文刚、 曹桂江： 浅谈解决三相变压器直流电阻不平衡率的问题
c b a
29
4 解决电阻不平衡的实例
【 实例 1】 如图 6 所示引线 ， 实测电阻为 :Rab=
5.269，Rbc=5.243，Rca=5.298， 不平衡率为 1.05% ， 超出
标准 （ 考核线电阻不平衡率 ）。
c b a
c
b
a
a
z
连接中性点铜排 ， 以调整三相电阻大小 。
z y x o
图3
d 接引线实例
Fig.3
Example of d connection lead wire
阻不平衡 ， 此为理论分析 ）： 已知 Ra=Rb=Rc，Rc1=Rb1=Ra1。 从图 3 可以看出 ：
Rx1＞Ry1＞Rz1 Ry1+Rb(Ra+Rx1+Rc+Rz1) Ry1+Rb+Ra+Rx1+Rc+Rz1 (Rz1+Rc)(Rx1+Ra+Ry1+Rb) Rbc=Rb1+Rc1+ Rz1+Rc+Rx1+Ra+Ry1+Rb (Rx1+Ra)(Rc+Rz1+Rb+Ry1) Rac=Ra1+Rc1+ Rx1+Ra+Rc+Rz1+Rb+Ry1 由式 （2） 可以得出 ： Rac＞Rab＞Rbc Rab=Rb1+Ra1+
! # # # # " # # # # $
（1 ）
Rco＞Rbo＞Rao ② 如图 2 和图 3 所示 d 接时 （d 接只考核线电
28
c Rc1 Rb1 b Ra1 a
第 47 卷
厂家的材料 ， 避免由于电阻率的不同 ， 而使电阻不平 衡率增加 。 （2） 工艺方面 。
Rc Rx1
Rz1 Rb
Ry1
Example of LV lead wire of daul-low-voltage transformer
处理措施 ： 经过计算 ， 将 b 相竖直铜排更换成
6 ×80 铜排后 ， 测量 ：Rab=4.539，Rbc=4.554，Rca=4.544， 不平衡率为 0.33%， 合格 。
【 实例 3】 如图 8 所示引线 ， 实测电阻为 :Rab=
第 47 卷 第 6 期 2010 年 6 月
TRANSFORMER
Vol.47 June
No.6 2010
浅谈解决三相变压器直流电阻 不平衡率的问题
李文刚，曹桂江
（特变电工新疆变压器厂，新疆 昌吉 831100 ） 摘要 ： 通过对三相变压器直流电阻不平衡率实例的分析 ， 总结出了解决三相变压器直流电阻不平衡率的方法 。 关键词 ： 三相变压器 ； 直流电阻 ； 不平衡率 中图分类号 ：TM401＋．1 文献标识码 ：B 文章编号 ：1001－8425（2010）06－0027－04
Rc
Rb
Ra
Rzy z y
Ryx x
图1
yn 接引线示意图
① 绕组绕制时的松紧度不同 ， 造成三相绕组的 长度 L 不同 ， 使直流电阻偏差增大 。 ② 绕组出头与引线连接接触不可靠 ， 引起接触
电阻增大 ， 从而使引线电阻增大 。
Fig.1
Diagram of yn connection lead wire
和机械连接 。 无论采用哪种方式都要保证引线连接 接触面的紧密可靠性 ， 以减少接触电阻 ， 确保连接处 无接触缺陷 。
图2
d 接引线示意图
Fig.2
c
Diagram of d connection lead wire
b
a
③铜排使用时一般要求引线长的选用单位直流
电阻小的铜排 ， 引线短的选用单位直流电阻大的铜 排 ， 起到均衡电阻的作用 。
④当低压引线为 d 接时 ， 一般要增大最长引线
铜排的截面积 。
⑤引线设计时的选材主要依据电阻不平衡率的
计算 。 计算结果一般不能满足标准要求 ， 需要调整局 部的引线截面 。 通常都是将最长的引线截面放大 ， 或 将短的引线截面减小 ， 另外 ， 还可通过调整引线焊接 点来调节各引线的长度 。
第6期
Rc2o2=2.608, 不平衡率为 4.07% ， 超出标准 （ 考核相电
阻不平衡率 ）。
o2 c2 b2 a2 c1 b1 a1 o1
c
b
a
z2
c2
y2
b2
x2
a2
z1 c1 z y x
y1 b1
x1 a1
图7
d 接引线实例 2 Fig.9
图9
分裂变压器低压引出线实例
Fig.7 Example 2 of d connection lead wire
已知 Ra=Rb=Rc，Rc1=Rb1=Ra1，Rzy=Ryx， 则各相电阻 计算公式如下 ：
③ 引线与分接开关的触头连接不可靠 ， 增大了
接触电阻 。
④ 套管中导电杆与引线连接不可靠 ， 增大了接
触电阻 。 （3） 结构原因 。
Rao=Ra1+Ra+Rxo Rbo=Rb1+Rb+Ryx+Rxo Rco=Rc1+Rc+Rzy+Ryx+Rxo 由式 （1） 可以得出 ：
1 概述
变压器直流电阻不平衡会使变压器相间或相对 地间有循环电流 ， 增加变压器的附加损耗 ， 甚至导致 变压器不对称运行 ， 引起事故 。 国家标准 GB/T6451-
变压器联结组别通常有 yn 接和 d 接两种 ， 现分 析如下 。
① 如图 1 所示 yn 接时 （yn 接只考核相电阻不
平衡 ， 此为理论分析 ）：
Abstract ：Based on analysis of DC resistance unbalance rate of three-phase transformer, the solution of DC resistance unbalance rate of three-phase transformer is summarized. Key words ：Three-phase transformer ； DC resistance ； Unbalance rate