【任务三】
直流电阻测量

变压器的直流电阻是变压器制造中半成品、成品出厂试验、安装、交接试验及电力部门预防性试验的必测项目，能有效发现变压器线圈的选材、焊接、连接部位松动、缺股、断线等制造缺陷和运行后存在的隐患。所以是变压器出厂及预防性试验的一个固定试验项目，对变压器的安全运行有着至关重要的作用，是变压器预防性试验中的一个硬性指标。按照IEC标准和国标《电力变压器》（GB /T 1094），变压器的直流电阻是变压器制造、大修、交接试验、温升测试与诊断中进行的必测项目。根据标准规定：1.6 MV·A以上的变压器，相电阻不平衡应不大于 2%，无中性点引出的绕组、线电阻不平衡应不大于 1%；1.6 MV·A以下的变压器，相电阻不平衡应不大于 4%，无中性点引出的绕组、线电阻不平衡应不大于 2%。

但是值得注意的是，由于变压器的容量比较大，绕组导线截面增加，直流电阻很小，特别是低压绕组直流电阻大约几毫欧，所以测量的细微变动比较难察觉，不能及时发现潜在的问题，导致设备故障进一步发展。所以在比较测量时，要与同温度的出厂值比较，相应变化不应大于 2%，同时注意三相电阻值是否平衡。

如图2-6 所示，直流电阻试验检测出 1 号变压器B相高压引线（连接高压套管端）有三根过热发黑。如图2-7 所示，直流电阻试验检测出 1 号变压器B相高压引线（连接高压套管端）有一根已经烧断。如图2-8 所示，直流电阻试验发现在高压引线连接故障对比图，说明接头掉缝隙与接头良好对比。

一、测量目的

测量变压器绕组的直流电阻是一个很重要的试验项目，在《试验规程》中，其次序排在变压器试验项目的第二位。测量变压器绕组直流电阻的目的是：

（1）检查绕组焊接质量；

（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结的绕组发生一处或几处断线；

（5）检查层、匝间有无短路的现象。

二、操作规范

测量前先记录顶层油温及环境温度和湿度，测试后使用测量设备或仪表上的“放电”或“复位”键对被测绕组充分放电。

根据《输变电设备状态检修试验规程》（Q/GDW 168）规定，试验结果判断依据要求：相间互差不大于 2%（警示值），同相初值差不超过± 2%（警示值）。

受各种因素影响（如绕组温度估算的偏差），与上次试验结果比较，测量结果可能普遍偏小或偏大一些。但这种情况通常是要么全偏小，要么全偏大，否则应注意个别偏离这一规律者。此外，同一绕组，在不同分接位置的电阻应符合变化规律。220 kV及以上绕组电阻测量电流宜为 5 A，且铁芯的磁化极性应保持一致。测量电流过大，可能产生较大的剩磁，甚至发热使测量结果出现偏差。220 kV变压器绕组直流电阻试验报告见表2-7。

三、安全须知

为了尽可能减少测量误差，应该注意以下几点：

（1）测量仪器的不确定度不应大于 0.5%，绕组电阻值应在仪器满量程的 70%之上。

（2）在所有绕组电阻测量期间，铁芯磁化的极性应保持不变。

（3）电压引线和电流引线分开，而且越短越好。

（4）测量电流不要超过 15%的额定值，以免发热影响测量结果，必须等数据完全稳定再读数。

（5）测量结束后，应采取措施，避免因电流突然中断产生高电压。

四、实战案例

实践表明，直流电阻测试项目对发现焊接不良或者断股缺陷具有重要意义。某台 2 000 kV·A变压器，6 kV侧运行中输出电压三相不平衡超过 5%，曾怀疑电源质量，但经检查无误，于是对该变压器进行多项试验，结果从直流电阻测量数据中发现，该台变压器三相分接开关由于长期不用，接触不良，立即进行了检修再检测结果正常。某变电所一台 10 000 kV·A，60 kV的有载调压变压器，进行预防性试验时直流电阻不合格，B相的直流电阻在 7、8、9 三个分接位置时，较其他两相大 7%左右，分析认为B相接触不良。进行色谱分析确认变压器本体油色谱合格，而B相套管色谱数据表明，该套管存在过热性故障。停电检查发现，确是B相穿缆引线鼻子与将军帽接触不紧造成的。

所以长期以来，测量绕组的直流电阻一直被认为是考查变压器纵绝缘的主要手段之一，有时甚至是判断电流回路连接状况的唯一办法。

某供电局变电所的一台 50 MV·A的电力变压器，在测量 110 kV侧分接头 2 的直流电阻时，三相电阻不平衡系数为 4.4%，超过《试验规程》规定的 2%，实测数据见表2-8。

经过多次转换分接开关再进行测量，直流电阻不平衡系数仍大于《试验规程》规定，绕组接线示意如图2-9 所示。当进行色谱分析时，却未发现异常。为了查明不平衡系数超标的原因，将变压器油放掉后测量直流电阻，测量结果见表2-9。

由表2-9 可见，分接头 2 仍存在问题。由于对分接头 1、3 曾作过测量均合格，这说明变压器绕组的公用段没有问题。接着又进行分段查找，分别测量选择开关动静触头间，以及静触头到 110 kV出线套管间的直流电阻，测量结果见表2-10。

由表2-10 中数据可知，B相可能有问题，而且发生在动静触头之间。

为进一步查找产生上述现象的原因，将B相分接头 2 的静触头紧固螺钉拧紧了半圈后，再进行测量，测量结果见表2-11。

由表2-11 中数据可知，其中B相数据从原来 0.506 变动到 0.526，变压器绕组不平衡系数超标是由于B相动静触头之间接触不良造成的。

五、实战分析

直流电阻不平衡故障处理方法和措施。

（1）绕组焊接不良或者断股。一相或者多相绕组支路引线头断股或者焊接不良，长期运行后会脱焊，阻值增大。需要用气相色谱分析阻值增大的那相，再吊芯检查，同时注意分接开关弹簧部分，检查绕组虚焊处。完成吊芯检查，还需测量绝缘电阻、介质损耗因数测量、工频耐压试验要满足相关标准。当变压器受到短路电流冲击后，应及时测量其直流电阻，及时发现断股故障，同时结合色谱综合分析，确认故障。

（2）三相匝间短路。可用电桥法进行空载测量，停电充分放电后手摸三相线包，如果三相绕组发热严重说明匝间短路，需要局部维修，重包绝缘或重做绕组。

（3）分接开关指位指针移位。分接开关指位指针移位或者接触不良会导致变压器直流电阻不平衡率超标。用气相色谱分析确认故障后，进行吊芯检查，检查其导电回路电气接触部分，调整开关指示位置。

（4）引线连接不紧。包括引线与套管导管、分接开关等连接不紧，都能导致变压器高压绕组直阻不平衡率大于 2%。这时要重新检测各连接部分，判断电气连接是否正常，同时可用气相色谱分析内容故障，确定不良的部分，重新进行连接部位紧固螺母。

课外作业

1.请说明变压器有哪几个重要的预防性试验，各能发现哪些绝缘缺陷？

2.绝缘电阻和直流电阻有什么本质的区分？在高压试验中有什么作用。

3.除了变压器外，直流电阻还可以用在哪些设备上进行测试？具体的试验方法有何不同？

4.变压器的直流电阻试验目的是什么？

5.导电回路电阻测试仪与直流电阻测试仪有何不同？两者在测量原理、方法和测量对象有没有不同？

6.测量变压器直流电阻时使用电流是否越大越好？大容量电气设备直流耐压试验后应如何放电？

7.测量变压器一次、二次绕组的直流电阻时应该考虑哪些因素？ ZVJPWRheAYdpqlRFRYc5DoxdD2bbqkkBBb/T3ru4dG976OW6mMq9pHyUw7e0JSCX