变压器直流电阻数据异常分析与处理

变压器直流电阻数据异常分析与处理

张瑞芳

国网山西省电力公司技培中心临汾分部 山西临汾 041000

摘要：变压器绕组直流电阻的测量试验是变压器例行、诊断和改变分接位置后必不可少的试验项目，也是大修或故障后的重要检查项目之一。本文阐述了变压器绕组直流电阻的测量原理和方法，介绍了直流电阻异常时的原因分析和处理过程，总结了变压器直流电阻异常时的检测、分析和判断要点，对今后变压器类似的故障处理提供了一些参考经验。

关键词：变压器；绕组；直流电阻；异常

0引言

变压器绕组直流电阻的测量是变压器试验中一个重要的试验项目。直流电阻试验，可以检查出绕组内部导线的焊接质量，引线与绕组的焊接质量，绕组所用的导线规格是否符合设计要求，分接开关、引线与套管等载流部分的接触是否良好，三相电阻是否平衡等^（[1-3]）。实际工作现场发现的诸如变压器接头松动、分接开关接触不良、档位错误等缺陷，对保证电网的安全稳定运行起到了重要作用^（[4-6]）。本文通过对实际现场工作发现的变压器缺陷案例进行诊断分析，总结出一些检测、分析以及的判断的要点。

1变压器直流电阻的测量方法

测量变压器直流电阻关键的问题是将自感效应降到最低。可采用强迫铁芯磁通迅速饱和的方法，从而降低自感效应，减少测量时间。一般选择大容量的直流电源进行测量，但若电流过大，测量时会造成绕组发热、电阻值变大，测量后变压器的剩磁过大，影响变压器的安全稳定运行，故以变压器空载电流的1.5-1.8倍为宜。一般采用恒压恒流源的直流电阻测量仪。

测量时应注意以下几点：选择仪表的精确度应不低于0.5级；准确记录被试绕组的温度；导线与仪表及测试绕组端子的连接必须良好；测量绕组及其它非被测的各电压等级的绕组应与其它设备断开，不能接地并禁止有人工作，以防止直流电源投入或断开时可能产生的感应高压危及安全，且非被测绕组接地会造成较大的测量误差。必要时，可借助油色谱等测量数据进行综合分析，提高判断的准确性。

2变压器直流电阻的异常时的原因分析

《规程》规定：对于1.6MVA以下的变压器，其相间差不平衡率不大于三相平均值的4%，线间差别不大于2%。1.6MVA以上变压器有中性点引出时不平衡率相间差不大于三相平均值的2%，线间差别不大于1%，无中心点引出的线间差不大于1%。三相不平衡率超出《规程》规定时，则判为变压器直流电阻异常。

当直流电阻异常时，主要从以下几个方面考虑：

1）首先考虑测量有无误差、接线及试验方法。如接线与变压器接头位置不对，引线是否过长或是过细，充电时间不够等

2）引线连接不紧固。如变压器套管中导电杆与内部引线，分接开关与绕组线圈接触不良等造成接头发热现象。

3）分接开关接触不良。分接开关内部不清洁、接点便面镀层脱落、弹簧压力不足等造成三相电阻不平衡。这是变压器缺陷数量最多的一种原因。

4）变压器内部故障。如绕组断股造成电阻偏大。

5）分接开关位置指针移位

6）电阻相间误差在出厂时已超标

3变压器直流电阻的异常情况

下面以实际工作现场中缺陷率最高的两种情况进行案例分析。

3.1引线连接不紧固

某变电站1#主变及型号是：SZ8-50000/110，为济南西门子变压器有限公司生产1998年11月份出厂，结线组别采用YN.d11型。在对其进行例行检修时，发现低压侧直流电阻三相线电阻不平衡误差为1.892%。超出规程规定的1%，试验结论为不合格。现场无法判断究竟哪相电阻不合格。

为了便于分析，将线电阻换算为相电阻，同时与历年数据进行比较。纵向比较来看，直流电阻Rb、Rc数值明显偏大，且Rc的增幅大于Rb；历年数据中电阻Rb均为三相电阻中最小值，但此次试验A相电阻Ra为三相中最小值。故，初步判断为：A、B、C三相均有异常，C、B两相更明显，好像在三相中分别串入了一个电阻，这一电阻的产生可能出现在各相绕组的首端或套管引线连接处接触不良造成。

经分析确认后，打开三相套管下面的孔门检查，发现C相导电杆和内部引线连接处的4颗螺栓中有一颗螺栓明显松动，其余三颗有半圈左右牙纹的松动；B相中4颗螺栓也均有约半圈牙纹的松动；A相螺栓也有约1/4圈牙纹的松动。经紧固后恢复正常。复测时，低压侧绕组三相不平衡误差为0.922%，小于规程规定的1%，试验结论合格。

3.2分接开关接触不良

分接开关接触不良是变压器缺陷最多的一种，给变压器的安全运行带来很大的威胁。

某变电站1#主变型号为：SFZ8-40000/110，为江西变压器厂于94年4月份出厂。在对其进行例行试验时，测得18℃时，高压侧直流电阻为I档A-O：0.5109Ω，B-O：0.5248Ω，C-O：0.5117Ω，三相误差为2.72%，超出规程规定的不超过2%的要求；A-O的第5档电阻值0.4690Ω，第6档0.4770Ω，第7档0.4664Ω，这三档没有形成应有的电阻值梯度。经综合分析，认为可能是有载开关有问题。多次切换有载开关的档位，阻值有所减小，但仍超标。现场吊芯检查发现，有载开关绝缘油变黑并积有大量的游离碳，静触头有游离碳积压，经用无水酒精、砂皮对有载开关处理后，最后试验数据合格。

某变电站1#主变的型号为SZ8-40000/110，也是江西变压器厂94年5月份出厂的。在对其进行例行试验时，发现有载分分接开关从1到17档直流电阻三相不平衡率有多个超标。

经综合分析认为可能是有载开关有问题，怀疑问题最有可能出在分接开关触头上。先将档位不断切换后再次测量，试验数据仍超标，但各相具体的阻值有所减小。这说明，触头上确实有积碳，但并不是数据异常的主要原因。现场经吊芯检查发现，主、副触头皆多股连接导线断裂，在更换主、副触头后，高压侧直流电阻数据均合格。

4结论

通过测量变压器绕组直流电阻能发现检测回路中的一些重大缺陷，结合变压器结构及解体试验可判断故障部位。变压器绕组直流电阻试验中，异常超标的原因很多，本文仅从两个方面进行了详细分析。现场试验时，分析试验数据要注意与设备历次试验数据做纵向比较，与同类型设备历次试验数据做横向比较，同时要结合变压器的具体结构，综合考虑各种相关因素和判据，不能简单照搬规程中的标准，要根据现场具体情况具体分析，才能获得正确的试验结论。此外，在设计、制造、调试、安装于运行检修等环节实施质量全过程管理，严格把好技术、工艺关。

参考文献：

[1]GB50150，电气装置安装电气设备交接试验标准[S].

[2]王世阁.钟洪壁.电力变压器故障分析与技术改进[M].北京：中国电力出版社.2004.

[3]王俊，朴在林，等.变压绕组直流电阻的测量方法及非故障性因素的试验研究[J].沈阳农业大学学报，2010，41（4）499-502.

[4]周刚，胡正茂，等.变压器绕组直流电阻数据异常的原因分析及对策[J].电气开关，2016：102-108.

[5]袁世平.变压器直流电阻异常的诊断和处理[J].浙江电力，2013，2：34-36.

[6]杜永涛，姜勇.变压器支路电阻不平衡系数原因分析[J].宁夏电力，2012（4）：21-24.