直流電阻測試儀對變壓器線圈測量及其結果分析

1 直流電阻測量
1.1 測量方法
       ZGY-20A/40A直流電阻測試儀測量直流電阻是變壓器試驗中的一個重要項目。通過測量，可以檢查出設備的導電回路有無接觸不良、焊接不良、線圈故障及接線錯誤等缺陷。在中、小型變壓器的實際測量中，大多采用直流電橋法，當被試線圈的電阻值在１歐以上的一般用單臂電橋測量，１歐以下的則用雙臂電橋測量。在使用雙臂電橋接線時，電橋的電位樁頭要靠近被測電阻，電流樁頭要接在電位樁頭的上面。測量前，應先估計被測線圈的電阻值，將電橋倍率選鈕置于適當位置，將非被測線圈短路并接地，然后打開電源開關充電，待充足電后按下檢流計開關，迅速調節測量臂，使檢流計指針向檢流計刻度中間的零位線方向移動，進行微調，待指針平穩停在零位上時記錄電阻值，此時，被測線圈電阻值＝倍率數×測量臂電阻值。測量完畢，先開放檢流計按鈕，再放開電源開關。

2 測量結果分析
2.1規范要求
       根據規范要求，三相變壓器應測出線間電阻，有中性點引出的變壓器，要測出相電阻；帶有分接頭的線圈，在大修和交接試驗時，要測出所有分接頭位置的線圈電阻，在小修和預試時，只需測出使用位置上的線圈電阻。由于變壓器制造質量、運行單位維修水平、試驗人員使用的儀器精度及測量接線方式的不同，測出的三相電阻值也不相同，通常引入如下誤差公式進行判別
△Ｒ％＝［（Ｒｍａｘ－Ｒｍｉｎ）/ＲP］×100％
ＲP＝（Ｒａｂ +Ｒｂｃ +Ｒａｃ ）／３
式中   △Ｒ％――――誤差百分數
  Ｒｍａｘ――――實測中的zui大值（Ω）
  Ｒｍｉｎ――――實測中的zui小值（Ω）

 ＲP――――三相中實測的平均值（Ω）                                             
規范要求，1600KVA以上的變壓器，直流電阻快速測試儀各相線圈的直流電阻值相互間的差別不應大于三相平均值的２％，1600KVA以下的變壓器，各相線圈的直流電阻值相互間的差別不應大于三相平均值的４％，線間差別不應大于三相平均值的２％；本次測量值與上次測量值相比較，其變化也不應大于上次測量值的２％。
2.2 有關換算
    在進行比較分析時，一定要在相同溫度下進行，如果溫度不同，則要按下式換算至20℃時的電阻值
Ｒ20℃＝ＲtＫ，　Ｋ＝（T＋20））/（T＋t）
式中　Ｒ20℃――――20℃時的直流電阻值（Ω）
Ｒt――――t℃時的直流電阻值（Ω）
         T――――常數（銅導線為234.5，鋁導線為225）
ｔ――――測量時的溫度
為了確定缺陷所在的相別，對于無中性點引出的三相變壓器，還需將測得的線間電阻換算成每相電阻。設三相變壓器的可測線間電阻為Ｒａｂ、Ｒｂｃ、Ｒａｃ，每相電阻為Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ，當變壓器線圈為Ｙ型聯接時，相電阻為

 Ｒａ＝（Ｒａｂ＋Ｒａｃ－Ｒｂｃ）／２
Ｒｂ＝（Ｒａｂ＋Ｒｂｃ－Ｒａｃ）／２
Ｒｃ＝（Ｒａｃ＋Ｒｂｃ－Ｒａｂ）／２，如果三相平衡，相電阻等                                
于0.5倍線電阻；當變壓器線圈為△型聯接，且ａ連ｙ、ｂ連ｚ、ｃ連ｘ時，

Ｒａ＝（Ｒａｃ－ＲＰ）－ＲａｂＲｂｃ／（Ｒａｃ－ＲP） 
Ｒb＝（Ｒａｂ－ＲＰ）－ＲａｃＲｂｃ／（Ｒａｂ－ＲP） 
Ｒc＝（Ｒｂｃ－ＲP）－ＲａｂＲａｃ／（Ｒｂｃ－ＲP）
當變壓器線圈為△型聯接，且ａ連ｚ、ｂ連ｘ、ｃ連ｙ時， 
Ｒａ＝（Ｒａｂ－ＲＰ）－ＲａｃＲｂｃ／（Ｒａｂ－ＲP）
Ｒb＝（Ｒｂc－ＲＰ）－ＲａｂＲａｃ／（Ｒｂｃ－ＲP）
Ｒc＝（Ｒａｃ－ＲP）－ＲａｂＲｂｃ／（Ｒａｃ－ＲP）
式中ＲP＝（Ｒａｂ＋Ｒｂｃ＋Ｒｃａ）／２，如果三相平衡，相電阻等于1.5倍線電阻。

    3 實例分析
    從實際測量結果中可以看出，引起變壓器線圈電阻值超出規范要求的因數很多，在測量技術上主要有電橋精度不夠、測量接線錯誤、引線電阻及其接線電阻過大、變壓器充電時間短、電橋的電壓不足等；在變壓器本身上，主要有分接頭接觸不良、線圈或引線焊接不良、斷裂、套管導桿與引線接觸不良、線圈匝間、層間、相間發生短路等。變壓器直流電阻測試儀對于三角形接線的變壓器，如果從電阻數值上已經反映出缺陷只在一相時，可按下列簡化式求得相電阻進行分析確定，即當Ｒａｂ=Ｒｂｃ≠Ｒａｃ，則Ｒｂ＝Ｒｃ≠Ｒａ。現將幾種常見故障現象的測量結果分析如下表： 

故障現象（與正常情況下的測試值相比較）		分析結果
Ｙ型接線	△型接線
一個線間電阻值不變，兩個線間電阻值測不出 （阻值很大）	兩個線間電阻較正常值上升1.5倍，一個線間電阻值為正常值的3倍	一相線圈 斷    裂
一個線間電阻值不變，兩個線間電阻值降為正常值的（0.5～1）倍	兩個線間電阻值增至正常值的(1～3)倍，一個線間電阻值降至正常值的（0～1）倍	一相線圈 匝間短路
一個線間電阻值不變，兩個線間電阻值升高	一個線間電阻值不變，兩個線間電阻值升高	一相引線與導電桿接觸不良
三個線間電阻值測不出 （阻值很大）	一個線間電阻等于正常值的3倍，兩個線間電阻值測不出（阻值很大）	兩相線圈 斷    裂
三個線間電阻都降至正常值的（0.5～1）倍,其中有一個的阻值低得多	三個線間電阻值都降至正常值的(0～1)倍，其中有兩個的阻值低得多	兩相線圈 匝間短路
三個線間電阻值較正常值增大，其中有一個的阻值增的大得多	三個線間電阻值較正常值增大，其中有一個的阻值增的大得多	兩相引線與導電桿接觸不良

直流電阻測試儀注意事項： 
      在測量過程中，除要嚴格遵守電氣安全規程和設備試驗規程外，還要特別注意：
1）在線圈溫度穩定的情況下進行測量，要求變壓器油箱上、下部的溫度之差不超過３℃； 
2）由于變壓器線圈存有電感，測量時的充電電流不太穩定，一定要在電流穩定后再計數，必要時需采取縮短充電時間的措施； 
3）盡量減少試驗回路中的導線接觸電阻，運行中的變壓器分接頭常受油膜等污物的影響使其接觸不良，一般需切換數次后再測量，以免造成判別錯誤。