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变压器直流电阻试验常见问题

  • 发布日期:2020-09-27      浏览次数:57
    •   在电力系统中间,变压器是常见的也是最主要的设备之一,而电力变压器直流电阻的测试是变压器在生产后以及交易前的一项重要的方面,必须保证电压器的绝对安全性和可靠性。所以变压器能否安全运行需要变压器测试的安全性做保障。只有经过这个测试,我们才可以检查变压器各个部分有没有达标,比如可以检查分接开关接触是否良好;绕组焊接是否完好;绕组或引出线是否完整等。
       
        所以变压器绕组直流电阻测量是看似简单却也是在时间上在准确度上要求十分高的项目,它是为了确保变压器的生产质量和在使用过程中的安全保障以及检修质量的一个重要手段。
       
        HZ-10A直流电阻测试仪
       
        本仪器采用全新电源技术,具有体积小、重量轻、输出电流大、重复性好、抗干扰能力强、保护功能完善等特点。整机由高速单片机控制,自动化程度高,具有自动放电和放电报警功能。仪器测试精度高,操作简便,可实现变压器直阻的快速测量。
       
        测试目的
       
        1、检查绕组接头的焊接质量和绕组有无匝间短路;
       
        2、有载(无载)分接开关的各个位置接触是否良好以及分接开关实际位置是否与指示位置相符;
       
        3、引出线有无断裂;
       
        4、对于三相电力变压器通过对试验结果计算其三相直流电阻不平衡率,来判别其是否符合设计或者相关标准
       
        测试方法
       
        1、降压法
       
        这是一种测量直流电阻的简单的方法。在被试电阻通以直流电流,用合适量程的毫伏表或伏特表测量电阻上的降压,然后根据欧姆定律计算出电阻,即为降压法。
       
        2、电桥法
       
        用电桥法测量时,常采用单臂电桥法和双臂电桥等专门测量直流电阻的仪器。被测电阻10Ω以上时,采用单臂电桥;被测电阻1Ω及以下时,采用双臂电桥。对于小容量变压器,单臂电桥可采用4.5V以上的干电池作为电源,双臂电桥采用1.5~2V的多节并联干电池或蓄电池作为电源,直接测量变压器绕组直流电阻。
       
        3、助磁法
       
        该方法是强迫铁芯磁通迅速饱和,从而降低自感效应,减少测量时间。
       
        (1)用大容量直流电源,增加测量电流的值。如用2只190Ah的蓄电池,通40A的电流,测量250MVA/500kV自耦变压器中压绕组的直流电阻值,每个分接只需1~2min。
       
        (2)将高压、低压绕组串联起来通上电流,采用同相位和同极性的高压绕组助磁。由于高压绕组匝数远比低压绕组多,用较小的电流值使铁芯饱和。如一台360MVA/220kV变压器。铁芯为五柱式,低压绕组为三角形联接,通10A电流,在15min内就可以同时测出一相的高压、低压绕组的电阻值。
       
        (3)采用恒压恒流源法的直阻测量仪法。它利用电子电路实现自动调节,在极短时间内把稳压源平稳地入稳流源,而且输出电流最大达40A,适用于各类变压器测量。如果高、低压绕组同时测量,解决了三相五柱式大容量变压器直流电阻测量的困难。
       
        4、消磁法
       
        和上面讲的助磁法相反,消磁法力求通过铁芯的磁通为零。使用的方法有以下两种:
       
        (1)零序阻抗法。该方法仅适用于三柱铁芯YN联接的变压器。将三相绕组并联起来同时加电流,由于磁通需经过气隙闭合,磁路的磁阻增大,绕组的电流随之减小,达到测量电阻时间短的目的。
       
        (2)磁通势抵消法。试验时除被绕组加电流外,非被测绕组中也通电流,使两者产生的磁通势大小相等而方向相反,达到相互抵消,使铁芯中磁通趋近与零,绕组中的电感量降到最小值达到缩短测试时间和目的。如对一台120MVA/220kV三相五柱式变压器采用消磁法和恒流法测量高、中、低压绕组的直流电阻测量,3min达到稳定。比单用恒流法缩短充电时间10倍以上。
       
        注意事项:
       
        1、测试中要记录当时试验温度(干式变压器),对于油浸式变压器要记录其油面温度及绕组温度。
       
        2、尽可能使用出厂所带测试线,在以往测试过程中发现使用非仪器自带测试线会对测试结果产生整体偏差在于出厂及历年试验结果对比时会产生较大误差
       
        3、在测试过程中一定要将测试线夹子固定牢靠,其一大型变压器在测试时施加电流较大,如果接线不够牢靠,容易产生电弧;其二如果测试过程中夹子掉落极容易损坏仪器(高电压)。
       
        4、部分仪器在更换测试相别或者档位时需等待放电结束后方可更换相别或档位
       
        5、如果接线巴掌或者接线柱涂抹有导电膏应在测试前将导电膏清理干净
       
        6、测试过程中严禁触摸被测试绕组和其他绕组。
       
        7、测试过程中仪器一定要可靠接地,如果采用临时发电机供电,尽量避免和其他大功率电器共用
       
        测试标准
       
        具体标准参考GB50150-2016变压器篇。
       
        1600KVA及以下三相变压器,各绕组互相差别不应大于4%;无中性点引出的绕组,线间各绕组互相差别不应大于2%。1600KVA以上三相变压器,各绕组互相差别不应大于2%;无中性点引出的绕组,线间各绕组互相差别不应大于1%。
       
        与同温下产品出厂实测值比较,相应变化不应大于2%。
       
        换算公式如下:
       
        R2=R1*T+t2/T+t1
       
        故障处理
       
        根据笔者经验将在现场测试时一般会遇到的问题总结如下:
       
        1、三相不平衡率(各绕组相间或者线间差别)超标,表现为任意相别直流电阻值呈现有规律偏大(多档位)
       
        2、测试(充电)时间太久无数据
       
        3、测试结果整体与上次(出厂或历年)试验比较偏差较大
       
        4、三相不平衡率(各绕组相间或者线间差别)超标,表现为任意相别直流电阻值呈现无规律突变
       
        5、某相与出厂或者历年数据比较整体偏小
       
        处理方法:
       
        对于问题“1”
       
        1、重新检查接线,可以更换任意两相进行对比测试,来确定是否与测试线有关
       
        2、在测试值没有稳定时进行计算会有一定的误差,考虑充电时间是否足够
       
        3、考虑计算方法,必要时采用Excel表格公式进行自动计算。
       
        4、在排除人机误差情况后;考虑套管引出线与将军帽连接处是否氧化。在笔者以往测试现场发现某厂变压器存在这种通病,这种情况一般发生在潮湿的南方。
       
        对于问题“2”
       
        1、确定测试电流是否选择合适,如测试低压绕组时候施加电流较小,充电时间可能有十几分钟。
       
        2、测试回路是否开路,个别仪器有自带检测开路功能
       
        3、考虑仪器自身问题,用仪器自带标准检测电阻检测仪器是否良好。
       
        4、对于高压侧装有熔断器或者负荷开关的箱式变压器,检查熔断器与负荷开关关合情况。
       
        5、最坏的情况引出线没有焊接,在某供电单位曾发生过类似情况。
       
        对于问题“3”
       
        1、现场测试数据未经换算直接与出厂或者历年数据比较
       
        2、换算后仍然偏大,考虑分接开关问题,可对分接开关进行试验
       
        3、焊接不良,多股并联绕组,其中某一股焊接不良一般电阻偏大
       
        对于问题“4”
       
        1、排除人为原因与仪器问题后,这种情况一般考虑为分接开关问题
       
        2、笔者发现很多变压器投运后分接开关可能几年都不会动一次,这时分接开关就有可能不清洁或者有油膜,这时可将分接开关来回进行多次切换,去除表面污渍油膜
       
        对于问题“5”
       
        1、排除人为原因与仪器问题后,这种情况一般考虑为匝间短路
       
     
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