助磁法测量变压器直流电阻
小电工在我的第一篇文章中就说了该如何测量直流电阻，但是凡事都有例外，如果是大型变压器低压侧不采用特殊方法，需要很长的时间。特别是五柱铁芯和低压绕组为三角形连接的大型变压器。于是，助磁法诞生了。
要理解助磁法，必须在进一步了解直流电阻测量整个过程。
电力变压器绕组的电感很大为数百至数千亨，而直流电阻很小，可能只有数百微欧。用稳压电源给大型变压器充电达到稳定的时间可能长达数十分钟至数小时。
稳压电源给绕组充电原理图如下所示：
Lx、Rx分别为绕组的电感和电阻，合上开关K后可知：
由此可见，i中含有一直流分量和一衰减分量，当衰减分量衰减至零时达到稳定值I=E/Rx时，此时电感不起作用。由于大型变压器绕组的Lx很大、Rx很小，所以时间常数τ很大，需要很长一段时间才能达到稳定。理论计算可得当t=6τ时，电流已达稳定值的99.75%，即为了得到准确的数值充电时间应大于6τ。
稳压稳流电源给绕组充电原理图如下：
RN为电流取样电阻，E为稳压稳流电源的最大稳压电压，i为仪器设定的稳流电流，开关K合上后，稳压稳流电源刚开始工作于稳压状态，回路电流逐步上升，当充电电流达到仪器设定的稳流电流，稳压稳流电源进入稳流状态，其充电曲线如下所示：
从上图中看出，稳压稳流电源充电达到电流稳定的时间比稳压电源充电达到电流稳定的时间快得多。E越高，充电达到设定的稳流电流I的速度。
综上，稳压稳流电源可用于对变压器快速充电，减少测量等待时间，提高工作效率。
当电流进入稳流状态后，电感的影响被摒除。这时测量绕组两端电位VX及取样电阻RN两端电位VN，可得绕组直流电阻RX为：
在上述过程中，绕组储存的能量为，L、I越大，储存的能量越大。在拆线之前必须放电，而今现在的测试仪基本都带自放电功能。其原理图如下所示：
R3为放电电阻，R1、R2为驱动三极管工作分压电阻，由于存在D1，放电回路正向不导通，反向导通。直阻测试完成后，装置切断电源输出，电感L开始放电。
在刚刚开始时，放电电压较高，三极管基极电流很大，三极管进入饱和态，集电极与发射极之间的电压很小，可以理解为开关闭合了。此时主要通过放电电阻释放能量。
随着放电电压降低，三极管基极电流变小，三极管进入截止状态。最后剩余的能量由近似于高阻状态的三极管释放。
原理搞清楚了，接下来正主来了，我们知道变压器的直流电阻测量时间主要由时间常数τ决定，接下来我们只要减小Lx就可以了。在现场常用助磁法来解决。
首先我们来看看绕组电感的公式
式中：K=0.4π*10-6H/m，n是匝数，S是铁芯截面（cm2），ι是铁心回路长度（m），μ是导磁系数。
变压器一定，那么它本身的特性参数也就固定不变。只有导磁系数能够改变。
铁芯磁通密度B与磁场强度H，导磁系数μ与磁场强度H的关系曲线如下图所示:
当磁场强度很大，铁芯磁通密度强度趋于饱和时，μ就大幅度下降，变压器的电感L也随之减小。根据H=nI/ι可知，要增大H就要提高稳定电流I，一般需要施加电流达2~3倍空载电流，才能有效地减小L。
但是过大的电流会使绕组温度上升，引起直流电阻的不断变化，因此电流的增大有一定限度。要使变压器铁芯的励磁状态达到饱和，低压绕组的电流通常需要在几十安培以上，而同一铁芯柱上的高压绕组由于匝数是低压绕组匝数若干倍，电流仅需几安培就可使铁芯励磁饱和。
助磁法就是通过把高、低压绕组串联起来，借助于高压绕组的励磁安匝数，通以较小电流使绕组电感大大减小，以缩短测量时间，达到快速测量的目的。
要注意的是，助磁法测量低压绕组的直流电阻时，同一铁芯柱上高、低压绕组的电流方向必须一致，才能起到助磁的作用。传统助磁法的接线方式如下图：
测Rab时，高压绕组B接仪器接头+I，A、C短路接低压绕组b的电流线，从b引出电位线接仪器接头+V，从低压绕组a引出电流线接-I，引出电位线接-V。
测Rbc时，高压绕组C接仪器接头+I，A、B短路接低压绕组c的电流线，从c引出电位线接仪器接头+V，从低压绕组b引出电流线接-I，引出电位线接-V。
测Rca时，高压绕组A接仪器接头+I，B、C短路接低压绕组a的电流线，从a引出电位线接仪器接头+V，从低压绕组c引出电流线接-I，引出电位线接+V。
传统接法本人在现场高试期间仔细看过试验班的接线，比对过说明书及网上的资料这个接法是没问题的。
下面分享一个在找资料的过程中看到的新接法，感觉很灵性。个人觉得应该可行。
众所周知，铁磁材料存在磁滞现象。当磁场强度H消失后，磁通密度B不为0，而是有一剩余值，即剩磁。采用助磁法进行测量，当充电电流切除后，铁芯中依旧存在较大的剩磁，通过调换接线，我们可以很好的利用这些剩磁，尽量使得三相铁芯柱中的磁通方向尽可能与前次测量产生的剩磁方向相同。
做法是这样的，即先对高压侧绕组采用三相同测法进行测量，再利用测量后的剩磁进行测量从而缩短测量时间。接线图如下所示：
首先是高压侧绕组的三相同侧法，这个在之前的文章中写过就不多说了。
测Rab时，高压绕组B接仪器接头-I，A、C短路接低压绕组b的电流线，从b引出电位线接仪器接头-V。从低压绕组a引出电流线接+I，引出电位线接+V。
测Rbc时，高压绕组C接仪器接头+I，A、B短路接低压绕组c的电流线，从c引出电位线接仪器接头+V，从低压绕组b引出电流线接-I，引出电位线接-V。
测Rca时，高压绕组A接仪器接头-I，B、C短接接低压绕组a的电流线，从a引出电位线接仪器接头-V，从低压绕组c引出电流线接+I，引出电位线接+V。
我们看到三相同测法时的电流方向与测Rab时完全一致，测Rab与测Rbc两相一致，测Rbc与测Rca时两相一致。
从作者的试验结果看效果是不错的，这个本人没有实践过不敢说大话，有兴趣有条件的可以试验一下。
这个方法主要在《助磁法测量变压器直流电阻的应用研究》一文提出，大家也可以去看原文。
现在的仪器基本上都是电位线和电流线双线合一集成在一个钳口，不用搞那么多线了。甚至还有自动低压助磁测量。高压侧参照三相同侧法一样接线，低压接到你要测的绕组两端，通过内部电路即可完成助磁，真是日新月异。
不过原理还是老样子，看完这篇文章再结合仪器说明书我相信直流电阻测试这一项应该是能够理解了。
PS：我这边声明一下，技术方面的内容，我不是专家，不可能完全自创。总要借鉴他人经验、规范、厂家资料。我是在以自己的实际工作经验基础上进行收集整理，至于为什么打水印，主要是因为这个收集整理也很累，也要烧脑的。我不想这边给大家分享知识、经验的文章，最后在某些文档网站上变成收费资料。
