变压器测量直流电阻的数据分析与注意事项
一、数据分析
首先我们先介绍一下基础知识:
星型联结是把三相绕组的三个末端连接在一起作为中性点,而把三个首端引出。
三角形联结是把一相的末端和另一相的首端顺次连接,组成一个闭合的回路。
其接线形式如图1所示:
图1由图1可知:在星型接法中,线电压超前相电压30°;第一种三角形接法中,线电压和相电压同相位;第二种三角形接法中线电压超前相电压60°。
接下来我们明确一点,测量变压器绕组直流电阻时,能测量相电阻的均测量相电阻。详细来说的话就下面几种情况:
⒈ 绕组为Y联结有中性点引出;测量相电阻(AO、B0、C0)。
⒉ 绕组为Y联结无中性点引出;测量线电阻(AB、BC、CA)。
⒊ 绕组为三角形联结,首末两端均引出;测量相电阻。
⒋ 绕组为封闭三角形;测量线电阻。
在《动力变(干式)预防性试验(一、测量直流电阻)》讲过了合格标准不再赘述,问题就来了,当测量线电阻得出的结果不符合标准时,我们怎么判断是哪一相绕组可能有问题呢?这就需要换算了。
首先设测得线电阻为RAB、RBC、RCA,求相电阻Ra、Rb、Rc。
Ⅰ、星型接法(Y联结)
由图1中a可以看出:
解上述方程组可得:
Ⅱ、三角形接法(Δ联结)/第一种
这种接法叫顺序联结(A-X-B-Y-C-Z-A),一般是电动机采用此种接法,也有非标联结的变压器采用此种接法。
看图1中b,以测量RAB为例,实质上是Rb与Rc串联后与Ra并联,那么由高中知识就可得:
解上述方程组可得:
Ⅲ、三角形接法(Δ联结)/第二种
这种接法叫逆序联结(C-Z-B-Y-A-X-C),变压器往往采用此种联结。
看图1中c,以测量RAB为例,实质上是Rb与Rc串联后与Ra并联,那么由高中知识就可得:
解上述方程组可得:
下面是经验性质的分析,可用于初步判断。当然直流电阻测试超标肯定还是要换算成相电阻,这样更精确,且一目了然。所以下面这部分可以不看,直接跳到注意事项即可。
根据上述计算结果及接线图可以对测量结果做定性分析,可以不通过计算进行初步判断。分析结果如下:
备注:
1、表格中以三角形逆序联结为例,其实顺序联结和逆序联结存在规律,可以直接转换。顺序的A对应逆序的B,顺序的B对应逆序的C,顺序的C对应逆序A。例如上表中第一行所描述的现象,故障断定为B相;那么同种现象如果是顺序的话,那么故障就发生在A相。
2、上述方法(包括计算)针对所有变压器通用,如果是小型干式变压器,确定有故障发生的话(例如外壳有明显裂纹和焦黑),可以拆除导电杆进行测量。这样可以直接测得相电阻,避免繁琐的计算。
二、剩磁的消除与控制
大容量变压器进行直流电阻试验后铁芯会产生严重剩磁,这会影响到变压器的正常投运。通常会采用空载试验的方法进行消磁,以空载电流回到正常范围为标志。也可对剩磁过大的变压器进行一次较小电流的直流电阻试验,其阻值的稳定代表较小电流产生的剩磁重新建立。某些直流电阻测试仪自带的消磁功能即是此原理。
如果试验顺序不控制好,剩磁还会可能影响后续的试验。例如:可能会造成变比试验数值的紊乱,甚至在局部放电试验时促成局部强电场,造成故障。因此直流电阻试验最好是在交流试验完成后进行。
为了将剩磁控制在一个合理的水平,绕组电阻测试充电电流不宜大于20A,某些省份规定不得超过5A。
三、试验周期
1、变压器直流电阻测试正常情况下1~3年检测一次。110kV以上3年1次即可。
2、对于无载调压变压器变换分接位置后必须进行检测(对使用的分接锁定后检测);对于有载调压变压器在分接开关检修后必须对所有分接进行检测。
3、变压器大修后必须进行检测。
4、变压器保护动作后必须进行检测。
四、注意事项
1、有些变压器低压绕组电阻本身比较小,引出线相对较长且三相不等,这容易造成平衡率超标,试验时调整钳口位置尽量使得偏差较小。
2、在测量有载调压变压器的直流电阻时,为防止分接开关接触不良,必须来回转动分接开关手柄10次,以消除表面的氧化膜和油污,使其接触良好。
3、当线圈中有电流,断开接线时,因电感电流不能突变,会产生高电压,可能危及人身及仪器安全,因此必须经过充分放电后才能解线。
4、通常以变压器上层油温为绕组温度,如需对比以往试验数据,注意要将电阻折算至相同温度下比较。