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變壓器直流電阻測量及數據分析
變壓器直流電阻測量及數據分析
電力變壓器繞組的直流電阻測量及數據分析，尤其是對低壓電阻的測量與分析是各生產商面臨的一個難題，應妥善解決。
GB／T6451-1999[1]中規定：“對于1600kVA及以下的變壓器，直流電阻不平衡率相為4％，線為2％；2000kVA及以上的變壓器，直流電阻不平衡率相(有中性點引出時)為2％，線(無中性點引出時)為1％。如果由于線材及引線結構等原因而使直流電阻不平衡率超過上述規定時，除應在生產記錄中記錄實測值外，尚應寫明引起這一偏差的原因。使用單位應與同溫度下的出廠實測值進行比較，其偏差應不大于2％。”
*，測量直流電阻的目的是驗證繞組和引線的材質及焊點質量的好壞，而三相電阻的不平衡率主要是檢驗引線焊接的質量和開關、套管等載流組部件聯結和接觸是否良好。GB6451-1999中做了嚴格的規定，標準中規定的直流電阻三相偏差是在三相繞組電阻應基本相等的情況下(即圖1、圖2中，Ra-Rb=Rc)，制造偏差的限值。下面我們就分析一相引線電阻對三相電阻(線電阻ab、bc、ca和相電阻如ao、bo、co)的影響，從中得到正確的測量方法及如何評價測量結果，判斷產品的質量。
JB／T501-1991[2]中規定：對于低壓400伏中性點引線電阻所占比重較大的yn聯結的配電變壓器，應測量其線電阻(ab,bc,ca)及中性點對一個線端的電壓，如ao。這在實施GB/T645l-1999中對于1600kVA及以下的變壓器可以執行，因為GB/T6451-1999中規定了相、線電阻的合格標準。
對小型配電變壓器，例如500kVA及以下的產品，低壓為圓筒式繞組，y接線在繞組的上部(見圖1)。中性點引線很短，雖然設計規定引線設計按25％額定電流設計，但在實際制造中，有的與其它引線相同，有的截面略小，因此中性點引線電阻所占比例不大，測線電阻、相電阻能滿足標準要求。
圖1圓筒式繞組的低壓引線圖
但對于630kVA及以上的配電變壓器，低壓多為螺旋式繞組，y接線在繞組的下部(如圖2所示)。中性點引線較長，按25％額定電流設計。這樣，中性點引線電阻隨著容量的增大，所占的比重越來越大。執行JB／T501-1991時，就會出現Rca＞Rab=Rbc，這一規律*是產品結構造成的。
圖2螺旋式繞組低壓引線圖
從圖2中可見：
Rab=Rbc(兩者相差一般不超過0.5％)
Rca>Rab=Rbc
Rca與Rab和Rbc差Rybc+Rs
一般情況下，10kV級800kVA及以下的變壓器，Rca與Rab和Rbc的偏差在2％以下。
1000kVA～1250kVA的變壓器，Rca較Rab或Rbc大2.4％以下為正常；
1600kVA～2000kVA的變壓器，Rca較Rab或Rbc大2.7％以下為正常；
2500kVA以上的變壓器，Rca較Rab或Rbc大3.0％以下為正常。
如果是35kV的變壓器，其三相線電阻的不平衡率較10kV升一個檔次。但是，對2000kVA及以上的變壓器，按照GB／T6451-1999的規定，只能測量相電阻，而且標準規定相電阻的不平衡率應小于2％。從圖2中我們可以看出：
Rao=Ra+0.5Ryab+Rs
Rbo=Rb+0.5Ryab
Rco=Rc+0.5Ryab+Rybc+Rs，Ryab=Rybc
Rco=Rc+1.5Rybc+Rs
因為Ra=Rb=Rc，所以不難看出：Rbo小；Rao比Rbo略大，多了Rs引線的電阻；Rco比Rbo多了Rybc+Rs的引線的電阻。
因此，在結構上Rco>Rao>Rbo,這*是產品結構造成的。有的用戶刻意地要求三相電阻的不平衡率小于2％，這是不客觀的。如果配電變壓器的三相電阻不平衡率小于2％，則該產品有可能存在問題，因為應該小的電阻沒有小，可能是多根導線并繞時，其中的一根或幾根沒焊好，那么，這樣本來是有故障的產品，會當成好產品出廠或參與運行。
由于標準規定，用戶有要求，有的制造廠為了滿足標準要求，滿足用戶要求，采用如下辦法：①增大B相引線電阻(縮小面積)。這樣做極不可取，縮小面積的后果可能導致引線過熱。②減小Rs和Rybc的電阻，即增大截面，如何增大截面呢?就是在Rs引線部分和1.5Rybc部分上再焊上銅排，有時補焊一塊不夠再焊一塊。這樣做既浪費了銅排，也不美觀，而且對產品毫無好處，對運行就更無好處。那么目前應如何執行標準呢?無論是測量線電阻還是測量相電阻，都應符合規律，即Rac>Rab=Rbc或Rco>Rao>Rbo，然后在出廠報告中注明其原因，使用單位參照出廠數據進行比較，而不要片面地追求小于2％的標準。
上海妙定電氣有限公司技術部