浅谈变压器绕组直流电阻不平衡因素及处理对策

浅谈变压器绕组直流电阻不平衡因素及处理对策

任强

特变电工股份有限公司新疆变压器厂 (质量检验部 ) 新疆昌吉 831100

摘要：在变压器运行的缺陷当中绕组相间或线间直流电阻不平衡率超标是非常常见的，为了对变压器的故障进行查找，可以使用变压器绕组直流电阻试验法。直流电阻不平衡会造成变压器线地间以及相间会出现循环电流，这些循环电流的出现会导致变压器附加损耗增加。如果情况严重，甚至有可能会造成变压器产生不对称运行或者是变压器出线烧毁等事故，所以需要重视深入地对变压器绕组直流电阻不平衡的因素进行研究，与实际情况相结合，采取合理的措施进行控制，以保证变压器安全稳定地运行，提升供电的效率。

关键词：变压器；绕组；直流电阻；不平衡；因素；处理对策

1电力变压器绕组直流电阻的不平衡率

通过对变压器绕组直流电阻进行检查，可以了解变压器运行的情况，主要是对绕组的材质、绕组间是否出现匝间短路、焊接质量等进行检查和判断，了解引出线是否出现破损，对绕组间的平衡、温度进行检查，判断是否出现温度过高等问题。

我国对电力变压器绕组直流电阻不平衡率有着明确的规定和要求，具体如下表所示。

不平衡率=（R_max-R_min）/R_av （1）

我国对电力变压器绕组直流电阻不平衡率进行了明确地要求，如表1：

表1 电力变压器直流电阻不平衡率的要求

需要关注的问题在于不同温度下获得的电阻值不同，需要使用公式，对其进行换算，获得在同一温度下的值再进行比较。

R₂=R₁（T+t₂）/（T+t₁） （2）

2 电力变压器直流电阻不平衡因素及处理对策

2.1实例概况

型号为S11-800/10-0.4的三相油浸式配电变压器，高压侧绕组为5档电压调节，连接组别为Yyn0，运行档位设定在10千伏3档的位置。在测试直流电阻时，突然发现数据异常，具体的实测数据如下所示。

表2 S11-800/10-0.4型配电变压器低压侧直流电阻测量值

通过对数据进行统计分析，可以发现该变压器的相间不平衡率达到34.88%。，远远超过4%的规定偏差。

2.2 不平衡率异常的原因分析与预防

2.2.1 人为和测量仪器因素的处理

人为因素涉及的内容很多，范围很广，主要包含了测试电流大小选择不当、测试仪选择不当等诸多问题。仪器因素也是一个重要的因素，主要是测试仪自身出现的故障或者是测试仪的稳定性和准确性较差，人为因素主要是在日常进行高压培训试验以及对新方法新技术进行掌握时出现的问题，需要严格依照规范要求进行操作，合理地加强试验规程的学习，以便让工作人员的素质提升。仪器因素主要是日常管理过程中没有对精密仪器进行有效的保管和控制，因此需要保证仪器的管理条件符合环境要求，与此同时需要按时对仪器进行送检，保证仪器使用过程中的准确性。

2.2.2 绕组材料问题处理

在进行变压器三相绕组材料选择方面，需要选择同一厂家和批次的绕组材料，确保电阻率ρ相同，另外，对于铜排、铜棒、引线、接线片等也需要与实际情况结合进行合理地选择，需要符合同一厂家批次的条件要求。然而变压器故障，尤其是绕组故障检修过程中，如果需要对某一项绕组进行更换。很多地方尤其是农村地方为了控制成本往往，仅对故障相绕组进行更换，没有同时对三相绕组进行更换，这样会造成直流电阻不平衡。与此同时在更换绕组的过程中，如果没有仔细的对细节进行处理，没有安装到位，会造成直流电阻不平衡率超标。

2.2.3 接触不良处理

绕组引线和导电杆之间的接触面积过小或者连接不紧以及分接开关出现松动、连接不牢靠等问题都有可能会造成变压器出现直流电阻偏大等情况。在现场操作过程中可以通过相别的某几个档位，只有电阻值偏大的情况来对其进行判断是否产生接触不良等故障，另外还需要注意加强检修质量的控制，合理的进行安装，以保证各连接部位良好将问题解决[1]。

2.2.4 绕组缺陷处理

绕组缺陷主要包含了绕组工艺缺陷和绕组自身缺陷两种，绕组自身缺陷又包含了断股、层间短路、闸间短路和绕组断线等问题。绕组工艺缺陷主要包含了引线连接处的虚焊脱焊，在实际运行过程中造成直流电阻偏大等诸多问题。变压器绕组绕制前后都需要注意测试换位导线和组合导线的短路问题，可以防止由于导线质量以及绕组绝缘破损而导致的闸间短路或者股间短路，让焊接工艺提高，将绕组工艺缺陷等问题解决。焊接时需要确保焊接的牢固性不能出现漏焊、虚焊等现象，确保焊接的接触面积。在机械连接位置还需要做好压花处理和镀锡等工作，与此同时通过防松螺母有效的对紧固位置进行控制，防止由于螺丝松动而出现的接触不良的现象。

2.2.5 分接开关故障处理

分接开关故障所造成的直流电阻不平衡率超标等问题，主要包含了分接开关引线接错、接触面积过小、开关动静触头接触不良等问题。对于上述情况，需要注意认真的对分接开关的位置进行核对，因为分接头往往较多，而且会引出大量的导线，造成检修过程中出现接错的问题，所以需要注意对线路进行标号。另外可以通过增大焊接面积等方式有效的对焊接处的电镀问题进行处理[2]。

2.3 直流电阻测数据异常原因查找与故障处理

2.3.1直流电阻测数据异常原因查找

在变压器直流电阻数据异常方面进行诊断时，首先需要对异常部位进行确认，现场通常依照难易度来进行排查，先排查表面问题，而后对便于处理的区域进行排查，最后对一些不易处理的深层次区域进行检查，对异常位置进行确认。

（1）复测

复测过程中需要注意将仪器和人为因素排除，严格依照测试要点来进行监测。对变压器高压侧直流电阻测试数据进行比对[3]。

（2）数据异常原因分析与故障点确定

通过复测可以有效地将实验仪器和人为因素排除，该变压器在运行过程中，无检修和更换绕组的记录，投入运行前试验数据都正常可以，将更换绕组或者由于绕组材料不匹配而造成的直流电阻不平衡率超标的问题排除。另外数据异常产生在低压侧，所以可以将分接开关故障排除。通过初步判断分析，造成变压器绕组直流电阻数据异常的主要原因在于接触不良，分析外部各连接点的接触电阻发现没有异常，因此可以诊断发现接触不良位置主要存在于变压器的内部，而后需要对位置进行准确确认。

2.3.2故障处理

对变压器吊芯以及其他部位进行检查之后，发现低压绕组的c相绕组和套管连接位置出现了软铜排、发热变色等情况存在一定的氧化物，需要清除现场的氧化层，对变压器低压侧绕组的直流电阻进行测量，具体如下表所示，由此可以发现三相不平衡率能够符合测量要求[4]。

表3S11-800/10-0.4型型配电变压器检修后低压侧直流电阻测量值

结束语

在大型变压器内部结构制造工艺和使用接线方式等方面都或多或少的会对变压器直流电阻的测试结果产生影响，而导致内部绕组出现直流电阻平衡等故障。在实践当中需要对该故障进行准确的判断，及时的处理，通过数据分析对具体的故障点进行查找，这样可以防止盲目工作导致大量的时间浪费，另外对不吊罩处理绕组直流电阻不平衡故障的方法有针对性和指导作用，可以让检修的工作量大幅度减少，提升检修效率，控制人力资源的浪费以及停电所带来的损失。

参考文献

[1]李建华.浅析变压器绕组直流电阻不平衡因素及处理对策[J].输配电工程与技术,2018,007(002):P.35-42.

[2]吕腾飞，张宁，陈朋，等.关于电力变压器直流电阻不平衡率的研究［J］.变压器，2018（7）：17-21.

[3]李绍栋.一起10kV配电变压器直流电阻不平衡率超标的原因分析与处理[J].微计算机信息,2019,000(016):54-56.

[4]冯旭,周俊华,邹高增,等.干式变压器直流电阻超标原因分析与研究[J].水电与新能源,2020,034(003):44-46.