測(cè)量變壓器繞組直流電阻的目的及方法
變壓器繞組的直流電阻測(cè)試是變壓器在交接、大修和改變分接開關(guān)后，必不可少的試驗(yàn)項(xiàng)目。在通常情況下，用傳統(tǒng)的方法（電流法和壓降法）測(cè)量變壓器繞組以及大功率電感設(shè)備的直流電阻是一項(xiàng)費(fèi)時(shí)費(fèi)工的工作。為了改變這種狀況，縮短測(cè)量時(shí)間以及減輕測(cè)試人員的工作負(fù)擔(dān)，拓普電氣公司開發(fā)了直流電阻快速測(cè)試儀（以下簡稱直阻儀）。采用全新電源技術(shù)，具有性能穩(wěn)定，測(cè)量迅速、體積小巧、使用方便、測(cè)量精度高，數(shù)據(jù)重復(fù)性好等特點(diǎn)。是測(cè)量變壓器繞組以及大功率電感設(shè)備直流電阻的理想設(shè)備。
測(cè)量變壓器繞組直流電阻的目的是：
1）檢查繞組接頭的焊接質(zhì)量和繞組有無匝間短路現(xiàn)象；
2）電壓分接開關(guān)的各個(gè)位置接觸是否良好及分接的實(shí)際位置是否相符；
3）高壓引出線有無斷裂，多股導(dǎo)線及繞組是否有斷股等情況；
4）變壓器在大修時(shí)或改變分接頭位置后，或者出口故障短路后，需要測(cè)量繞組連同套管一起的直流電阻。
測(cè)量變壓器繞組直流電阻的方法
1）電流電壓法
其原理是在被測(cè)繞組中，通以適當(dāng)大小的直流電流，然后測(cè)量繞組中的電流和繞組兩端的電壓降，再根據(jù)歐姆定律，即可算出繞組的直流電阻。
測(cè)量時(shí)，所用儀表應(yīng)不低于0.5級(jí)，電流表應(yīng)選用內(nèi)阻較小的，電壓表應(yīng)選用較高內(nèi)阻的表，引線要有足夠的截面。測(cè)量電感量較大的繞組時(shí)，還需要有足夠的充電時(shí)間。繞組通過的電流應(yīng)限制在繞組額定電流的百分之二十以內(nèi)。
該測(cè)量方法的主要缺點(diǎn)是需要較長的時(shí)間才能測(cè)出準(zhǔn)確值。因?yàn)槊肯嗬@組可以等效成電阻和電感的串聯(lián)電路，在接通電源后，電感中電流從零逐漸增加到電源電壓，然后逐漸下降到穩(wěn)態(tài)值，需要一個(gè)過渡過程，過渡時(shí)間的長短取決于電路的時(shí)間常數(shù)t=L／R。由于變壓器鐵芯的磁導(dǎo)率很高，L值大大增加，而線圈的直流電阻數(shù)值又很小，因此時(shí)間常數(shù)t值很大。一般來說，電流表和電壓表內(nèi)阻對(duì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生一定的影響，而且經(jīng)過時(shí)間大約T=3～5倍時(shí)間常數(shù)，電流才能達(dá)到穩(wěn)態(tài)值，即需要幾十分鐘甚至更長時(shí)間，才能測(cè)出直流電阻的準(zhǔn)確值。
2）平衡電橋法
平衡電橋法是采用電橋平衡的原理來測(cè)量直流電阻，常用的平衡電橋法有單臂電橋或雙臂電橋兩種。這種方法可以直接讀取數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確度較高，在中、小型變壓器的實(shí)際測(cè)量中，大多采用直流電橋法，當(dāng)被試線圈的電阻值在1Ω以上的一般用單臂電橋測(cè)量，1Ω以下的則用雙臂電橋測(cè)量。在使用雙臂電橋接線時(shí)，電橋的電位樁頭要靠近被測(cè)電阻，電流樁頭要接在電位樁頭的上面。測(cè)量前，應(yīng)先估計(jì)被測(cè)線圈的電阻值，將電橋倍率旋鈕置于適當(dāng)位置，將非被測(cè)線圈短路并接地，然后打開電源開關(guān)充電，待充足電后按下檢流計(jì)開關(guān)，迅速調(diào)節(jié)測(cè)量臂，使檢流計(jì)指針向檢流計(jì)刻度中間的零位線方向移動(dòng)，進(jìn)行微調(diào)，待指針平穩(wěn)停在零位上時(shí)記錄電阻值，此時(shí)，被測(cè)線圈電阻值=倍率數(shù)×測(cè)量臂電阻值。測(cè)量完畢，先放開檢流計(jì)按鈕，再放開電源開關(guān)。
3）三相繞組同時(shí)加壓法
三相繞組同時(shí)加電壓測(cè)量變壓器的直流電阻，是根據(jù)楞次定律，使各相電流所產(chǎn)生的磁通在鐵芯中相互抵消，合成磁通為零，從而減小電感L值，使電路的時(shí)間常數(shù)減小，即減少了測(cè)量直流電阻的時(shí)間，提高了工作效率。在測(cè)量時(shí)，還應(yīng)考慮繞組電阻的大小受溫度影響的因素和直流電阻的不平衡率等問題。用電壓降法測(cè)量直流電阻需要很長的時(shí)間才能獲得準(zhǔn)確值，主要由于線圈中通入的電流在變化過程中，在高導(dǎo)磁率的鐵芯中產(chǎn)生磁通，致使L增大。若使磁通減少，也就降低了L值，則電流變化的時(shí)間(取決于時(shí)間常數(shù))便減小。在變壓器的三相繞組同時(shí)加電壓，同時(shí)測(cè)量每相的直流電阻，可以達(dá)到此目的。三相繞組同時(shí)加電壓時(shí)，在每相繞組中通入的電流從零開始增加，由右手螺旋定則可知，三相電流在每個(gè)鐵芯柱中產(chǎn)生的磁通方向不同，它們的作用相互抵消，結(jié)果是使鐵芯中的合成磁通近似為零。這使電感值L大為減小，因此時(shí)間常數(shù)t也就降為低，測(cè)試時(shí)電流變化的過渡過程大為縮短，短時(shí)間內(nèi)便能獲得穩(wěn)定的電流值，進(jìn)而求出繞組的直流電阻值。
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測(cè)量變壓器繞組直流電阻的目的是：
1）檢查繞組接頭的焊接質(zhì)量和繞組有無匝間短路現(xiàn)象；
2）電壓分接開關(guān)的各個(gè)位置接觸是否良好及分接的實(shí)際位置是否相符；
3）高壓引出線有無斷裂，多股導(dǎo)線及繞組是否有斷股等情況；
4）變壓器在大修時(shí)或改變分接頭位置后，或者出口故障短路后，需要測(cè)量繞組連同套管一起的直流電阻。
測(cè)量變壓器繞組直流電阻的方法
1）電流電壓法
其原理是在被測(cè)繞組中，通以適當(dāng)大小的直流電流，然后測(cè)量繞組中的電流和繞組兩端的電壓降，再根據(jù)歐姆定律，即可算出繞組的直流電阻。
測(cè)量時(shí)，所用儀表應(yīng)不低于0.5級(jí)，電流表應(yīng)選用內(nèi)阻較小的，電壓表應(yīng)選用較高內(nèi)阻的表，引線要有足夠的截面。測(cè)量電感量較大的繞組時(shí)，還需要有足夠的充電時(shí)間。繞組通過的電流應(yīng)限制在繞組額定電流的百分之二十以內(nèi)。
該測(cè)量方法的主要缺點(diǎn)是需要較長的時(shí)間才能測(cè)出準(zhǔn)確值。因?yàn)槊肯嗬@組可以等效成電阻和電感的串聯(lián)電路，在接通電源后，電感中電流從零逐漸增加到電源電壓，然后逐漸下降到穩(wěn)態(tài)值，需要一個(gè)過渡過程，過渡時(shí)間的長短取決于電路的時(shí)間常數(shù)t=L／R。由于變壓器鐵芯的磁導(dǎo)率很高，L值大大增加，而線圈的直流電阻數(shù)值又很小，因此時(shí)間常數(shù)t值很大。一般來說，電流表和電壓表內(nèi)阻對(duì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生一定的影響，而且經(jīng)過時(shí)間大約T=3～5倍時(shí)間常數(shù)，電流才能達(dá)到穩(wěn)態(tài)值，即需要幾十分鐘甚至更長時(shí)間，才能測(cè)出直流電阻的準(zhǔn)確值。
2）平衡電橋法
平衡電橋法是采用電橋平衡的原理來測(cè)量直流電阻，常用的平衡電橋法有單臂電橋或雙臂電橋兩種。這種方法可以直接讀取數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確度較高，在中、小型變壓器的實(shí)際測(cè)量中，大多采用直流電橋法，當(dāng)被試線圈的電阻值在1Ω以上的一般用單臂電橋測(cè)量，1Ω以下的則用雙臂電橋測(cè)量。在使用雙臂電橋接線時(shí)，電橋的電位樁頭要靠近被測(cè)電阻，電流樁頭要接在電位樁頭的上面。測(cè)量前，應(yīng)先估計(jì)被測(cè)線圈的電阻值，將電橋倍率旋鈕置于適當(dāng)位置，將非被測(cè)線圈短路并接地，然后打開電源開關(guān)充電，待充足電后按下檢流計(jì)開關(guān)，迅速調(diào)節(jié)測(cè)量臂，使檢流計(jì)指針向檢流計(jì)刻度中間的零位線方向移動(dòng)，進(jìn)行微調(diào)，待指針平穩(wěn)停在零位上時(shí)記錄電阻值，此時(shí)，被測(cè)線圈電阻值=倍率數(shù)×測(cè)量臂電阻值。測(cè)量完畢，先放開檢流計(jì)按鈕，再放開電源開關(guān)。
3）三相繞組同時(shí)加壓法
三相繞組同時(shí)加電壓測(cè)量變壓器的直流電阻，是根據(jù)楞次定律，使各相電流所產(chǎn)生的磁通在鐵芯中相互抵消，合成磁通為零，從而減小電感L值，使電路的時(shí)間常數(shù)減小，即減少了測(cè)量直流電阻的時(shí)間，提高了工作效率。在測(cè)量時(shí)，還應(yīng)考慮繞組電阻的大小受溫度影響的因素和直流電阻的不平衡率等問題。用電壓降法測(cè)量直流電阻需要很長的時(shí)間才能獲得準(zhǔn)確值，主要由于線圈中通入的電流在變化過程中，在高導(dǎo)磁率的鐵芯中產(chǎn)生磁通，致使L增大。若使磁通減少，也就降低了L值，則電流變化的時(shí)間(取決于時(shí)間常數(shù))便減小。在變壓器的三相繞組同時(shí)加電壓，同時(shí)測(cè)量每相的直流電阻，可以達(dá)到此目的。三相繞組同時(shí)加電壓時(shí)，在每相繞組中通入的電流從零開始增加，由右手螺旋定則可知，三相電流在每個(gè)鐵芯柱中產(chǎn)生的磁通方向不同，它們的作用相互抵消，結(jié)果是使鐵芯中的合成磁通近似為零。這使電感值L大為減小，因此時(shí)間常數(shù)t也就降為低，測(cè)試時(shí)電流變化的過渡過程大為縮短，短時(shí)間內(nèi)便能獲得穩(wěn)定的電流值，進(jìn)而求出繞組的直流電阻值。
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