變壓器直流電阻測量數值不穩的原因分析

1、原因之一：過渡過程穩定時間太長

從電工學知道，測量繞組電阻的過渡過程的方程式為：

U=iRx+Ldi/dt

I=U/Rx(1-e-t­/T )

式中T——時間常數，等于L/Rx；

Rx——被測繞組電阻

L——被測繞組電感

用這一方程式，在瞬時電流I達到穩定值I=U/Rx過程中，選取不同的充電時間t來計算I。其結果列于表8中。很明顯，當t=5T時穩定電流達到99.5%I，尚存在0.5的電流誤差，因此在充電時間小于5T時測量值會出現不穩定現象（指針指向負端）。變壓器高壓繞組有很大的電感和較小的電阻，電感達到數百甚至數千H，而電阻一般在1×10-1­——1×102Ω之間。這就使得充電時間常數較大（T=L/Rx較大），例如：120MVA變壓器測高壓繞組測量一個電阻值時充電時間大約24分鐘，在未穩定以前，電橋一直不平衡，出現測量不穩定現象。

表8    電流i和充電時間的關系

縮短穩定時間的方法：

(1)增大電阻的電路突變法，就是在測量電流回路加入一附加電阻，測量時先將其短路，使電流快速上升，然后接入電阻，使電流很快穩定。

(2)恒流源加助磁的方法，其基本目的是為了減小電感。當測量低壓側繞組直流電阻時，使高壓側繞組通以勵磁電流，它等效于在低壓側繞組加大電流，這樣使鐵心磁通密度過飽和，因而電感下降，則時間常數L/R下降。

(3)高壓充電，低壓測量法，如下圖所示

工作時取U1為U2的10倍以上，U2為電橋電源，D的反向電壓應大于U1合K1，K2待電流表指示電流達I=U2/Rx時，斷開K1，這樣便可很快地測量了。

(4)使用新型快速測試儀，如3381變壓器直流電阻測試儀，PS-Ⅱ感性負載低電阻微歐計等。

2、原因之二：儀器及測量引線的原因

當測量引線接觸不好時出現斷路，無論是電壓回路還是電流回路斷線，電橋均不能平衡。當雙臂電橋B按鈕下的接點接觸不好時會出現指針左右擺動現象，對此可采取下列措施：

(1)測試前保證測量引線完好，接頭氧化層處理干凈。

(2)打開QJ44雙臂電橋檢查電池正常，對B按鈕下常開接點的黑色氧化層用砂紙處理。

(3)使用新型直流電阻快速測試儀代替QJ44雙臂電橋。

3、原因之三：外界干擾使測量數值不穩

當中性點引線不拆時，外界電磁干擾會通過引線傳遞入儀器內部使放大器輸出有擺動。測量一次繞阻時，如果二次繞阻接地短路線不拆除時，二次繞阻中有感應電勢會干擾一次繞組的測量。另外，溫度不穩定，不平衡時，也使測量數值不準，溫度高的部分出現正偏差，溫度低的出現負偏差。

防范措施：

(1)測量時盡量使變壓器引線全部拆除（包括中性點引線），特別是接地的引線。

(2)測量時應保證非被試繞組開路。

(3)測量前應保證儀器完好，電池電量充足，需要預熱穩定的一定要等儀器穩定后再測量。

(4)在溫度不穩定情況不盡量避免測試直流電阻，待氣溫聚變后穩定時再測量，防止變壓器內外溫差過大，以及日照影響使直流電阻不穩定對測量的準確性造成影響。