变压器直流电阻测量数值不稳的原因分析

1、原因之一：过渡过程稳定时间太长

从电工学知道，测量绕组电阻的过渡过程的方程式为：

U=iRx+Ldi/dt

I=U/Rx(1-e-t­/T )

式中T——时间常数，等于L/Rx；

Rx——被测绕组电阻

L——被测绕组电感

用这一方程式，在瞬时电流I达到稳定值I=U/Rx过程中，选取不同的充电时间t来计算I。其结果列于表8中。很明显，当t=5T时稳定电流达到99.5%I，尚存在0.5的电流误差，因此在充电时间小于5T时测量值会出现不稳定现象（指针指向负端）。变压器高压绕组有很大的电感和较小的电阻，电感达到数百甚至数千H，而电阻一般在1×10-1­——1×102Ω之间。这就使得充电时间常数较大（T=L/Rx较大），例如：120MVA变压器测高压绕组测量一个电阻值时充电时间大约24分钟，在未稳定以前，电桥一直不平衡，出现测量不稳定现象。

表8    电流i和充电时间的关系

缩短稳定时间的方法：

(1)增大电阻的电路突变法，就是在测量电流回路加入一附加电阻，测量时先将其短路，使电流快速上升，然后接入电阻，使电流很快稳定。

(2)恒流源加助磁的方法，其基本目的是为了减小电感。当测量低压侧绕组直流电阻时，使高压侧绕组通以励磁电流，它等效于在低压侧绕组加大电流，这样使铁心磁通密度过饱和，因而电感下降，则时间常数L/R下降。

(3)高压充电，低压测量法，如下图所示

工作时取U1为U2的10倍以上，U2为电桥电源，D的反向电压应大于U1合K1，K2待电流表指示电流达I=U2/Rx时，断开K1，这样便可很快地测量了。

(4)使用新型快速测试仪，如3381变压器直流电阻测试仪，PS-Ⅱ感性负载低电阻微欧计等。

2、原因之二：仪器及测量引线的原因

当测量引线接触不好时出现断路，无论是电压回路还是电流回路断线，电桥均不能平衡。当双臂电桥B按钮下的接点接触不好时会出现指针左右摆动现象，对此可采取下列措施：

(1)测试前保证测量引线完好，接头氧化层处理干净。

(2)打开QJ44双臂电桥检查电池正常，对B按钮下常开接点的黑色氧化层用砂纸处理。

(3)使用新型直流电阻快速测试仪代替QJ44双臂电桥。

3、原因之三：外界干扰使测量数值不稳

当中性点引线不拆时，外界电磁干扰会通过引线传递入仪器内部使放大器输出有摆动。测量一次绕阻时，如果二次绕阻接地短路线不拆除时，二次绕阻中有感应电势会干扰一次绕组的测量。另外，温度不稳定，不平衡时，也使测量数值不准，温度高的部分出现正偏差，温度低的出现负偏差。

防范措施：

(1)测量时尽量使变压器引线全部拆除（包括中性点引线），特别是接地的引线。

(2)测量时应保证非被试绕组开路。

(3)测量前应保证仪器完好，电池电量充足，需要预热稳定的一定要等仪器稳定后再测量。

(4)在温度不稳定情况不尽量避免测试直流电阻，待气温聚变后稳定时再测量，防止变压器内外温差过大，以及日照影响使直流电阻不稳定对测量的准确性造成影响。