測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，必不可少的試驗項目。在通常情況下，用傳統(tǒng)的方法（電流法和壓降法）測量變壓器繞組以及大功率電感設(shè)備的直流電阻是一項費時費工的工作。為了改變這種狀況，縮短測量時間以及減輕測試人員的工作負擔，拓普電氣公司開發(fā)了直流電阻快速測試儀（以下簡稱直阻儀）。采用全新電源技術(shù)，具有性能穩(wěn)定，測量迅速、體積小巧、使用方便、測量精度高，數(shù)據(jù)重復(fù)性好等特點。是測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)的各個位置接觸是否良好及分接的實際位置是否相符；
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）變壓器在大修時或改變分接頭位置后，或者出口故障短路后，需要測量繞組連同套管一起的直流電阻。
測量變壓器繞組直流電阻的方法
1）電流電壓法
其原理是在被測繞組中，通以適當大小的直流電流，然后測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。
測量時，所用儀表應(yīng)不低于0.5級，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。測量電感量較大的繞組時，還需要有足夠的充電時間。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)。
該測量方法的主要缺點是需要較長的時間才能測出準確值。因為每相繞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，需要一個過渡過程，過渡時間的長短取決于電路的時間常數(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，因此時間常數(shù)t值很大。一般來說，電流表和電壓表內(nèi)阻對測量結(jié)果產(chǎn)生一定的影響，而且經(jīng)過時間大約T=3～5倍時間常數(shù)，電流才能達到穩(wěn)態(tài)值，即需要幾十分鐘甚至更長時間，才能測出直流電阻的準確值。
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)，準確度較高，在中、小型變壓器的實際測量中，大多采用直流電橋法，當被試線圈的電阻值在1Ω以上的一般用單臂電橋測量，1Ω以下的則用雙臂電橋測量。在使用雙臂電橋接線時，電橋的電位樁頭要靠近被測電阻，電流樁頭要接在電位樁頭的上面。測量前，應(yīng)先估計被測線圈的電阻值，將電橋倍率旋鈕置于適當位置，將非被測線圈短路并接地，然后打開電源開關(guān)充電，待充足電后按下檢流計開關(guān)，迅速調(diào)節(jié)測量臂，使檢流計指針向檢流計刻度中間的零位線方向移動，進行微調(diào)，待指針平穩(wěn)停在零位上時記錄電阻值，此時，被測線圈電阻值=倍率數(shù)×測量臂電阻值。測量完畢，先放開檢流計按鈕，再放開電源開關(guān)。
3）三相繞組同時加壓法
三相繞組同時加電壓測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，使電路的時間常數(shù)減小，即減少了測量直流電阻的時間，提高了工作效率。在測量時，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。用電壓降法測量直流電阻需要很長的時間才能獲得準確值，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，則電流變化的時間(取決于時間常數(shù))便減小。在變壓器的三相繞組同時加電壓，同時測量每相的直流電阻，可以達到此目的。三相繞組同時加電壓時，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，因此時間常數(shù)t也就降為低，測試時電流變化的過渡過程大為縮短，短時間內(nèi)便能獲得穩(wěn)定的電流值，進而求出繞組的直流電阻值。
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測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)的各個位置接觸是否良好及分接的實際位置是否相符；
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）變壓器在大修時或改變分接頭位置后，或者出口故障短路后，需要測量繞組連同套管一起的直流電阻。
測量變壓器繞組直流電阻的方法
1）電流電壓法
其原理是在被測繞組中，通以適當大小的直流電流，然后測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。
測量時，所用儀表應(yīng)不低于0.5級，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。測量電感量較大的繞組時，還需要有足夠的充電時間。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)。
該測量方法的主要缺點是需要較長的時間才能測出準確值。因為每相繞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，需要一個過渡過程，過渡時間的長短取決于電路的時間常數(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，因此時間常數(shù)t值很大。一般來說，電流表和電壓表內(nèi)阻對測量結(jié)果產(chǎn)生一定的影響，而且經(jīng)過時間大約T=3～5倍時間常數(shù)，電流才能達到穩(wěn)態(tài)值，即需要幾十分鐘甚至更長時間，才能測出直流電阻的準確值。
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)，準確度較高，在中、小型變壓器的實際測量中，大多采用直流電橋法，當被試線圈的電阻值在1Ω以上的一般用單臂電橋測量，1Ω以下的則用雙臂電橋測量。在使用雙臂電橋接線時，電橋的電位樁頭要靠近被測電阻，電流樁頭要接在電位樁頭的上面。測量前，應(yīng)先估計被測線圈的電阻值，將電橋倍率旋鈕置于適當位置，將非被測線圈短路并接地，然后打開電源開關(guān)充電，待充足電后按下檢流計開關(guān)，迅速調(diào)節(jié)測量臂，使檢流計指針向檢流計刻度中間的零位線方向移動，進行微調(diào)，待指針平穩(wěn)停在零位上時記錄電阻值，此時，被測線圈電阻值=倍率數(shù)×測量臂電阻值。測量完畢，先放開檢流計按鈕，再放開電源開關(guān)。
3）三相繞組同時加壓法
三相繞組同時加電壓測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，使電路的時間常數(shù)減小，即減少了測量直流電阻的時間，提高了工作效率。在測量時，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。用電壓降法測量直流電阻需要很長的時間才能獲得準確值，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，則電流變化的時間(取決于時間常數(shù))便減小。在變壓器的三相繞組同時加電壓，同時測量每相的直流電阻，可以達到此目的。三相繞組同時加電壓時，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，因此時間常數(shù)t也就降為低，測試時電流變化的過渡過程大為縮短，短時間內(nèi)便能獲得穩(wěn)定的電流值，進而求出繞組的直流電阻值。
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