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变压器直流电阻不平衡率超标原因分析 Cause Analysis on Abnormal Unbalance Rate of Transformer Direct Resistance 摘要: 找出引线电阻的差异、导线质量、引线连接不紧、分接开关接触不良、分接开关指位指针移位、绕组断股是引起变 压器直流电阻不平衡率超标的主要原因, 并结合实际情况, 提出相应的解决措施。 关键词: 直流电阻; 不平衡率; 超标 　直流电阻测试是电力变压器(以下简称变压 器) 交接试验及预防性试验必不可少的试验, 是判断变压器是否存在故障的有效手段之一。因此, 研究变压器直流电阻不平衡率超标具有十分重要的作用。 1 　变压器引线电阻 中、小型变压器的引线结构如图1 所示,由图1 可以看出, 各相绕组引线长短不同, 因此, 各相绕组的直流电阻就不同( Rab≈ Rbc Rca) , 导致不平衡率超标。2002 年3 月, 辽宁石油化工大学1 台箱式变电站内的SL7 - 315/ 10 型变压器在做交接试验时, 低压侧直流电阻出厂值及实测值均超标(见表1) 。 图1 　变压器二次引线结构示意图 表1 　变压器的二次直流电阻及不平衡率 直流电阻/Ωa0 b0 c0不平衡率/ %(相间) 出厂值01002 098 01002 034 01002 135 4186 实测值01002 036 01001 992 01002 091 4185 　由表1 可以看出, 由于引线的影响将导致变压 器绕组不平衡率超标。结合出厂试验报告中的数 据, 并根据经验判断是引线电阻的影响。变压器的 直流电阻虽然超标(规程规定 4 %) , 但可以投入 运行, 变压器已投入运行2 年多, 未发现任何异 常。对于三相绕组直流电阻非常相近的变压器, a 、 c 两相绕组的直流电阻受引线的影响最大, 因此, 其不平衡率易超标。 为消除引线电阻差异的影响, 可采取以下措 施。 a. 在保证机械强度和电气绝缘距离的情况 下, 尽量减小低压套管间的距离, 缩短a 、c 相引 线, 减小引线电阻, 使三相引线电阻尽量接近。 b. 适当增加a 、c 相首端引线铜(铝) 排的 厚度或宽度。如能保证各相引线长度和截面之比近 似相等, 三相电阻值也近似相等。 c. 适当减小b 相引线的截面。在保证引线允 许载流量的条件下, 适当减小b 相引线截面, 使三 相引线电阻近似相等。 d. 寻找中性点引线的合适焊点。用仪器找出 a 、b、c 三相电阻平衡点, 然后将中性点引出线焊 在该点上。 e. 在最长引线绕组末端连接线上并联铜板 (如图1 中zy 之间) , 以减小其引线电阻。 f . 将3 个绕组中电阻值最大的绕组套在b 相, 可以弥补b 相引线短造成的影响。 　在现场实践中, 可以选择一种方法单独使用, 也可以几种方法结合使用。 2 　导线质量 实测表明, 有的变压器绕组的直流电阻偏差 较大,主要原因是有些导线的铜和银的含量低于 国家标准规定限额。即使采用合格的导线, 由于导 线截面尺寸偏差不同, 也可能导致绕组的直流电阻 不平衡率超标。如用3 盘3115 ×10 的扁铜线分别 绕制变压器的三相绕组, 导线铜材的电阻率很好, ρ20 = 01017 24Ω·mm2/ m , 截面尺寸合格, 其中1 盘 尺寸是最大负偏差(窄边a 为- 3 % , 宽边b 为 - 7 % ,圆角半径r 为- 25 %) , 另2 盘尺寸是最大 正偏差( a 为+ 3 % , b 为+ 7 % , r 为+ 25 %) 。经 计算, 最大负偏差盘线, 其导线截面Smin = 311713 mm2 , R20 = 01000 572 3 Ω/ m , 最大正偏差的2 盘 线, 导线截面积Smax = 311713 mm2 , R20 = 01000 543 6Ω/ m , 排除其他因素的影响, 其直流电 阻不平衡率达5118 %。某组别为Y - d11 的6 300 kVA 变压器, 高压侧三相直流电阻不平衡率超过 4 % , 检查发现B 相绕组铜线本身质量不佳。 为消除导线质量的影响, 可采取以下措施。 a. 加强对入库线材的检测, 控制劣质导线的 流入。 b. 把最小截面改为标称截面, 有的变压器厂 把测量电阻值与标称截面的电阻值相比较, 有效地 消除直流电阻不平衡率超标现象。 3 　引线连接 测试证明, 引线与套管导杆或分接开关之间连 接不紧, 将导致变压器直流电阻不平衡率超标。 抚顺某厂1 台SJL - 1000/ 10 型配电变压器, 在 做预防性试验时, 发现其低压侧直流电阻严重超 标, 测试结果见表2。由表2 可以看出, 变压器直 流电阻不平衡率大于4 % , 怀疑绕组有问题。后经 吊心检查, 发现C 相低压