關(guān)于變壓器繞組熱電阻的一種測量方法介紹

上海自儀公司在GB1094.2-2013《電力變壓器第2 部分液浸式變壓器的溫升》中規(guī)定：繞組平均溫度是通過測量繞組電阻確定的，在切斷電源和斷開短路接線后，立即將待測電阻的繞組兩端接入直流測量回路，因為當繞組開始冷卻時，繞組電阻隨時間發(fā)生變化，測量時間應(yīng)足夠長，應(yīng)用外推法推算電源切斷瞬間的繞組溫度。由于繞組的電氣時間常數(shù)（L/R）較大，因而只有經(jīng)過一段時間延時后，才能測得準確的熱電阻值。對于中華電力的電力變壓器，上海自儀公司由于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)復(fù)雜，只有選擇正確的試驗線路才能迅速的得到有效直流電阻。本臺產(chǎn)品的型號為ODFPZ-335000/500，一個變壓器油箱內(nèi)有兩個鐵心和兩個熱電阻器身，兩個器身上的繞組互相連接，結(jié)構(gòu)很復(fù)雜，具體的繞組連接圖如下：該變壓器分為主體和增壓兩個變壓器，主體變?yōu)? 柱鐵芯，主柱上繞有平衡繞組TV，調(diào)壓繞組TAP，公共繞組CV 和串聯(lián)繞組SV；增壓變主柱上繞有增壓繞組BV 和勵磁繞組EV。

采用這一結(jié)構(gòu)的目的是為了降低有載分接開關(guān)的絕緣水平，設(shè)置了高低壓等匝的增壓變，增壓變的勵磁繞組與主體變的調(diào)壓繞組相并聯(lián)。調(diào)壓方式為主體變恒磁通調(diào)壓方式，增壓變變磁通調(diào)壓方式。溫升試驗中，首臺要求所有熱電阻繞組都進行溫升測量，為了測量調(diào)壓TAP和勵磁EV 繞組，引出試驗端子T1、T2，所有繞組的測量同常規(guī)產(chǎn)品。但是第二臺和第三臺沒有試驗端子，要求測量串聯(lián)SV、公共CV 和增壓BV 繞組的溫升，油面溫升和線油溫差需要在非常大損耗分接（即1 分接）施加，如果在1 分接進行串聯(lián)和公共的熱電阻測量，當串聯(lián)和公共繞組開始施加直流電壓時，會在鐵心內(nèi)產(chǎn)生磁通，而熱電阻調(diào)壓繞組又與勵磁繞組并聯(lián)，這就相當于調(diào)壓繞組對增壓變勵磁，這時有一個反方向的電流流過調(diào)壓繞組，使得主體變壓器鐵心的磁勢降低，從而延長鐵心磁飽和的時間，而且勵磁的增加變相當于一個非線性負荷，反過來又會影響串聯(lián)和公共繞組的電壓，因此需要相當長的時間才能消除電感的影響，得到有效的繞組電阻。首臺產(chǎn)品上實際測量需要10min 數(shù)據(jù)才能達到穩(wěn)定，而IEC 要求4min之內(nèi)測量有效數(shù)據(jù)，不能滿足要求，當分接開關(guān)置于15 分接即分開關(guān)正負K 位置時，此時勵磁繞組短路，調(diào)壓繞組開路，此時只有調(diào)壓繞組的一端連接到勵磁繞組，兩個變壓器的磁通不會互相影響，測量串聯(lián)和公共繞組熱電阻時與常規(guī)自耦變壓器產(chǎn)品測量狀態(tài)相同，可以快速的得到有效電阻，實際溫升試驗中，斷電后切換有載分接開關(guān)和斷開封線同時進行，2min 內(nèi)可以得到有效電阻。

測量增壓繞組時，線油溫差也需要在1 分接施加，由于增壓變的勵磁繞組與主體變調(diào)壓繞組并聯(lián)，如果也在15 分接進行測量的話，因為有載分接開關(guān)動觸頭連接至K 點，實際勵磁繞組是處于被短路的狀態(tài)，也就是說在15分接測量增壓繞組時，增壓變的非被試端子處于短路狀態(tài)，此時增壓繞組施加直流電壓，會在短路的勵磁繞組中產(chǎn)生直流電流，該直流電流由于直流電阻的作用會逐漸減小，這時會影響增壓繞組的熱電阻測量，測量時間會加長，實際測量時需要6min 數(shù)據(jù)才可以達到穩(wěn)定，不能滿足試驗要求。當有載分接開關(guān)切換至1 分接時，勵磁繞組雖然帶有負載，但是在預(yù)先給鐵心注磁的前提下，仍然可以保證3min 出的數(shù)據(jù)是有效的。

當變壓器進行直流電阻測量時，如果試品分接不正確也不能得到正確結(jié)果，如測量增壓繞組時，在高壓端A2 注入電流I+，中性點Na 取U+，低壓端a1 分別取I—和U—，加電后儀器會出現(xiàn)接線錯誤，這是由于在充電過程中在公共繞組上產(chǎn)生的匝電壓會超過儀器所允許的40V 測量電壓，因此儀器會保護。如果在中性點Na 注入電流I+，高壓端A2 取U+，低壓端a1 分別取I－和U－，在串聯(lián)繞組上產(chǎn)生的匝電壓不會超過儀器允許的電壓，測量可以進行；或者在高壓端A2 注入電流I+，中性點Na 取U+，低壓端a1 分別取I—和U—，此時電壓回路先斷開，即U+和U－不要同時接好，等待電流穩(wěn)定充到40A 時，再將電壓回路接好，上海自儀公司會很快達到穩(wěn)定的正確數(shù)據(jù)。結(jié)論：對于結(jié)構(gòu)復(fù)雜的變壓器，尤其是具有多個鐵心的變壓器，其直流電阻測量中應(yīng)充分考慮各個鐵心磁路的互相影響，選擇合適的分接和合適的試驗線路，這樣才能得到正確的結(jié)果。