变压器直流电阻故障分析
变压器直流电阻超标故障分析
变压器直流电阻超标故障分析摘要：现阶段，我国社会经济水平显著提升，在这样的背景下，用户对供电可靠性、稳定性、持续性的要求也越来越高。
电力设备尤其是主设备的缺陷故障，对电网的安全稳定运行造成一定影响。
电力变压器作为电力系统中的主要设备，发现并及时处置变压器故障对保证电网安全稳定运行十分重要。
本文通过试验数据分析以及对主变进行返厂解体检查，研究了一起由于绕组出线设计不合理造成直流电阻超标的主变故障，并介绍了对应处理措施，对电网主变维护具有一定的参考意义。
关键词：变压器；绕组；直流电阻引言变压器是电力系统变电站的重要设备，对电流传输、应用和安全使用意义重大。
高压套管（又称绝缘套管）是变压器的重要组成部件。
变压器上的高压引出线必须经过高压套管，使带电的高压引出线和接地的油箱相互绝缘，确保设备安全。
高压套管将军帽则是套管的重要配件之一，主要作用是连接变压器内外部配件和支撑固定高压引出线。
1 问题的提出电力标准DL/T596—2005《电力设备预防性试验规程》中强调，变压器绕组的直流电阻测试是变压器例行、交接和预防性试验必须做的试验项目。
直流电阻及其不平衡率是综合评估变压器绕组运行工况状态和异常故障判断的重要依据。
在DL/T596—1996中明确规定:l600kVA以上的变压器，其相间电阻不平衡率不允许超过2.00%，且线间电阻不平衡率不允许超过1.00%。
2013年在对某主变进行例行试验时，发现该主变低压侧线间直流电阻不平衡率达到了15.30%，严重超过规范允许的 1.00%的技术指标。
为了排除检测设备自身引起的测量误差，经过多次试验，结果不平衡率比较稳定均维持在15.00%左右。
从大量文献资料和实践工作经验表明:引起主变直流电阻异常的原因主要有分接开关不良、接头焊接不良、三角形连接绕组某一相存在断线等问题。
为了准确排除主变绕组直流电阻异常缺陷，结合主变直流电阻实测值及其不平衡率数据，采用排除法进行故障排查，以便有效指导主变检修维护工作的顺利开展。
测量变压器绕组直流电阻中发现问题的分析及处理
１２ 连接 不紧 ． 测 试实践 表明 ，引 线与套 管导杆 或分接开 关之
间连接不 紧都可 能导致变 压器直 流电阻不平 衡率超 标。１ ）某 Ｓ ～ １ ０ ／０型配 电变 压器，其直流 电 儿 ０ ０１
阻如表 １ 所示 。
家标准 规定限 额 。有时 即使 采用 合格的 导线，但 由
于导线 截面尺 寸偏差不 同，也 可以导 致绕组直 流 电 阻不平衡 率超标 。 如用三 盘 ３１ 例 ．５×ｌ 的扁铜 线分 ０ 别绕制 某台变压 器的三 相绕组 ，导线铜 材的 电阻率 很 好， ， ００ ７ ４ ｍ２ 截 面尺寸都 合格，只 Ｒ ．１２ １ ｍ ／ ＝ Ｑ ｍ， 是其 中一盘的尺 寸是最 大负偏 差： 窄边ａ 一．３ 宽 为 ００ ，
李柱峰
Ｌ ｕ・ ｎ Ｉ Ｚｈ － ｇ ｆ ｅ
（ 延边大学附属 医院，延吉 １ ３ ０ ） ３ ０ ０
摘
要： 《 在 电力设备预防性试验规程 》 中测量绕组直流 电阻这～项 目仅次于色谱分析排在第二位， 可 见其重要性 ， 多年来的实践证明 ， 测量变压器绕组的直流 电阻能有效检查绕组焊接质量， 分接 开关接触是否 良好 ， 关联支路是否正确、 间有无短路等缺陷。 层 正常的变 压器三相直流电阻基 本平衡 ， 差值最大不超过三项平均值的 ２ 或 ４ ％ ％。然而在实际测试过程 中经常会遇到一些特
表 ２变压器直流 电阻
分接位置 直流电阻 （ Ｑ）
Ａｏ ｍ Ｉ Ｖ Ｖ ０ １ ３ ６ ０． ０ ３８ Ｂｍ ｏ ０３５ ．８ ０３６ ．４ Ｃｍ ｏ ０３７ １ ０３７ ．０ ２ ０３ ｌ ．１ ２ ８
． 化 ８
０２ ６Ｑ，Ｂ ｍ为 ０２ １Ｑ，Ｃ ｍ为 ０３ ．８ ｏ ．８ ｏ ．５Ｑ，不平 衡
变压器直流电阻不平衡的常见故障分析
变压器直流电阻不平衡的常见故障分析摘要：变压器是发电厂最常见的电力设备之一，变压器的好坏可直接影响机组的安全运行，而变压器直流电阻作为变压器在出厂交接及预防试验的重点工作之一，对变压器发生故障后的检查有着至关重要的作用。
因此，本文主要针对变压器直流电阻不平衡的常见故障进行分析，探讨了故障发展的原因，并根据原因提出了相应的处理措施，仅供参考。
关键词：变压器；直流电阻；故障；处理变压器直流电阻不平衡在一定程度上会造成变压器绕组判断故障的正确性，而且造成的变压器直流电阻不平衡的因素也比较多，不过最为常见的有人为因素、绕组结构因素、材质因素以及变压器自身因素。
与此同时，由于变压器直流电阻作为变压器出厂交接及预防等方面的试验工作的一部分，其针对变压器出现故障后的原因分析有着重要的意义，所以本文从变压器主流电阻试验数据出现问题的原因分析入手，以便提出有效的处理措施。
一、无载调压变压器直流电阻不平衡故障原因分析无载调压变压器内部的线路比较复杂，其中变压器绕组，通常都是从抽头出发，引致分接开关触头接点，继而再从分接开关触头出发连接相应的档位，形成星形连接绕组。
所以在此过程中一旦出现故障，那么该过程中的每一环节都有可能发生故障问题。
如表一中的前三个档位的不平衡试验数据，我们可以发现都是因为直流电阻的AB数据比较偏大，而相应的BC和CA的数据相差不大[1]。
因此，我们可以判断得出三相中故障主要出现在A相，所以针对A相的相关的绕组、抽头、分接开关以及相应的一些部位检查，得到以下几点故障原因：首先，检查分接开关动静触头接点。
在对分接开关动静触头的检查时，发现接触位置存在接触不良问题，导致直流电阻数据出现问题。
为确保检查的正确性，技术人员继续检查。
其次，检查触头相应的接引线及焊接位置。
如果在检查时发现，抽头的焊接部位接触不良时，此时的变压器直流电阻的多项数据都会出现异常。
第三，检查绕组。
技术人员在检查绕组的过程中，针对绕组的匝层和层间是否存在变形或短路问题实施检测，如果出现变形或者短路问题，直流电阻数据会出现异常，不过这种情况造成的故障发生的概率与实际故障发生内容会保持一致，但是发生的概率却比较低[2]。
变压器直流电阻几种异常故障的分析与处理
变压器直流电阻几种异常故障的分析与处理摘要：通过对三起有载调压变压器直流电阻数据异常故障分析，现场通过简单的方法进行处理，使变压器直流电阻数据恢复正常。
关键词：变压器；有载调压；分接开关；直流电阻１、引言变压器绕组的直流电阻是反映变压器绕组有无故障的一个关键性指标，而变压器绕组直流电阻的测试是变压器众多试验项目中一个非常重要的试验项目，也是出现故障时分析故障原因以及发生故障的部位经常使用的试验方法，这是因为变压器直流电阻值及其不平衡率对判定变压器绕组（如导电杆与引线的连接、分接开关及绕组）的故障具有重要意义。
在现场进行变压器绕组直流电阻测试时，往往会出现直流电阻变化率及不平衡率超《DL/T 596 2021电力设备预防性试验规程》中的要求，其中一部分原因是因为变压器绕组系统内部存在异常（如匝间短路、层间短路、引线和绕组焊接质量不良等原因），如异常发生在这些部位，便预示着变压器绕组已经受到损伤，继续运行则会造成变压器绕组损坏等严重后果；而另一部分原因是因为变压器绕组内部某些接触部位接触不良或接触面不清洁导致，而这些导致直流电阻数据异常的原因往往经过现场简单处理便能恢复正常。
这些异常往往不会对变压器运行造成影响，但异常的数据可能会造成试验人员错误判断变压器的内部状况，导致增大工作量，浪费人力、物力进行故障排查甚至对变压器进行吊芯、吊罩处理等情况的出现。
2、变压器直流电阻数据异常的原因直流电阻试验可以反映出变压器载流部分有无缺陷、绕组有无短路及分接开关分接头各分接位置、切换开关、极性转换开关引线与套管接触是否良好等缺陷。
导致变压器直流电阻不平衡的因素众多，但总的来说有如下几个方面：（1）变压器套管中的导电杆和内部引线接触不良；（2）分接开关接触不良。
由于分接开关内部弹簧压力不足、触头不清洁、电镀脱落等原因，造成部分分接头电阻增大，从而导致三相直流电阻不平衡；（3）大容量变压器的低压绕组采用双螺旋或四螺旋式，由于螺旋间导线互移，引起每相绕组间的电阻不平衡；（4）焊接不良。
变压器直流电阻异常的原因及对策
（ 阻值 很 大 ）
电阻 值 测 不 出 （ 值 很 断裂 阻
大）
三个 线 间 电阻 值 降 为 正 三个 线 间 电阻 值 降 为 正 两 相 线 圈
断裂 ， 造成 电 阻偏 大 。多 股 并联 绕 组 其 中 有一 两
股没焊 上 ， 时 电阻偏 大较 多 。 这
常 值 的 ０ ５ １倍 ， 中 常值 的 ０ １倍 ， 中 两 匝 问短 路 ．～ 其 ～ 其
数据 不稳 定 ， 仅使测 试数 据缺 乏可信 度 ， 不 更增加 了对 设备 状 况判 断 的难 度 。事 实证 明 ， 三 角形 对 接线 的变 压器 低压 侧 测 量 直 流 电阻 时 ， 是存 在 总 “ 快一 慢” 两 问题 ， 一相 绕 组 的测量 时 间会 明 显 有 比其 他两 相长 很 多 ， 电 电流 不 能达 到 仪 器 所要 充
的 安 全运 行 。
关 键 词 ： 压 器 ； 流 电 阻 ； 陷 分 析 及 对 策 变 直 缺
中图分类号 ： ＴＭ４ ７ 文 献 标 志 码 ： ０ Ｂ
０ 引 言
变压 器绕 组连 同套管 的直 流 电阻的测 量是 变 压器 制造 过程 中监督 质量 、 现场 预 防性试 验 、 障 故 时判 断缺 陷和 维 修 时判 定 维 修 质量 的基 本 依据 ，
一
常值 的 ０
．
５ １ 。 ～ 倍
表 面烧 毛 、 损 ， 缺 电镀层 脱 落 、 簧压 力 不 够等 导 弹
致 接触 电阻 的增 大 ； 类 是 由 于变 压 器 运行 中 的 一 振动， 调档未 到位 使 分 接 开关 触 头 位 置 移位 或 固 定 在箱 盖上 的分接 开关 ， 能在箱 盖 紧固后 ， 可 使分 接 开关 受力 不均 造成接 触不 良。 ３ ）焊接 不 良。引线和 绕组 焊 接处 接 触不 良、
变压器绕组直流电阻不平衡的原因分析及处理措施
变压器绕组直流电阻不平衡的原因分析及处理措施摘要：变压器绕组直流电阻的测量是变压器试验中的一个重要试验项目。
直流电阻试验，可以检查出绕组内部导线的焊接质量，引线与导线的焊接质量，分接开关、引线、与套管等载流部件的接触是否良好，三相电阻是否平衡等。
直流电阻不平衡会导致变压器相间或相对地间产生循环电流，增加变压器的附加损耗，甚至导致变压器的不对称运行，引发电力事故。
本文主要分析变压器绕组直流电阻不平衡的原因分析及处理措施。
关键词：变压器绕组；直流电阻不平衡的原因分析；处理措施引言在变压器检修和预防试验过程中，如果测量变压器三相绕组直流电阻不平衡率超过规定标准，维修试验者应引起高度重视，根据实验要求与实际相结合，对直流电阻进行分段综合考虑。
判断故障点，变压器和变压器高压套管应防止军帽潜伏性金属热，引起设备故障或事故。
1、变压器绕组直流电阻不平衡的原因分析根据试验数据，初步判断1至4档直流电阻值不平衡系数普遍偏大，4档至7档各档位直流电阻值不平衡系数变小均合格。
进一步分析1至4档电阻的极差基本保持一致，AO、BO数据基本大小平衡，可以判断有载开关状态良好，中性点线圈及A、B两相绕组正常，但C相存在问题。
接着，我们对试验接线、接线桩头连接处进行反复检查、打磨，发现试验接线正确，接线桩头与套管连接紧密，表面没有油膜等污物，打磨后测量，其测量值与前次测量值基本一致，可以基本排除由测量接线错误、引线电阻及其接线电阻过大而引起的C相直流电阻偏大这个可能性，初步怀疑有载开关可能存在问题。
接下来，为了确定变压器绕组内部是否存在故障，我们通过油色谱组分分析试验来检查确定。
变压器绝缘材料主要是绝缘油和绝缘纸，变压器在故障下产生的气体主要是来源于油和纸的热裂分解，气相色谱分析就是根据故障时产生的气体在绝缘油中含量的多少，判断其故障类型。
由于变压器油在高温下会分解出甲烷、乙烷、乙烯，乙炔更是要在上千度温度下才会生成，根据油样结果，乙炔数值为0，其他各气体成分均没有超标，也就是说变压器内部没有出现短路而引起的发热现象，那么由线圈匝间、层间、相间短路所引起的变压器内部故障可以基本排除。
利用直流电阻对变压器绕组故障分析与处理一例
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示牌 ， 并 在 节 假 日钓 鱼 高 峰 期 组 织 现 场 宣 传 。 在 可 能 进
农 村 电工
２ ０ ０ ４ 年 ３月 １ １ ０ ｋ Ｖ 柳 泉 变 电 站
柳 １号 主 变 压 器 预 试 时 ３ ５ ｋ Ｖ 侧 直 流 电阻测 试数 据 如表 １ 。
Ｅ ｌ 量 田
‘ ．＿ ● ● 帅 。 － 室 全 圭 兰 主 持： ｉ ｌ ｉ●
２ ０ １ ４ 年第 ２ ２ 卷第 ２期
相 当作 Ｕ相 ， 结 果完 全正 确 。
表 ２ 跳 闸后 ３ ５ ｋ Ｖ侧 直 流 电 阻测 试 侧 直 流 电 阻 ： ＵＶ 为 ０ ． ０ ５ ６ ９ ９ Ｑ。 ＵＷ
∞
，
为
ＶＷ 为 ∞ 。
变 压 器
１ １ ０ ｋＶ
及 ３ ５ ｋ Ｖ 侧 直 流 电 阻 较 上 次预 试 偏 小 ．
Ｎ ＯＮ Ｇ ＣＵ Ｎ Ｄ Ｉ Ａ Ｎ Ｇ ＯＮ Ｇ
变压器 １ ０ ｋ Ｖ侧直 流 电阻 ： ＵＶ
为 ０ ． ０ ６ ４ １ ５ Ｑ， Ｕ Ｗ 为 ０ ． ０ ６ ４ ０ ０ Ｑ． ＶＷ 为 ０ ． ０ ６ ３ ６ ４ Ｑ。
利 用 直 流 电 阻 对 变 压 器 绕 组 瞪 分 析 与 处 理 一
共 场 所 的 宣 传 ．如 在 社 区 设 立 电力 宣 传 专栏 ， 在农 村 借 助村 务公 开 栏进 行 宣传 ． 在 国 道 、省 道 旁 设 立 大 型 保 护 电力 设 施 公 益 广 告 牌 。 二 是 加 强 重 点 高 危 场 所 的
变压器绕组直流电阻 故障
变压器绕组直流电阻故障变压器绕组直流电阻故障是指变压器绕组中的直流电阻异常或发生故障，这可能会导致变压器运行不稳定或甚至完全损坏。
在本文中，我将从深度和广度两个方面，全面评估变压器绕组直流电阻故障的原因、影响和解决方法，并分享我的个人观点和理解。
一、变压器绕组直流电阻故障的原因1.1 湿度和污染：湿度和污染是导致变压器绕组电阻增加的常见原因。
当绕组被湿气侵入或受到有机或无机污染物的污染时，绕组的电阻会增加。
这可能会导致电流不稳定，进而影响变压器的性能。
1.2 绕组老化：变压器的绕组随着使用时间的增长会逐渐老化，导致电阻增加。
这是因为绕组内的绝缘材料会因长期受到热、湿、电场和机械应力的作用而发生劣化，从而导致绕组电阻的增加。
1.3 设计缺陷：某些变压器的设计存在一些缺陷，例如绕组截面积不足、接触不良或绕组之间距离太近等。
这些设计缺陷可能导致绕组直流电阻异常增加，进而引发故障。
二、变压器绕组直流电阻故障的影响2.1 电流不稳定：当绕组直流电阻异常增加时，电流分布不均匀，可能导致电流局部集中。
这会导致变压器内部的热点和局部过热，从而使变压器运行不稳定。
2.2 损耗增加：绕组直流电阻的增加将导致温升增加，并引发损耗的增加。
这可能损坏变压器内部的绝缘材料，缩短变压器的使用寿命。
2.3 健康状态监测困难：当变压器绕组直流电阻发生故障时，由于电流分布不均匀，很难准确监测变压器的健康状况。
这可能导致延误检修，并增加变压器故障扩大的风险。
三、变压器绕组直流电阻故障的解决方法3.1 维护和绝缘检测：定期进行维护和绝缘检测是预防和解决变压器绕组直流电阻故障的有效方法。
通过定期检查变压器的绕组和绝缘材料，可以及早发现问题并采取适当的措施。
3.2 降低湿度和污染：保持变压器周围环境的干燥和清洁，可以有效减少湿气和污染物对绕组的影响。
这可以通过安装湿度和污染控制设备以及维护变压器周围的清洁环境来实现。
3.3 优化设计：在变压器的设计阶段，应该注意绕组的合理设计，确保绕组截面积足够、接触良好并且绕组之间距离适当。
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变压器直流电阻故障分析
摘要：正常的变压器三相直流电阻基本平衡，容量为1600kV A以下的配电变压器，直流电阻不平衡率相为4%，线为2%;2000kV A及以上的变压器，直流电阻不平衡率相（有中性点引出时）为2%，线（无中性点引出时）为1%。
然而在实际测试过程中经常会遇到一些特殊情况，这些情况综合来看无非就是两大方面，一是不平衡，二是测不准。
本文通过对影响直流电阻不平衡率超标的几个典型原因进行分析，提出解决方法，提高试验效率。
关键词：变压器;直流电阻;不平衡率
1.引言
直流电阻测量可以检查出绕组内部导线接头的焊接质量、引线与绕组接头的焊接质量、电压分接开关各个分接位置及引线与套管的接触是否良好、并联支路连接是否正确、变压器载流部分有无短路情况以及绕组有无短路现象。
2.变压器直流电阻测量不平衡率超标的原因分析
根据本人多年从事变压器试验，关于直流电阻不平衡率超标的原因主要有以下几个方面：
2.1焊接引起的虚焊、假焊，采用冷压焊时的接触不良等情况
试验中B相电阻比正常相A，C相的电阻大出近一倍。
根据公式：R故/R 正=S正/S故，故障相B相的焊接截面积S故比正常相A，C相的焊接截面积S 正小了近一倍。
因此初步分析B相线圈并绕二根导线中可能虚焊。
最终将B相线圈并绕导线与引线焊接部分分开发现有一处导线的接头焊接不良。
2.2引线结构
SH15-M-200/10、SH15-M-315/10变压器低压侧直流电阻及不平衡率的计算值及实测值如表1所示
变压器
测量值
不平衡率（%）
不平衡率
标准（%）
SH15-M-200/10
Rao（mΩ）
Rbo（mΩ）
Rco（mΩ）
/
≤4
3.321
3.147
3.308
5.53
SH15-M-315/10
Rao（mΩ）
Rbo（mΩ）
Rco（mΩ）
/
2.061
1.968
2.057
4.73
表1变压器的直流电阻及不平衡率
三项线圈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，因为a、c端部引线较b长，再加上N离a、c较b较远，因此不平衡系数容易超标。
2.3分接开关接触不良
35℃条件下变压器SZ9-40000/110高压直阻测量中某几档数据如下：
档位
AO
BO
CO
不平衡率
12
0.4834
0.4750
0.4867
2.45
13
0.4981
0.4815
0.4948
3.34
表2直流电阻修前数据
初步判断由于开关触头氧化致使开关触头接触不良引起，通过开关吊芯对其动触头进行清洗，去其炭化污迹再用干净绝缘油进行清洗，然后测量其过渡电阻无误重新装回开关中。
图1开关吊检
30℃条件下开关复位后，重新测试直流电阻，具体数据如下表3：
档位
AO
BO
CO
不平衡率
12
0.4510
0.4539
0.4531
0.64
13
0.4576
0.4605
0.4601
0.63
表3直流电阻修后数据
由上表数据看出经过开关吊芯清洗，直流电阻不平衡率恢复正常。
2.4外界干扰
根据现场总结，对于直流电阻外界干扰造成的原因有以下几种：
2.4.1当中性点引线不拆时
原因：电磁干扰通过引线传递入仪器内部使放大器输出有摆动;
处理方法：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。
2.4.2二次绕阻接地短路线不拆除
原因：测量一次绕阻时，如果二次绕阻接地短路线不拆除，二次绕阻会构成回路，导致变压器带载。
测试的时候，直流电阻的直流电源充电时间过长，而且直流电阻测试仪的采样系统也不稳定;
处理方法：必须拆除二次绕组接地，保证变压器二次绕组开路，这样就能提高直流电阻的电源利用率，提高测量的准确性;
2.4.3测量线接触不良
原因：测量线夹子夹住铜排的地方接触不良，导致充电不成功，数据无显示;
解决办法：尽量保证测量线的接触良好，防止出现夹子悬空，接触绝缘层等问题出现。
2.4.4大电流导致测量线的电阻变化
原因：在测量大容量的变压器直流电阻往往用到大电流。
但是由于试验人员在大电流的试验中使用截面积较小的测量线，在大电流长时间作用下，会导致测量线发热而使电阻值偏大。
解决办法：应该确保测量线要符合测量电流的要求，不能用小电流的测量线去进行大电流测量。
测量过程中如果时间过长，要注意测量线的温度是否过高。
如果过高则应该更换更大的截面积测量线或者暂停下来，待测量线温度正常后再进行尝试。
3.结论
变压器直流电阻测量试验虽然比较简单，但是对于其试验数据的影响因素也是比较多的，我们不能单单地记录数据，而应该从数据进行分析，寻找影响数据异常的因素，进而寻求解决的办法。
本文通过对大量现场试验累计的经验，为从事试验人员提供一些故障原因分析和解决办法，如有不足之处，请指正。
参考文献：
[1]曾生健.一例主变压器直流电阻测试结果异常分析[J].农村电工，2014，09：38-39.
[2]张贵良.变压器直流电阻试验研究[J].电子世界，2014，12：54-55.。