电阻分压器范文（精选8篇）
电阻分压器 第1篇
一、理想变压器和电阻分压器的变压原理
理想变压器是利用电磁感应规律,互感原理改变交流电压和交流电流的装置。理想变压器的种类很多,理论学习通常以一个原线圈、一个副线圈的理想变压器为例学习。理想变压器也可以有一个原线圈,有多个副线圈。理想变压器在工作中由于闭合铁芯的作用,穿过原线圈、副线圈的磁通量相等,磁通量的变化率△φ/△t也相等,因此由法拉第电磁感应定律可知,原线圈、副线圈两端的感应电动势的大小分别为E1=n1△φ/△t,E2=n2△φ/△t。由于原线圈、副线圈的电阻很小,原线圈、副线圈两端的电动势就等于原线圈、副线圈两端的电压。因此,U1=E1,U2=E2,所以得到理想变压器的变压规律:U1/U2=n1/n2。由于理想变压器没有能量的损耗。所以,理想变压器输出功率等于输入功率。即P1=P2,且P1=U1I1,P2=U2I2。所以由U1I1=U2I2得到I1/I2=n1/n2。
电阻分压器是利用滑动变阻器的分压原理来改变用电器两端的电压的装置。遵循串联电路电阻的分压原理:串联电路中各电阻电压的大小分配跟电阻的大小成正比。电阻分压器是从总电阻分得的电压中,根据滑动触头的位置分得总电压的一部分电压,因此,分压器上输出的电压小于输入电压。
二、理想变压器和电阻分压器的区别
1.二者图形是有区别的,图1甲所示为理想变压器,有一组原线圈,有一组或两副组线圈;图1乙所示电阻分压器是电阻的分压连接。
2.工作原理不同:理想变压器是一种“电感性装置”,是根据电磁感应原理工作的;而电阻分压器是一种“电阻性装置”,是根据电阻串联分压原理工作的。
3.改变电压的种类不同:理想变压器只能改变交变电压,不能改变直流电压;而电阻分压器既可改变交变电压,也可改变直流电压。
4.电压的调节范围不同:理想变压器可以使交流电压升高或降低;而电阻分压器不能使电压升高,只能使电压降低。
5.受负载影响不同:若在cd间、gh间分别接入负载电阻R0后,对于理想变压器,Ucd不随R0的变化而变化;而对于电阻分压器,Ugh随R0的增大而增大,随R0的减小而减小。
6.遵循规律不同:理想变压器工作时,穿过铁芯的磁通量是一定的,线圈两端的电压遵循法拉第电磁感应定律,Uab=E1=n1=△φ/△t,Ucd=E2=n2;而电阻分压器工作时,回路电流为定值,遵循欧姆定律,Uef=IRef,Ugh=IRgh。
三、解题应用
【例】在如图2所示的甲、乙两电路中,当a、b两端与e、f两端分别加上110V的交流电压时,测得c、d间与g、h间的电压均为55V。若分别在c、d两端与g、h两端加上110V的交流电压,则a、b间与e、f间的电压分别为()。
A、220V,220V B、220V,110V
C、110V,110V D、220V,0
解析:当a、b两端接110V电压时,c、d间获得的电压为55V,说明c、d间线圈的匝数为原线圈a、b间匝数的一半;反过来,当c、d两端接110V电压时,由电压与匝数的关系知,a、b间电压应为220V。当e、f两端接110V电压时,g、h间电压为55V,说明g、h间电阻为e、f间电阻的一半;当g、h两端接110V电压时,其等效电路如图3所示。
e、g间没有电流,e、g间电压为零,所以e、f间电压与g、h间电压相等,为110V,故B正确。
变压器是一种电感性仪器,根据电磁感应原理工作,只能改变交流电压,不能改变直流电压;而电阻分压器是一种电阻性仪器,是根据电阻串联分压原理工作的,可以改变交流电压,也可以改变直流电压。
摘要：理想变压器和电阻分压器都能够改变电压,但二者有本质区别,在高中物理教学中,应加以区分和应用。变压原理,理想变压器是利用电磁感应原理改变电压;电阻分压器是利用串联电路的电压分配原理改变电压。文章从理想变压器和电阻分压器的从工作原理、电路图、电压的调节范围、改变电压的种类、遵循的规律、受负载的影响等方面,结合实例进行分析探讨。
电阻分压器 第2篇
关键词：变压器；绕组直流电阻；试验结果
中图分类号：TM41 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）02-0123-03
1 概述
变压器是电力系统中的重要设备，它担负着电能的传输和分配，所以它的安全稳定运行有着重要意义。而三相电力变压器绕组直流电阻测试是变压器出厂及预防性试验的主要项目之一，也是变压器发生故障后的重要检查项目。按照IEC标准和国标GB1094，变压器在制造过程中修和大修后、交接试验和预防性试验以及绕组平均温升的测定和故障诊断中等都必须进行该项试验。根据标准规定：1.6MVA以上的变压器，相电阻不平衡率应≤2%，无中性点引出的绕组，线电阻不平衡率应≤1%；1.6MVA以下的变压器，相电阻不平衡率应≤4%，线电阻不平衡率应≤2%。以下就我们在一次预防性试验中，按照规程规定的试验方法，运用各种试验设备，针对各试验数据综合分析，发现影响变压器绕组直流电阻试验数据的因素，提出了消除不良因素的相应处理措施，准确测量变压器绕组直流电阻的注意事项，避免以后出现类似问题。
2 电力变压器变低绕组直流电阻异常原因分析
该220kV电站#1主变压器型号为SFSZ9－150000/220，结线方式为YnoYno△。该变压器于2003年12月投产以来，班组严格按照规程按时对该变压器进行预防性试验，多次试验中，各项试验数据均无明显变化。而在2009年对该变压器进行预防性试验时却发现，其变低各相绕组直流电阻数据及相互间的差别有了明显变化，而且各相绕组直流电阻相互间的差别也超出规程标准，而变高和变中直流电阻试验数据却无明显变化。我们查找历年试验数据和运行情况分析，寻找原因，采取措施以得到准确真实的试验数据性试验。
在2009年，我们按照预试周期对某220kV变电站#1主变压器进行绕组直流电阻试验，发现变低绕组直流电阻的三相不平衡率和变化率都超出了规程允许的范围（见表1），并经多次复试仍然是一样，在向运行人员询问了#1主变压器运行情况正常后，基于多方面因素的考虑，对该项工作申请延期，并回去商讨合适方案，于第二天进行复试。
回到班组后，我们马上查找该220kV变电站#1主变压器历年试验的各项试验数据，特别是变低绕组直流电阻的试验数据（见表1）和#1主变压器本体油中溶解气体组分含量（见表2）。
表1 ＃1主变压器变低绕组直流电阻试验数据（mΩ）
试验时间RabRbcRca相差（%）
出厂试验2.8932.8822.9070.86
交接试验2.9112.8972.9100.03
2004-11-242.9122.9012.9150.48
2006-12-112.9172.9092.9200.37
2009-10-183.5033.3103.2078.86
2009-10-19
（复试）2.9032.8982.9120.48
表2 ＃1主变压器油中溶解气体组分析数据
生产厂家保定天威保变电气股份
有限公司型号SFSZ9-150000/220
额定容量150000kVA出厂编号2003 3S07
出厂日期2003-03-31投运日期2003-11-28
试验日期06-05
-162006-11-162007-05-172007-
11-222008-
05-272008-11-132009-06-08
H21410677.17.877.72
CH42.241.555.305.265.686.275.99
C2H61.4001.231.121.211.480.93
C2H40.2000.420.610.550.740.56
C2H20000000
CO223170436528547556.73497.07
CO23601001867846894919.01854.19
总烃3.841.556.956.997.448.497.48
由表1可看出本次试验数据比往年均有明显增长且线间三相不平衡率达到8.86%，远超出规程的要求，而且阻值均有不同程度的提高，Rab竟然达到20%，这种变化是巨大的，也是电力系统所不允许的。然而我们从#1主变压器本体油中溶解气体组分含量试验数据分析中可以看到，各种气体组分含量及总烃均远小于各气体组分注意值及总烃注意值，并结合以前的绕组直流电阻试验数据，进行了原因分析及排查：
（1）三相绕组中存在匝间短路：根据上述表格数据，由于高压侧和中压侧直流电阻试验结果平衡，且与往年相差不大，没有突变性，而且根据运行人员反映，变压器一直正常运作，没有发生过事故跳闸，可以判断没有匝间短路存在。
（2）引线与相关部件接触不良：根据色谱分析和对变低套管的检查，无发现裂痕或放电现象，排除该原因。
（3）分接开关接触不良：分接开关接触不良对变低无明显影响，且变高数据正常，排除该原因。
（4）绕组焊接不良或断股：根据油色谱与变高、变中直流电阻数据可以排除该原因。
3 进一步确定原因及确定试验措施
查找资料，并组织班组成员进行讨论，初步判断是由于试验时，对变压器绕组充电时间过短，试验电流小从而测得数据不准确，而我们使用的测试仪器，最高电流只能达到20A，而该主变是220kV主变，属于大型大容量变压器。考虑到变压器绕组直流电阻测试回路的时间常数为：
T＝L/R
式中：L为绕组的电感；R为绕组的阻值。
而不同时间的试验充电电流是不同的，充电电流增长的快慢完全决定于测量回路的T，电流达到基本稳定能够满足测量要求通常要在接通试验电路5T以后，而对大型、大容量电力变压器的绕组，其电感大而电阻小，使到整个试验回路的T很大，所以需要较长的试验充电时间。
复试的时候，考虑到前一天直阻测试仪所用的充电电流最大是20A，试验时间最多也是3分钟左右，但试验结果已经无明显变化，因而我们决定增大试验电流，使用试验电流最高为50A的直阻测试仪，并延长试验充电时间。
试验过程中，使用50A的充电电流，并耐心等候。测量Rab充电时间到了10分钟，直阻测试仪显示的绕组直流电阻读数长达1分钟不再发生变化，记录数据。然后依次测量Rbc、Rca，数据如表1中“2009-10-19”一行所示。单相数据比出厂值变化最大为0.55%，线间三相不平衡率为0.48%，符合规程要求。
4 结语
经过对测量该220kV变电站#1主变压器变低绕组直流电阻的异常数据分析及采取的试验对策，说明了在电气试验中必须综合运用电气试验手段，结合现场情况，横向及纵向综合对比分析过往的试验数据，采用变压器油色谱分析与测量直流电阻相结合的方法，正确判断电气试验结果的准确性。预防性试验的试验结果是很重要的，不由得我们马虎判断，因为这个关乎着设备安全、人身安全及电网的稳定运行，这就要求我们试验人员要不断加强试验知识的培训、现场的应急处理培训，多与其他班组人员交流增加相关知识以扩大知识面，加大电气试验标准的执行力度，配合巡维中心加强监视，并对预防性试验工作要做到严、细、实，善于对试验数据进行分析，从中不断积累经验，以此来确保安全生产，保证电网的稳定运行。
参考文献
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作者简介：朱仲燊（1981-），男，广东台山人，广东电网公司江门供电局试验研究所助理电气工程师，研究方向：电气工程高压试验。
电阻分压器 第3篇
在研究高功率微波技术的过程中,脉冲功率系统输出的高压快脉冲测量是一个重要的研究内容。而冲击高电压具有幅度高、前沿陡以及环境干扰强等特点,如何将该信号无畸变的测量出来是高电压试验的关键技术之一。
1电阻分压器的分析和设计
1.1电阻分压器的参数计算
为了获得较好的动态范围,电阻分压器应尽可能做成无感的,因此电阻分压器中的元件多采用金属电阻丝无感绕值的电阻或金属膜电阻。虽然电阻分压器不可避免的还存在一些残余电感L,但是通常认为,当满足L/R<Tf/20(其中R为电阻分压器的总电阻,Tf为波前时间)时,分析电阻分压器回路时可以忽略残余电感的影响。
电阻分压器的各部分对地都存在着杂散电容。对于冲击电压说,非常大,考虑到流经杂散电容的电流会使流过分压器各部分的电流不相等,会对信号的波形和峰值测量造成影响。电阻分压器的等效电路模型如图1所示,图中R’为单位长度的电阻值,C’为单位长度的对地杂散电容,R=R’L和C=C’L为电阻分压器的总电阻和总对地电容 ;U1(t)为直角波输入,U2(t)为分压器的输出。当分压器的输入为直角波(阶跃)信号时,分压器的归一化阶跃响应为 :
由2式可以明显看出电阻分压器的阻值越大或者对地的离散电容越大,响应时间就越长,也就是特性就越差。因此,为了减小电阻的分压器的阶跃响应时间,必须尽量减小RC的值,这就要求分压器的尺寸应该尽可能的小,从而减小杂散电容C的值 , 但是分压器的尺寸受到延面闪络的限制。该处设计分压器测量的峰值电压为150k V,若分压器工作在标准的大气环境条件下,它所允许的电位梯度为3k V/ cm-5k V/cm,为了保证试验安全它的总长度应该在50cm左右。如果将分压器侵泡在变压器油中,它所允许的电位梯度为15k V/cm,那么它的总长度只要大于10cm即可。分压器工作在变压器油中,带来的另外一个好处就是它具有了更高的功率容量。
此外,为了减小分压器的响应时间, 总电阻R的值也不宜太大。但是,R值过小,会影响冲击电压发生器的回路参数, 试验表明若R ≤ 2KΩ 时会导致分压器阶跃响应上会产生高的过压。一般情况下, R值的取值范围在几千欧姆至20kΩ。综合考虑散热、响应时间及电阻的实际参数,该处选定分压器高压臂电阻的阻值为10kΩ,低压臂的阻值为1Ω。
1.2电阻分压器的测试回路分析
使用电阻分压器测量冲击电压的回器的高压臂和低压臂的电阻,R3、R4为匹配电阻,Z为测量电缆的波阻抗。
图中测量冲击波时,由于它的波前很陡、波过程很快,测量电缆应该看作是一段长线。若测量系统的首末两端不能做到完全匹配,波会在电缆两端产生反射,从而使记录到的波形上出现震荡。为了避免出现该种现象,要求图中的各部分参数满足 :
且电缆两端都经波阻抗,在实际测量时,测量采用的同轴电缆波阻抗为50Ω. 此时示波器上记录波形的峰值电压为 :
1.3电阻分压器的设计
分压器的高压臂和低压臂均采用玻璃釉电阻,该型电阻为空心陶瓷管涂覆玻璃釉制成,具有分布电感小(使用LCR仪进行测试,分压器总的分布电感为十几微亨)、功率容量大、可油侵和价格便宜等特点。
2结束语
检测变压器电阻判断其故障 第4篇
1 绝缘电阻与直流电阻的测量
1.1 变压器绝缘电阻的测量
测量变压器的绝缘电阻, 先把变压器瓷套管清扫干净, 拆去全部引线和套管接地线;然后用1 000~2 500V的绝缘电阻表按照规定的接线方式 (常按《电气设备预防性试验规程》接线) 接好测试线路;最后以120 r/min的转速摇绝缘电阻表手柄进行测量, 待指针稳定后 (一般取1 min) 读取数值。测量绝缘电阻要注意:
(1) 在天气干燥、环境干净条件下使用与前次测量同一规格的绝缘电阻表进行测量, 以减少前后两次的相对测量误差。同时要记录测量时的环境温度, 以便将该次测量数值与以前测量数值换算到同一温度下进行比较。
(2) 测量过程中, 不允许接触带电体或拆接绝缘电阻表连接线;摇测读取绝缘电阻值之后, 不要立即停止摇动, 应先取下相线再停摇, 否则变压器绕组的感应电压会反过来损坏绝缘电阻表;测量后还应将变压器绕组接地放电, 以免触电。
1.2 绕组直流电阻的测量
绕组直流电阻的测量采用电桥法。可以采用单臂电桥 (惠斯登电桥) 或双臂电桥 (凯尔文电桥) , 具有准确度高、灵敏度高、能直接读数的优点。具体操作方法按常规要求进行即可。
测量绕组的直流电阻时应注意:由于变压器 (尤其是大型变压器) 绕组有电感存在, 时间常数比较大, 测试电路接好后必须经过较长时间的等待, 让测试电流趋于稳定后再进行读数。在批量测试中, 为了缩短测量时间, 可以给电源或者变压器绕组串上一个阻值5Ω左右、功率0.5~1.0 W的精密电阻, 这样就可减小回路的时间常数, 测得的电阻减去所串电阻就是变压器绕组的直流电阻。要注意所串电阻不能太大, 否则会使测试精度过分降低。
2 判断标准及有关故障分析
要根据测量出的绝缘电阻与直流电阻的变化判断出变压器的有关故障。首先要有一个电阻值基本标准, 但由于变压器结构尺寸和使用的绝缘材料、绕组材料的不同, 绝缘电阻与直流电阻的分散性很大, 所以没有绝对的判断标准, 在有关规程中也不作硬性规定。所测得的电阻主要是与同类变压器、同一变压器以前测试结果、大修前后及出厂试验结果进行比较判断, 以便分析绝缘状态与绕组回路的完整性、接头接触情况。
一般来说, 本次测得的变压器绝缘电阻与以前所测值相比较, 换算至同一温度下应不低于前次所测值的70%。不同温度时电阻值换算公式如下:
式中RT1———温度为T1时测量的绝缘电阻值, MΩ;
RT2———温度为T2时测量的绝缘电阻值, MΩ;
α———绝缘电阻的温度换算系数, 参见表1。
另外, 表2给出了油浸电力变压器交接时绝缘电阻的标准值, 表3给出了10/0.4 k V电力变压器绝缘电阻的要求值, 可直接作为大修前后或运行中检测绝缘电阻值是否符合标准要求的参考。
对于绕组的直流电阻, 其测量结果按下列原则进行判断:
(1) 630 k VA及以下的变压器。各相绕组的直流电阻当其相间差别不大于三相平均值的4%, 线间差别不大于三相平均值的2%时视为正常。
(2) 630 k VA以上的变压器。各相绕组的直流电阻当其相互差别 (无中点引出时为相间差别) 不大于三相平均值的2%, 与以前 (出厂或交接时) 测量结果相比较, 相对变化也不大于2%时视为正常。
电力变压器铁芯绝缘电阻试验 第5篇
变压器正常运行时, 是不允许铁芯多点接地的, 因为变压器正常运行中, 绕组周围存在着交变的磁场, 由于电磁感应的作用, 高压绕组与低压绕组之间, 低压绕组与铁芯之间, 铁芯与外壳之间都存在着寄生电容, 带电绕组将通过寄生电容的耦合作用, 使铁芯对地产生悬浮电位。由于铁芯及其他金属构件与绕组的距离不相等, 使各构件之间存在着电位差, 当两点之间的电位差达到能够击穿其间的绝缘时, 便产生火花放电, 这种放电是断续的, 长期下去对变压器油和固体绝缘都有不良影响。为了消除这种现象.把铁芯与外壳可靠地连接起来.使它与外壳等电位, 但当铁芯或其他金属构件有两点或多点接地时, 接地点就会形成闭合回路, 造成环流, 引起局部过热, 导致油分解, 绝缘性能下降, 严重时, 会使铁芯硅钢片烧坏, 造成主变重大事故。为了防止烧坏铁芯, 必须保证铁芯和夹件对地绝缘良好。所以定期测试铁芯和夹件绝缘电阻是非常必要的。
2 电力变压器铁芯绝缘电阻试验的方法
铁芯有外引接地线时, 可以在变压器停电时测量;铁芯没有外引接地线, 则只能在大修时测量。测量用2500V绝缘电阻表 (老旧变压器用1000V绝缘电阻表) 。如果铁芯有引出接地线, 也可在运行状况下判断铁芯是否有多点接地。用钳形电流表测量铁芯外引接地线的电流值大小;也可在接地处接人电流表。当铁芯绝缘状况良好时, 电流很小, 一旦存在多点接地, 铁芯柱磁通周围相当于有短路线匝存在, 匝内有环流。环流大小取决于故障点与正常接地点的相对位置, 即短路线匝中包围磁通多少和变压器带负荷多少有关。
3 电力变压器铁芯绝缘电阻试验结果的判断
3.1 停电测试结果判断。
绝缘电阻值与以前测试值无显著差异。220k V及以上变压器绝缘电阻通常高于500MΩ;其他变压器通常高于10MΩ。
3.2 运行中在线测试结果判断。所测电流一般小于0.1A。
3.3 通过测试铁芯和上夹件外引接地线电流值I2和I3, 可判断铁芯故障的大致部位。钳形表测量时, 须防干扰。应采用磁电式钳形电流表, 不能采用电子式钳形电流表。先把钳形表紧靠接地线读第一次值, 再钳入接地线读第二次值, 两次差值是实际电流值。
4 电力变压器铁芯故障点具体接地位置的查找
4.1 在吊罩后目测检查。若有明显的碰外壳等, 就应进行处理。
4.2 直流法检查。
把铁芯与夹件的接地片打开, 在铁轭两侧硅钢片上通入6V的直流电压, 再用直流电压表测量各级硅钢片间的电压值, 在电压值等于零或表指示反时, 一般该处是接地点, 如图1所示。
4.3 交流电流法。
在变压器低压绕组通入交流电压220V~380V, 此时铁芯中有磁通流过。若有接地故障, 用毫安表测量会有电流。用毫安表沿铁轭各级逐点测量, 毫安表指示电流为零时, 该处为接地点, 如图2所示。这种测电流法比测电压方法准确、直观。
4.4 铁芯加压法。
把铁芯的正常接地点断开, 用交流试验装置给铁芯加电压, 如果故障点接触不牢固, 在开压时会听到放电声, 按放电火花可观察故障点。在试验装置电流增大时, 电压升不上去, 无放电现象, 表明接地故障点很稳固, 此时可采用下述的铁芯加大电流法。
4.5 铁芯加大电流法。
也是把铁芯的正常接地点断开, 用电焊机装置给铁芯加电流, 其原理接线如图3所示。在电流逐渐增大, 且铁芯故障地点电阻大时, 故障点温度升高较快, 变压器油会因分解而冒烟, 能观察到故障点部位。故障点是否消除可用铁芯加压法验证。
4.6 空载试验法。测量变压器的空载损耗, 如果测出的空载损耗比原来大10k W左右, 则可判定接地故障在铁芯窗口内。
通过原理分析和许多案例分析得出以下结论: (1) 发现铁芯多点接地故障时, 可采用气相色谱法和监视接地电流, 跟踪监测。 (2) 可以通过直流法和交流法来判断铁芯故障点。 (3) 由铁芯毛刺或是浮物引起的接地故障可采用电容放电的方式, 但要注意电压的高低, 此法无需对变压器进行吊罩, 能节省断电时间, 提高供电的安全性和可靠性。 (4) 在主变压器安装和大修时, 要注意对主变压器内部的清理工作, 尤其是对铁芯槽和各间隙处要用油或氮气冲吹清理。
参考文献
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变压器直流电阻超标故障的分析处理 第6篇
1 故障概述
故障主变型号为SFZ8-12500/35, 1998年由某变压器厂生产。该变压器自安装投运以来, 进行了周期性的例行维护试验, 但一直未进行吊罩检修, 主变整体状况不良。在2015年例行预防性试验中, 试验人员发现主变高压侧、低压侧均出现直流电阻不平衡率超标, 为保证变压器安全稳定运行, 应立即停电处理。
在进行吊罩检修之前, 为准确定位故障点, 试验人员对主变高、低压侧及调压开关各个档位进行了直流电阻测量。从试验数据中发现, 高压侧仅有个别档位相间直流电阻超标, 而低压侧则存在严重的偏差。
2 故障分析
常见的引起直流电阻超标的原因有以下5个: (1) 分接开关接触不良。常见于分接开关触头不清洁、电镀层脱落、触头弹簧压力不足等。 (2) 焊接不良。引线和绕组焊接处虚焊、脱焊, 造成阻值增大。 (3) 套管导电杆与引线接头处接触不良。 (4) 绕组内部层间或匝间短路。 (5) 绕组断线。在三角形接线中, 某相断线会导致没有断线的两相线端段阻值增大为正常值的1.5倍, 断线相线端电阻值增大为3倍。
参考维修前试验数据可进行初步判断。高压侧仅有部分档位直流电阻严重超标, 而几个长期运行的档位则数据正常, 引起高压侧直流电阻超标的最大可能原因是分接开关接头处故障。对于低压侧的数据分析, 则出现了2种可能性。
该主变采取YN/d11的接线方式, 低压侧采用Δ接线。Δ接线下, 线电阻与相电阻换算公式如下:
带入相关检测数据进行计算得出:
而计算得出的数据显示B、C相绕组阻值明显偏大, 查询历史数据后计算得出, 正常运行时低压侧绕组的相电阻分别为:
相比之下, A相阻值低于正常值, 而B、C相则是远远超出了正常运行时的数值, 与掌握的主变运行情况相矛盾。结合现场实际情况, 考虑可能并不是绕组内部出现的问题。
这时技术人员又提出一种猜想:绕组内部并没有出现问题, 故障点位于B相套管引出线连接处。正是由于B相绕组外侧与引线连接处出现故障, 才会使得实验数据中的Rab、Rbc异常增大。
3 吊罩检查及维修
在检修流程中, 为降低工作难度, 也为了不错过任何一个可能的故障点, 技术人员遵从由易到难、由外至内的排查方式。首先对各相套管的将军帽进行检查, 发现并没有明显的故障痕迹, 然后再进行吊罩对器身内部的各连接处进行检查。
(1) 高压侧故障排查。对调压开关吊芯检查后发现, 触头部位有氧化膜生成, 并伴有明显的油泥沉积现象, 确认调压开关触头处存在接触不良现象。为排除绕组内部故障可能性, 吊罩后直接对绕组引线处测量直流电阻, 试验数据见表1, 证实高压绕组内部并无明显故障。此时可进一步认定故障点为有载调压开关触头处。
(2) 低压侧故障排查。吊罩之后进入检查, 经观察对比, 发现低压侧A、C相套管各处连接均正常, 而低压侧B相套管下端与绕组引出线连接处导电排有严重的烧蚀痕迹, 进一步检查发现连接处紧固螺母松动, 接触面结合不紧密。此时为验证故障点, 试验人员选择跳过导电杆部分直接测量低压绕组直流电阻, 数据见表2。试验数据合格, 说明故障点就位于B相导电杆与绕组的连接处。
(3) 处理方案。针对高压侧分接开关触头氧化锈蚀的问题, 采用酒精及干净的绝缘油进行清洗, 同时对调压开关触头及过渡电阻丝进行打磨。清除全部触头表层污垢后, 检查调整各个接点弹簧压力。解开低压侧B相套管导电杆连接处, 使用0号砂纸对连接接触面进行细致地打磨, 清理表面后将紧固螺母锁紧, 确保不会由于长期运行产生的震动松脱。
(4) 处理结果。完成故障点处理后, 再次对高低压绕组展开直流电阻试验, 主变故障点已消除, 主变各项数据已具备投运条件。至此, 此次检修工作宣告圆满完成。
4 故障分析
根据该主变吊罩检修的结果和试验数据可以基本判断故障产生的原因。主变高压侧绕组直流电阻不合格是由于调压开关长时间没有进行操作, 生成氧化膜以及油泥沉积造成;低压侧故障则是由于套管引线下部与绕组引出线的连接处螺丝紧固不到位, 在长期的运行过程中受到主变震动影响, 导致导电排接触不良, 发热烧蚀所致。绕组引出线的连接排应该光洁平滑, 接触可靠紧密, 当出现接触不良时, 接触电阻阻值就会增大引起发热, 由此生成的氧化膜又进一步加剧了接触不良引发恶性循环。如果不是及早发现, 就会导致绕组过温、放电等事故的发生, 造成设备财产的损失, 甚至危害人身安全。
5 结论
由于进行预防性试验发现了主变的潜在隐患, 并及时安排吊罩检修, 避免了主变跳闸甚至是烧毁的严重后果, 保障了电网的安全稳定运行。为防止再次出现此类故障, 在今后的工作中应采取相应的防范和改进措施。
(1) 为防止类似故障产生, 主变生产和检修过程中一定要严把工艺关, 导电部分的紧固应严格按规定进行, 完成连接后测量连接点的接触电阻应保障可靠连接。
(2) 运行人员在日常检修维护时, 对于平时动作较少的分接开关应多切换档位以避免触头油泥沉积及弹簧腐蚀变形, 而对于经常动作的分接开关, 应定期进行吊芯检查避免由于绝缘油放电劣化带来的危害。
电阻分压器 第7篇
变压器直流电阻传统测量方式需要花费大量的时间用于高空接线、换线[1], 特别三芯五柱大型变压器助磁法测试要把高、低压绕组串联起来, 试验人员在进行直流测试时若采用常规接线方法测试将会耗费大量的时间, 由于接线的复杂性经常会导致接线错误, 更改接线时带来反复的高空作业还会带来更多的安全隐患[1,2,3]。根据规程规定需定期对变压器直流电阻进行试验[5], 工作量较大。本文通过一种变压器直流电阻快速测量辅助接线装置的研究, 实现快速、准确测量变压器直流电阻的目的。
为缩短绕组直流电阻测量时间, 同时将大量复杂的高空作业转移到地面进行, 从而有效减少传统高空测试接线的复杂、反复性, 减少高空接线作业时间及高空作业带来的危险, 降低长时间高处作业带来的危险因素, 减少传统测试花费较多的人力、物力。
同时为提高大型变压器直流电阻测试工作效率, 方便测试接线, 在不改变助磁法原理的情况下, 测试线和直流电阻仪的连接容易操作, 数据稳定可靠[3,4]。问题检查简单, 维护方便。不限制于在一台直流电阻仪上使用, 较为灵活, 有金属箱体保护, 便于运输的特点。研制一种新型的辅助工具势在必行。
1 测试装置原理
为缩短变压器绕组直流电阻的测量时间, 必须快速迫使变压器铁心磁通迅速趋于饱和, 从而降低自感效应, 变压器直流电阻快速测量辅助接线装置通过下列技术方案完成:它将测试面板固定于箱体内部, 测试面板上有专用接线柱, 用于连接变压器本体和仪器本体测试线之间的连接, 根据直流电阻测试需要选用相应的接线柱进行接线, 同时面板上有助磁法测试接线图[2], 便于接线时使用。
变压器直流电阻快速测量辅助接线装置, 包括接线面板固定于箱体内。面板上含电压、电流接线柱36个 (a、b、c、A、B、C、O、+I、+V、-I、-V) 和测试Rac、Rbc、Rab接线图, 接线面板正面示意图如图1所示。
试验人员在进行变压器直流电阻的测试工作时, 根据所需测量将变压器a、b、c、A、B、C、O相直流电阻测试接线分别与虚线框1面板接线柱连接, 测量仪器与虚线框3面板接线柱连接, 虚线框2面板接线柱用于所需测试换相接线连接, 即实现了高空换相接线转移至地面方便操作。
2 现场使用实例
利用研制成功的变压器直流电阻测试辅助接线装置, 在3个变电站中各选取一台主变进行变压器直流电阻的测试实验, 并对传统测试方法及采用辅助接线装置方法进行测试时间和测试数据的对比试验。
从测试数据中可以看出, 采用直流电阻测试辅助接线装置后, 高空作业时间由原来的16分钟, 降低为4分钟;变压器上作业由原来的11~12分钟, 降低为3~4分钟, 接线总耗时由原来的28~29分钟, 降低为9~10分钟, 大大降低了变压器直流电阻的测试时间, 高空接线时间的减少, 更降低了试验人员高空作业的风险。
采用该套直流电阻测试辅助接线装置测试数据与传统测试数据相比较, 误差低于0.005%, 测试数据能有效反映变压器直流电阻。
通过现场使用效果显示, 使用该套变压器直流电阻测试辅助接线装置, 能有效缩短变压器直流电阻测试时间, 测试数据真实、准确, 满足所有110 k V及以上变压器直流电阻测试的要求[5], 实用性强, 有效减少高处作业带来的危险。因此该测试工具可在电力系统内可以全面推广运用, 具有较强的实用价值。
3 结束语
通过变压器直流电阻测量辅助接线装置的研制成功, 有效降低了变压器直流电阻测试时时间长、风险大的缺点, 且经现场测试效果反映使用该套装置, 不会增加测量误差, 测试时间短, 数据真实、准确, 能够真实反映变压器的直流电阻, 具有很好的现场实用性。
参考文献
[1]梁志瑞, 甄旭锋, 牛胜锁.大型电力变压器低压侧绕组直流电阻测试新方法[J].电力自动化设备, 2007, 27 (6) .
[2]袁燕岭, 甘景福, 陈震, 等.助磁法测量变压器直流电阻的应用研究[J].电气技术, 2010 (2) .
[3]李满坤, 周理兵.大型电力变压器直流电阻测试的方法及特点[J].电力变压器, 2000, 37 (7) .
[4]徐新扬.三芯五柱大型变压器直流电阻的快速测量[J].江西电力, 1992 (2) .
电阻分压器 第8篇
1 试验标准
1) 对于1.6M V A以上的变压器, 各绕组电阻值相间差别不应大于三相平均值的2%;无中性点引出的绕组, 线间差别不应大于三相平均值的1%。
2) 对于1.6M V A及以下的变压器, 各绕组电阻值相间差别不应大于三相平均值的4%;线间差别不应大于三相平均值的2%。
2 试验方法
测量直流电阻的方法现场使用最多的是电桥法。
常用的试验仪器:双臂电桥 (Q J44型) 、电压线2根, 电流线2根。为保障试验的精确性, 我们一般将两根电流接线端接在变压器线圈的外侧, 两根电压接线端紧靠线圈内侧, 这样可以减小因接线方式带来的误差, 将试验误差降到最低。
由于变压器绕组是一个电感元器件, 测量时需要电桥电源向它充电, 经一定的时间磁饱和后测量数据才能稳定, 所以要读取稳定时指示的电阻值。往往在实际工作中, 我们常采用一些特定的方法来实现快速测量直流电阻的目的。比如:消磁法和助磁法等。
消磁法是指整个测量过程中保持铁心磁通为零, 尽可能地消除测量过渡时间而提出来的一种减小电感的方法。由于测量的过渡时间是因为磁通不能突变而引起的, 如果设法在整个测量过程中保持这种零状态, 那就从根本上消除了过渡过程, 达到了快速测量的目的。
助磁法是利用变压器同一铁心柱上高、低压绕组工作在饱和状态下的激磁电流相差数十倍, 从而把高、低压侧绕组串联起来, 借助于高压绕组的安匝数倍率, 将电流通过变压器高压侧绕组, 使铁心迅速饱和, 降低电感, 即降低时间常数, 达到快速测量的目的。需要注意的是, 高、低压绕组的电流方向要一致。
3 常见问题及相关处理
3.1 引线电阻差异
由于各相绕组的引线长度不同, 其直流电阻就不同, 可能导致不平衡率超标。
处理方法:在测量过程中, 应尽可能减少因引线长度不同而导致超标的现象, 有中性点引出的变压器, 尽可能地测量相电阻值, 避免线电阻测量过程中, 引线电阻带来的测量误差。
3.2 温度影响
实测表明, 随着温度的升高, 变压器绕组的直流电阻会增大, 当三相绕组温度差别较大时, 也可能导致三相绕组直流电阻不平衡。
处理方法:尽可能使三相绕组在相同地温度环境下测量。
例如一台型号为ZSC B 9—2000/15.75的励磁变压器, 在进行低压侧绕组直流电阻检查中, 实测数据如下:
其三相不平衡系数严重超标, 后经仔细检查发现三相绕组温度为a相35℃、b相30℃、c相27℃, a相比c相温度高出8℃, 待变压器冷却24小时后, 这时的三相绕组温度a相20.4℃b相21.7℃c相20.1℃, 复测后数据如下:
由上不难看出, 变压器绕组不平衡系数超标是由于a相绕组温度比其它两相温度高造成的。
3.3 分接开关接头处的接触不良
分接开关接头处的接触不良将严重威胁到变压器的三相正常运行, 这也是变压器各类缺陷中所占比列较大的一种, 约占40%。
处理方法:
1) 避免分接开关机件的各部分螺钉松动。
2) 在直流电阻测量前, 应来回转动几次分接开关, 除去氧化膜或油污带来的影响, 使其接触良好, 再进行测量, 从而避免接触不良造成的测量误差。
3) 运行中, 可利用色谱分析检测出相关特征气体的数值比例, 从而及时发现问题, 及早处理。
3.4 引线表层氧化物引起的误差
有些小容量变压器, 采用细铜杆作为引出线, 由于铜杆易在空气中氧化, 因此在这种引出线表面就会形成一层氧化膜, 若测量时不能考虑到氧化物带来的误差, 则会影响到最终试验结果。
处理方法:将引线表面除去一定的氧化物, 在金属部分测量, 就可避免此类误差带来的影响。
例如:一台型号为SG 3—180/15.75的电力变压器, 在测量高压侧直流电阻时, 由于没对高压侧引出线表面进行处理, 测得的三相直流电阻值如下:
三相不平衡系数超出标准值。后对引线表面氧化物进行处理后, 复测三相电阻值为:
其三相不平衡系数符合标准规定值。
4 结束语
1) 变压器绕组直流电阻不平衡率超标的原因很多, 以上涉及的几个方面为常见故障, 可供分析参考。
2) 采用色谱分析与测量直流电阻相结合, 可以更直接有效地发现变压器绕组的一些问题, 是近年来综合分析判断变压器绕组连接质量好坏的常见方法, 在实践中有较广的应用。
摘要：主要介绍变压器直流电阻的试验方法, 及试验中发现的各类问题处理。
关键词：变压器,直流电阻,试验方法,问题处理
参考文献
[1]电力设备预防性试验规程.DL/T596—1996.
[2]陈化刚.电力设备预防性试验方法及诊断技术.