淺析變壓器直流電阻測試儀的特點和使用方法

直流電阻試驗售后保障
      在直流條件下測量的電阻被稱作直流電阻，在發電廠和電力網中，經常都需要測量直流電阻。比如電機的電樞繞組的直流電阻，變壓器繞組的直流電阻，斷路器導電回路的直流電阻等。所以說，直流電阻測量是電氣設備交接，維修和預防性試驗中不可缺少的測試項目之一。 
      所需要測量的電阻數值范圍很寬，約10－6～1017甚至更大范圍。測量電阻的方法很多，都有著各自的測量特點，適用于不同阻值的測量范圍，測量誤差也各不相同。因此，需要根據被測對象的特點及具體要求，選擇不同的測量方法。測量直流電阻的儀器設備，一般采用電壓表，電流表就行。如果測量的**度要求比較高，則可以采用電橋，電位差計或數字式電阻表。在下圖中，列舉了高壓電氣試驗中測量只列電阻的主要方法及測量范圍和測量誤差。

測量支流電阻的常用方法：

電阻表法
電阻表法，顧名思義就是用電阻表直接測量直流電阻。雖然這種方法可以直接讀取電阻的數值，但是其**度不高，只能測量一個大致的范圍。使用這種方法的前提是對電阻值的**度要求不高。
電壓-電流表法
電壓-直流表法也叫做直流電流電壓降法。這種方法也不能達到很高的**度，但是它的測量條件與被測電阻的實際工作條件基本一致，特別適宜于測量非線性電阻。
直流電位差計法
直接電位差計法，適用于測量發電機定子繞組的直流電阻。它可以在不影響通過被測繞組的電流數值的情況下，得到準確的結果。
電橋法
電橋法是測量支流電阻的*常用方法，用到直流電橋，其體積小操作方便，適合攜帶。直流電橋分單臂電橋和雙臂電橋兩種。
測量發電機定子繞組直流電阻后分析判斷測量結果的方法售后保障  
     (1)交接試驗標準規定：“各相或各分支繞組的直流電阻，在校正了由于引線長度不同而引起的誤差后，相互間差別不應超過其*小值的2％；與產品出廠時測得的數值換算至同溫度下的數值比較，其相對變化也不應大于2％”。
在預防性試驗規程中要求；“汽輪發電機轉子繞組相或各分支的直流電阻值，在校正了由于引線長度不同而引起的誤差后相互間差別以及與初次(出廠或交接時)測量值比較，相差不得大于*小值的1．5％(水輪發電機為1％)。超出要求者，應查明原因”。其相間差別的相對變化的計算方法是，如前一次測量結果A相繞組比B相繞組的直流電阻值大1．5％，而本次測量結果B相繞組比A相繞組的直流電阻值大1％，則B相繞組與A相繞組的直流電阻值的相對變化為2．5％
(2)各相或分支的直流電阻值相互間的差別及其歷年的相互變化大于1％時，應引起注意，可縮短試驗周期，觀察差別變化，以便及時采取措施。
(3)將本次直流電阻測量結果與初次測得數值相比較時，必須將電阻值換算到同一溫度，通常歷次直流電阻測量值都要換算到20℃時的數值。
(4)測量定子繞組的直流電阻值后，經分析比較，確認為某相或某分支有問題時，則應對該相或分支的各焊接頭作進一步檢查。其常用方法有直流電阻分段比較法、焊接頭發熱試驗法、測量焊接頭直流電阻法、渦流探測法及射線透視法，這些專門的方法須另外參閱有關資料。
 
電纜直流電阻的測試方法
電纜導體包括導體芯線、金屬屏蔽層、金屬護套，是高壓電纜*主要的組成部分之一。電力設備預防性試驗規程DL/T596-1996中規定，必須對電纜導體的直流電阻進行測試。
在武漢南瑞西高多年電力工程案例中，造成電纜導體直流電阻故障的主要有以下幾個原因：
1.個別生產廠家的電纜銅屏蔽層不連續，甚至嚴重到某一相或三相爭端無銅屏蔽層；
2.安裝維護單位在做接頭時，接頭兩端的銅屏蔽層接觸**或電纜接頭處芯線導體接觸**等。
3.對于鉛封油浸紙介質電纜，在電纜的接頭處容易形成芯線導體接觸**，或接頭兩端鉛套接觸**或斷開現象。
上述現象極易造成電纜銅屏蔽層中的某一點的電阻增大，產生熱量，產生局部放電現象，從而形成各種電纜故障。因此，進行電纜導體的直流電阻試驗是十分必要的。鑒于直流電橋使用比較麻煩，而且效率低下，現在武漢南瑞西高工程師特以速度快、測量范圍廣、操作方便的直流電阻測試儀為例，詳細為用戶介紹電纜導體直流電阻的測試方法。
 
電纜直流電阻的測試方法
1、將測試線與被測變壓器相連接
將儀器的C1、C2、P1、P2端子與被試品按下圖的接線方法接好。（測量方式為“四線制測量法”，此種方法可消除C1、C2、P1、P2間的接觸電阻，并且可以消除聯接線的電阻對測試結果的影響。）
2、將儀器接地端與被試品相連
在環境電磁場干擾嚴重或試品為感性試品的情況下，應將儀器的地線端子與被試品的地線用導線連接好，以消除外界干擾，使測得的數據較穩定。如儀器的讀數還不夠穩定，則需在讀數結果出來后短接變壓器的非被測端。即測量低壓側時短接高壓側，測量高壓側時短接低壓側。
3、接上電源線，打開電源開關
此時應將儀器置于“充電”狀態，電阻值顯示框內顯示“0000”。
4、選擇合適的量程
根據被試品的大小，估計被試品的電阻，選擇合適的測量量程。如果不能估計電阻大小，量程可以由大到小選擇。
5、調零
儀器在“20mΩ”和“200mΩ”檔時，在充電狀態下，調節“調零”旋鈕，使電阻顯示框內顯示為“0000”，其他量程均能自動歸零。
6、測量
將“充電測量”開關置于“測量”狀態，儀器進入自動測量階段，待電阻值顯示框顯示數值穩定后即可讀數，并帶上相應的量程單位。
7、放電
測量完畢，將“充電測量”開關置于“充電”狀態，關掉電源開關，“放電指示”燈亮，待“放電指示”燈熄滅后，再拆除變壓器的連線。否則會產生反向感應電動勢，危害人身**。
電纜直流電阻的判斷準則
當銅屏蔽層電阻和導體電阻比與投運前相比增加時，表明銅屏蔽層的直流電阻增大，銅屏蔽層有可能被腐蝕；當該值與投運前相比減少時，表面附件中的導體連接點的接觸電阻有增大的可能。
需要引起注意的是，由于溫度對導體電阻測量結果影響較大，因此，測量電流的大小將對導體電阻有一定的影響。當測量電流較大時，被測電纜導體會產生較大的溫升，使導體電阻增大，如果超差較大，應考慮電纜接頭是否接觸良好。在采用四端法測量時，一定要按照正確的接線方法進行測量：兩個電壓端在內測，兩個電流端在外側，電纜另一端三相和地一定要用銅質粗短先可靠連接。

直流電阻測試儀常見問題及解決方法
直流電阻測試儀是側向變壓器繞組以及大功率電感設備直流電阻的理想設備。在實際應用中，也有用戶反映設備在使用過程中會出現故障。下面為大家詳細講解直流電阻測試儀廠出現的三個問題及解決方法。
1.直流電阻測試儀一開機就燒保險。
開機燒保險情況需要分兩種情況：5A~10A的直阻儀出現這種情況，一般來說是高壓將內置變壓器燒壞，致使儀器無法正常使用；電流在20A以上的直阻儀出現這種情況，通常是開關電源有問題。
出現燒保險的情況，只需及時更換變壓器或者開關電源即可正常使用。在進行設備維修時，必須有**工程師對設備進行拆卸，如果現場不具備維修條件，則需返廠維修。
2.使用直流電阻測試儀，但是測不出來電阻值。
出現測不出值的現象一般有兩種原因：1.開關電源壞了，無電流輸出；2.設定值超出設備量程，程序無法識別指令。
如果是電源損壞，更換電源即可。如果是超量程，重新啟動儀器，選擇范圍內的電阻或電流進行測量即可。
3.直流電阻測試儀試驗過程中出現花屏。
直阻儀出現花屏極有可能是內部排線接觸**。關機檢查排線是否松動，加固排線即可解決問題。
還有一種可能是由于電磁干擾導致屏幕顯示異常。如果是這個原因，只需聯系廠家，增加一個濾波電容即可。
除了設備本身的質量問題之外，不合理的操作方法和貯存方式也會造成設備損壞。在使用過程中，不能用高溫東西接觸LED屏，測試前需檢查輸入接口夾具是否正常。另外，保持設備干燥清潔也是延長使用壽命的有效法方法。另外，對于檢測設備精準測量的特殊要求，*好每年對設備進行校正一次，確保測量值的準確性和穩定性。
 
如何測量變壓器線圈的直流電阻？
       測量變壓器繞組直流電阻的目的是：檢查繞組接頭的焊接質量和繞組有無匝間短路現象；電壓分接開關的各個位置接觸是否良好及分接的實際位置是否相符；引出線有無斷裂，多股導線并繞組是否有斷股等情況。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。測量方法如下。
       （1）電流、電壓表法。又稱電壓降法，其原理是在被測電阻中通以直流電流，測量該電阻上的電壓降，根據歐姆定律即可算出被測電阻值。由于電流表和電壓表的內阻對測量結果會產生影響，所以它們被接入測量電路的方式應慎重考慮。
       （2）平衡電橋法。它是一種采用電橋平衡的原理來測量直流電阻的方法，常用的平衡電橋有單臂和雙臂電橋兩種。測量變壓器的直流電阻時，應在變壓器停電并拆去高壓引線后進行。對大型大容量電力變壓器，因RL串聯電路的充電時間常數τ很大，使得每次測量需很長時間來等候電流、電壓表指示穩定，因而工作效率很低，常采用特殊儀器（如恒流電源）來代替試中的電源，這樣可大大縮短測試時間。測量變壓器線圈直流電阻的標準是：對于1600kVA以上變壓器，各相繞組電阻相互間的差別不應大于三相平均值的2%，無中性點引出線的繞組，線間差別不應大于三相平均值的1%，對于1600kVA及以下的變壓器，相間差別一般不大于三相平均值的4%，線間差別一般不大于三相平均值的2%，與以前相同部位測得值比較，其變化不應大于2%。

如何檢定直流電阻測試儀以及誤差的分析
       過去一般檢定直流電阻測試儀，是采用大功率模直流電阻標準電阻器，對其進行檢定。檢定接線復雜，而且檢定過程中直流電阻測試儀輸出的直流電流通過調制轉換成小電流，再由固定阻值的直流標準電阻產生不同的電壓輸出，模擬不同阻值的大功率電阻，但始終無法消除波紋給檢測結果帶來的影響。經過幾年的探索研究，研制了有源大功率直流電阻器，用其做為標準器進行檢定直流電阻，接線簡便，同時能夠消除大電流引起的發熱和波紋影響，使檢測結果更**，而且也大大縮短檢定時間，提高了工作效率。
       1 大功率電阻標準電阻器
       大功率電阻標準電阻器大體上可分為三大類：大功率微電阻標準電阻器、大功率模擬直流標準電阻器、有源大功率標準直流電阻器。
       1．1大功率微電阻標準電阻器
       大功率微電阻標準電阻器，由多個電阻串聯構成，見圖l。作為標準直流電阻檢定直流電阻時?輸出的大電流在電阻器各端形成不同的分壓，由此測得不同阻值的直流電阻。盡管此標準電阻為實物電阻，能夠反映直流電阻測量儀測量的真實情況。但由于其為充油電阻，體積大，發熱高，穩定性很難保證。因此，逐步被大功率模擬直流標準電阻器所取代。
       1．2大功率模擬直流標準電阻器
       大功率模擬直流標準電阻器，是將直流電阻測試儀輸出的直流電流通過調制解調器轉換成小電流，由固定電阻值產生壓降，作為電壓輸出，以此模擬不同阻值的大功率直流電阻，見圖2。該標準電阻器工作范圍較寬，準確度較高，穩定性也很好；但接線端子過多，接線比較復雜，試驗中始終存在波紋對檢測的影響。
       1．3有源大功率直流標準電阻器
       有源大功率標準直流電阻器它的組成是采用1個固定阻值的大功率直流標準電阻器和l臺精密電子變壓箱共同構成。實際上精密電子變壓箱與大功率直流電阻構成1個四端電阻。C1、C：為電流端，P。、P2為電壓端。從C卜C：端輸人大功率直流電流f，通過高穩定的大功率直流定值標準電阻rl產生壓降毗。即先將大電流變換為小電壓，避免了大電流給測量帶來的發熱現象。而且，高精密電子變壓箱通過低通濾波又抵消了波紋的影響，確保了檢定的準確。因此，有源大功率直流標準電阻器，是目前用于校準直流電阻測試儀比較理想的儀器。
       2 有源大功率電阻器檢定系統及誤差分析
       2．1 有源大功率直流標準電阻器檢定系統設計
       有源大功率直流標準電阻器中的高精度電子變壓箱的電路主要是由模／數轉換器ADC、DSP、數／模轉換器DAC、放大、濾波電路和外部接口等組成，。從式，．=11．0rs／u；=／o-．中看出，在檢定中需要等效電阻值精準的關鍵是電子變壓箱的變壓系數后精準。電子變壓箱通過其系統的一系列濾波采樣能夠讀取精準Ⅱ；，相對于UO、n；的誤差可以忽略不計。采用高分辨率的DAC和溫度系數不低于I肛V／"C的電壓參考源共同保障‰的準確度。所以，理論上后的準確度可以達到0．05%。
       2．2誤差分析
       有源大功率直流電阻器的直流標準電阻等級一般在0．01%，而高精度電子變壓箱的誤差主要來源于其中的數／模轉換器DAC，轉換帶來約lO斗V的誤差。因此，理論誤差應不低于0．05%砍可面兩‘可而再矛一o．05%檢定直流電阻測試儀使用的有源大功率電阻器，在不同測量范圍的實際準確度
       3 結束語
       3.1實驗表明：采用固定電阻值的大功率直流標準電阻與精密電子變壓箱構成的有源大功率直流標準電阻器可有效避免校驗時大電流、大功率帶行堆焊處理(管子與鰭片同時堆焊)，堆焊區域為原焊縫上下各約50 mill。堆焊后打磨，使管子與堆焊層之間平滑過渡，過渡區域長度約20一25衄。
       目前部分電廠在該部位采用噴涂防磨涂層處理，但一般防磨涂層與基材結合達不到冶金結合的強度，加上涂層與管材膨脹系數的差異及熱阻的存在，防磨涂層容易形成分層鼓包脫落，在脫落處形成磨損。另外，防磨涂層給該區域磨損后焊接修補處理帶來極大不便。
       3.2根據爐膛四角**根水冷壁管子容易磨損的特點，在夾角**根水冷壁管兩側鰭片焊上Y型抓釘，再防磨澆注料將夾角兩側**根水冷壁管包縛處理。當然，此種方**使爐內容積稍微減小，受熱面對流、輻射傳熱量減小，鍋爐熱效率會受到一定的影響，但總之是利多弊少。
       3.3防磨澆注料應選擇既耐磨又具有較強結合強度的材料，澆注應請有資質的**施工隊伍進行，嚴格按照要求保養，避免快速升溫升壓而降低其性能。檢查發現有局部澆注料脫落時，應將原來澆注料盡量打掉，使之露出抓釘，對缺少抓釘的部位**行補焊抓釘后再進行澆注料修補。
       3.4運行人員應不斷總結經驗，合理配風，保持適當床壓，減少超負荷超煤量運行，使各項參數處于合理的范圍內。
       3.5檢修維護人員要增強責任心，加強停爐檢查，發現問題及時按工藝要求進行處理，盡可能將事故消除在萌芽階段。
       3.6由于3臺鍋爐配2臺汽輪發電機，可以定期輪流停1臺鍋爐進行檢查，這樣既可以平均利用3臺鍋爐，又可以及時檢查水冷壁磨損情況。
       3.7循環流化床鍋爐是高效環保型鍋爐，雖然存在受熱面磨損的缺點，但只要綜合考慮各方面的影響因素，并積極采取應對措施，就一定能夠較大程度的減少磨損停爐事故，提高循環流化床鍋爐的可靠性、**性、經濟性。