二○一一年六月
题 目 ： 变压器绕组直流电阻的测量
毕 业 设 计(论文)
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二○一一年六月
题 目 ：变压器绕组直流电阻的测量
变压器绕组直流电阻的测量
摘要
测量绕组的直流电阻，可检查变压器绕组内的焊接质量；引线和绕组的焊接质量；分接开关、引出线和套管等载流部分的接触是否良好；三相电阻是否平衡。因此，正确的测量方法和测得的数据分析就显得尤为重要。但是，变压器的绕组具有大电感和小电阻，按照传统方法测量时需要较长的时间才能达到稳定，因此需要很长时间才能得到结果。变压器通常露天放置，长时间在室外测试尤其在夏季和严冬季节是很麻烦的一项工作。此外，由此而延长的变压器停运时间会对电力系统乃至国民经济造成巨大的损失。因此，对快速测量电力变压器绕组直流电阻进行研究具有重要的意义。
本文对具有代表性的七种快速测量方法进行了简介，同时利用MATLAB中的SIMULINK仿真工具进行仿真计算，根据仿真结果从测量时间、准确度及使用该方法时应考虑的因素等方面综合分析了各方法的优点和缺陷所在。
关键词：绕组直流电阻；快速测量；仿真；SIMULINK
MEASUREMENT OF TRANSFORMER WINDING DC RESISTANCE
Abstract
Measuring winding DC resistance, you can check the quality of welding transformer Winding; the quality of welding wire and winding; tap, pinout and other current carrying parts and the casing of contact is good; phase resistance is balanced. Therefore, the correct measurement and analysis of the measured data is particularly important. However, the transformer winding has a larger inductance and smaller resistance, when measured in accordance with traditional methods require a longer time to achieve stability, it takes a long time to get results. Transformers are generally open air place,especially in summer or winter season for a long time in the outdoor test is a very troublesome work.In addition,the resulting extended outage of the power transformer as well as national economic system is a huge loss. Therefore, rapid measurement of power transformer winding DC resistance is of great significance.
In this paper, several typical fast measurement method, using MATLAB SIMULINK simulation tools in the simulation, the simulation result from the measurement time, accuracy and use of the method factors should be considered the comprehensive analysis of the various methods where the strengths and shortcomings.
Keywords：Winding DC resistance；Fast measurement；Simulation；SIMULINK
目录
摘要.................................................................................................................................................. I Abstract .......................................................................................................................................... II 第一章绪论.. (1)
1.1快速测量电力变压器绕组直流电阻的目的和意义 (1)
1.1.1 测量电力变压器绕组直流电阻的目的和意义 (1)
1.1.2 传统测量方法及其存在的问题 (1)
1.1.3快速测量电力变压器绕组直流电阻的目的和意义 (2)
1.2变压器直流绕组快速测量的现状 (2)
1.3 本论文研究的内容及主要工作 (3)
第二章电力变压器直流电阻的测量方法 (4)
2.1测量的基本原理 (4)
2.2直接测量法 (4)
2.3 静态测量法 (5)
2.3.1 增大回路电阻法 (6)
2.3.2 高压充电低压测量法 (7)
2.3.3 磁通泵法 (8)
2.3.4 短路去磁法 (9)
2.4 动态测量法 (11)
2.4.1 二阶振荡法 (11)
2.4.2 基于同一化方法的动态测量方法 (13)
2.4.3 三点法 (15)
第三章变压器绕组直流电阻测量的仿真研究 (18)
3.1 SIMULINK简介 (18)
3.2 基于simulink对变压器直流电阻快速测量的仿真及结果分析 (18)
3.2.1 增大回路电阻法 (20)
3.2.2 高压充电低压测量 (22)
3.2.3 磁通泵法 (23)
3.2.4 短路去磁法 (25)
3.2.5 二阶振荡法 (27)
3.2.6 基于同一化原理的动态测量方法 (28)
3.2.7 三点法 (30)
3.3 变压器绕组直流电阻快速测量方法仿真总结 (32)
第四章结论与展望 (34)
4.1 结论 (34)
4.2 展望 (34)
参考文献 (35)
致谢 (37)
第一章 绪论
1.1快速测量电力变压器绕组直流电阻的目的和意义
1.1.1 测量电力变压器绕组直流电阻的目的和意义
变压器绕组直流电阻试验为国家标准GB1094．1—5—85规定的变压器试验项目之一，同时也是确保变压器生产质量、检修质量及变压器安全运行的一个重要手段[1]。通过测量变压器直流电阻, 可以了解它的运行情况, 获得以下信息:
(一)检查引线及绕组焊接质量;
(二)检查引线和套管导电杆等载流部分, 分接开关各个位置的接触是否良好; (三)检查绕组或引出线是否折断或短路; (四)确定变压器绕组的平均温升值;
(五)检查并绞导线及并联支路的正确性, 是否存在由几根并联导线绕制成的绕组发生一处或多处断线的情况;
(六)检查绕组所用导线的规格是否符合设计, 三相绕组是否平衡[2]。
1.1.2 传统测量方法及其存在的问题
变压器绕组的等值电路为一个简单的电阻（R ）和电感（L ）串联电路。传统的测量方法即在绕组两端加一直流电压，等到测得的电流值达到0I 且不再变化时，则绕组的直阻为
0R E I =。
测量回路的固有时间常数00L R τ=，从理论上来说，电流i 达到它的稳定值0I E R =的时间为无穷大，而i 从零到0.990I 也需时间4.6050τ，大容量变压器绕组的0τ是较大的，如
02000s τ=，则即使等到00.99i I =，也需2h34min 。假设这是一个三相三绕组五抽头的变压
器，则一共有33个电阻值需要测量。如果每次测量时只等到00.99i I =就读电流值，整个测量也需要84h42min [3]。
近年来，随着电力工业的发展及制造业水平的提高, 电力系统的容量愈来愈大, 单台变压器的容量也不断地增大[4]。实践表明，变压器容量愈大，充电时间愈长，还有铁芯剩磁对充电过程的影响，使充电电流不稳，从而使测量电桥的指针来回摆动，甚至偏转到正负最大刻度，产生仪表损坏的危险；而对于数字化智能测试仪则会出现数据显示紊乱，甚至测不出数据而报错的情况。电气试验人员在现场测试中对此常常感到无所适从，有时甚至会做出变压器线圈出现问题的错误判断[5]。
1.1.3快速测量电力变压器绕组直流电阻的目的和意义
变压器通常露天放置，尤其是夏季和严冬季节长时间在室外测试是很麻烦的一项工作。此外，由此而延长的变压器停运时间会对电力系统乃至国民经济造成巨大的损失[3]。另外，变压器绕组平均温升的测取，是按照冷、热电阻的变化率来计算的，而断电瞬间的热电阻是由测量的热电阻随时间的变化规律推算求得的。实践指出，断电后的首个测量数据必须在三分钟之内测出，这样推算出的温升数据才是准确的。因此，35kV及以上电压等级的变压器在热电阻测量时必须采用缩短测量时间的测量方法，否则将使测量失败[6]。
电力变压器的负载试验中, 对于附加损耗大的变压器, 要提供测量较准确的绕组直流电阻, 以准确计算电阻损耗。变压器温升试验中, 用电阻法测量变压器绕组的平均温度时, 绕组电阻的测量误差不应超过± 0. 2%, 即测量方法应能有效地分辨10uΩ左右的电阻变化, 以达到温升试验的要求。因此, 确定正确的测量方法, 选用适当的测量设备, 是保证测量绕组电阻准确度的关键[7]。
1.2变压器直流绕组快速测量的现状
变压器绕组可等效为一个电感L和一个电阻R的串联电路，各种快速测量方法都以此模型为基础，使用各种手段来缩短测量时间，以提高测量速度，虽各有优点和缺陷，但实际试验中对测量方法的基本要求是一致的:
测量的结果应能准确的反映绕组直流电阻的大小，要求测量准确、快速以及测量过程中无人干预，测量所用的导线以及测量回路所需串入的电阻、电容的大小应与被测绕组无关，应具有通用性，这样才便于实现自动化测量，以减少干预的随机性，大大提高测量结果的准确度[8]。
目前电力变压器绕组直流电阻的测量方法大致可分为三类：
第一类是直接测量法，即用欧姆表、万用表直接读数，或用电压表、电流表测出绕组两端的电压与电流，再利用欧姆定理计算出电阻值。直接测量法虽然测量简单，但误差较大、耗时较长；
第二类是电桥法，利用磁电式检流计电表指示电桥平衡来测量电阻。虽然电桥法准确度较高、量程广，但测量时平衡电桥需要较长时间、测量效率低，而且无法观察通过线圈的电流变化过程。有时，电桥只能近似的平衡，并不能确切的测量电阻值[9]。
第三类是快速测量法，分为静态测量法和动态测量法：
1）静态测量法中的各种方法通过改变电路中的参数，从而减小时间常数，使电流尽快稳定，以达到快速测量的目的，目前常用的方法可分为以下三种：
①减小回路的时间常数，由0
L
R τ=
知，可以通过增大回路电阻0R 或减小绕组电感L 。 ②减小流过线圈电流衰减分量的初始值，即减小衰减分量初值和稳态分量的比值。 ③保持充电回路时间常数不变，减小稳态电流[10]。
2）动态测量法，即通过测量电感线圈充电过程中的电压、电流数据来计算其直流电阻等参数值的方法[11]。在理论上不再需要等待电流达到稳定后才能进行测量，大大的缩短测量时间，从根本上实现了快速测量。例如“三点法”、基于同一化方法的测量方法、基于二阶振荡发原理的测量方法等，但由于动态测量方法采用线性模型，并没有考虑铁芯励磁时的非线性影响，因线性模型在一些电磁暂态的研究中是不准确的 [12]，故还需进一步深入研究。
1.3 本论文研究的内容及主要工作
本文结合当前国内外电力变压器直流电阻快速测量方法发展的现状，针对现有的电力变压器绕组直流电阻测量方法存在的问题，仿真分析并综合出常用的直流电阻快速测量方法的优缺点。主要工作包括以下几个方面：
（1） 查阅大量资料，找出具有代表性的变压器绕组直流电阻快速测量的方法。 （2）根据改进测量方法的要求，对仿真所需的软件进行学习。
（3）按测量原理利用所需软件进行仿真，得出相关数据，进行优缺点分析。
第二章电力变压器直流电阻的测量方法
2.1测量的基本原理
当变压器非被测绕组开路时，被测绕组可等效为一个电感L和一个电阻
R的串联电路，见图2-1。
L
图2-1 变压器直流电阻测量等值电路
闭合开关K后，被测绕组中的电流为
01
t
E
i e
R
τ-
??
=-
?
??
（2-1）
式中，τ为回路的时间常数；
R为被测绕组的电阻；L为被测绕组的电感。
由式（2-1）可知电流中含有一个直流分量及一个衰减分量，当t→∞时电路达到稳态，测量被测绕组两端的电压U和流过被测绕组的电流I，由式（2-2）可得到绕组的直流电阻0
R[13]
0U
R
I
=（2-2）2.2直接测量法
这种方法是最原始的也是最简单的方法。根据欧姆定律R U I
=，只要测出电路中的电流I和绕组两端的电压降，就可以计算出电阻R。关键是电流表要有足够高的准确度才能保证电阻的测量精度。要求：
1)直流电源是脉动率不大于1%的整流电源或蓄电池；
2)所加电流大小应保证有足够的灵敏度,但不能超过额定电流的20%；
3)仪表准确度必须高于0.5级,电流表内阻不得大于被试电阻的1/200，电压表内阻不得小于被试电阻的200倍；
若将电压表的正极端接到电流表之后，只测量绕组两端电压时，考虑到电压表内如阻
V r 的分路电流V I ，若仍按R U I =计算，则电力变压器绕组直流电阻
1()
x V V U U
R I I U r '=
=
-- （2-3） 测量误差
()100%x V R r α=? （2-4）
这时 V r 越大，x R 越小，误差就越小。所以这种接线适于测量小电阻。
当电压表的正极端接到电流表之前，测量的为电流表和绕组串联后两端的电压时，考虑到电流表内阻a R 上的电压降，若仍按R U I =计算，电力变压器绕组直流电阻为
A
x U Ir R I
-'=
（2-5） 其误差
()100%A x r R α=? （2-6）
这时x R 越大，误差越小，所以这种接线适用测量大电阻。对于具有大电阻大电感的变压器，例如试验变压器YDJ-500，由于测量时间太长，消耗功率大，准确度低，因而不宜用压降法。
因为电力变压器绕组中有电感存在，所以测量时必须注意电压表的安全，等施加电流稳定后，才能接入电压表读数，尤其是断开电流源前，一定要先断开电压表，以免反电势使电压表损坏[14]。
2.3 静态测量法
变压器绕组可等效于一个电感x L 和一个电阻x R 的串联回路，加一直流电压时绕组中流过的电流为
(1)t
x
E
i e R τ-=-
（2-7） 由式（2-7）可知，接通直流电压时，i 含有一直流分量及一衰减分量，当衰减分量减小至零，即i 达到稳定值x i E R =时，电感不起作用，静态测量法的基本原理就是待电流稳定后，通过测量E 和I ，计算得到x R 。
为了减小时间常数，人们提出了很多快速测量的方法，根据其测量原理归纳起来为三个方面：一是减小回路的电感H ，二是增大回路的电阻R ，三是强制进入稳态。
减小电感的方法，通常是增大测量电流使铁心饱和。减小导磁系数从而使电感减小，这种方法通常需增大测量电源的容量。增大回路的电阻是比较常用的一种方法，但在测量回路中串联入附加电阻会降低测量灵敏度，为此需相应的提高电源电压，但是这样增加了电池的能耗，更加有效的缩短测量时间的方法为强制进入稳态。为达到快速测量的目的,通常有以下几种方法[15]。
2.3.1 增大回路电阻法
增大回路电阻法的测量原理电路如图2-2所示
Lx
图2-2 增大回路电阻的电路突变法原理接线图
i（t）
图2-3 增大回路电阻的电路突变法充电电流曲线
它的测量原理是使电路从一种自然参数决定的过渡过程强制改变到另一种自然参数决定的过渡过程。在测量回路中串联入一附加电阻R，闭合K2，闭合K1，将R短接，使全部电压都加于被试绕组上，强迫它有较大的电流上升速率，一直上升到预定值I，此时断开K2，串入R，则回路电流由曲线1立即稳定到曲线2，从而使充电时间由t减小到t ，这
就提高了测量速度。当串联接入附加电阻时，要相应的提高直流电源电压，增大容量。
K2闭合，回路电流方程为
(1)t x
E
i e R τ-'=- （2-8）
x
x
L R τ'=
（2-9） K2断开，回路电流方程为
(1)t x
E i e R R τ-''''=-+ （2-10）
x
x L R R
τ''=
+ （2-11）
因为x R
R ，所以ττ''
'，测量时，将开关K2闭合，使附加电阻R 短路，全部电压
加在被测绕组上，电流沿曲线1以较大的速率上升，达到预定电流I （()x I E R R =+）时断开按钮K2，此时电流i 由曲线1立即稳定到曲线2的稳态值，大大缩短充电时间 [16]。
实际上，由于仪表等因素的影响是不可能做到的，变压器由于铁芯磁滞回环的作用，电流下降时要比电流上升时的电感小得多，因此在测试时，应该在充电电流略大于稳定电流（通常可取 1.1i I ''=）时进行电路突变，这样仍可以达到快速测量的目的[17]。
2.3.2 高压充电低压测量法
高压充电低压测量法测量接线原理如图2-4所示
Lx
图2-4高压充电低压测量法接线原理图
测量时，首先同时闭合K1、K2，1E 开始对被测绕组充电，查看电流表，当电流达到预期的稳定值2x I E R =时，断开K1，此时加在绕组两端的电压为2E ，待稳定后就可以很
快地进行测量了。这种方法的实质与增大回路电阻的电路突变法相似，都是使充电电流以较大的速率达到测量电流的稳定值[18]。
2.3.3 磁通泵法
图2-5 磁通泵法测量原理图
测量电路如图2-5所示，其中x R 、x L 分别是被试绕组的电阻和电感，R 、r 均为串接电阻，L 为电感，1E 、2E 均为电源电压，1K 、2K 为开关，该测量回路可使绕组的磁链和电流步进跳变至接近于所需要的量值，因此称之为磁通泵。
当1K 闭合、2K 置上位使L 导通时，电流
12
1()(1)R t L E E i t e R
-+=- （2-12）
式中，t 为暂态过程的维持时间，时间常数1L R τ=.当15t τ=时，可以认为暂态过程基本上结束。设置参数时可使1τ较小，暂态过程时间则很短，因此线路很快处于稳态。
使1K 打开前一瞬间的电流为
12
1(0)E E i R
-+=
（2-13） 则此时L 中的磁链为
11(0)(0)Li ψ--= （2-14）
这一量值标志了L 储存的磁场能量。
当2K 仍置上位，1K 突然打开时，根据磁通惯性原理：若同一回路的两个电感电流在换路前不相等，则换路后瞬间两电感的磁链和电流将发生跳变，但总磁链保持原量值不改变。
所以绕组的磁链和电流一定发生跳变。令此时电流为2(0)i +、磁链为2(0)ψ+，则有
112(0)(0)(0)ψψψ-++=+ （2-15）
即 112(0)(0)(0)x Li Li L i -++=+ （2-16） 又因 12(0)(0)i i ++= （2-17） 所以 12(0)()(0)x Li L L i -+=+ （2-18）
21(0)(0)x
L
i i L L +-=
+ （2-19）
因为绕组回路的时间常数2x x L R τ=很大，2()i t 的变化是非常缓慢的，因此在一段较短的时间内，可以认为2()i t 基本不改变[19]。
2.3.4 短路去磁法
通常，变压器绕组的充电电路为一阶动态电路. 自从接通直流电源时起, 充电电流便从零以指数规律逐渐上升到某一稳定值, 其充电时间决定于电路时间常数的大小。人们采取许多办法来减小时间常数, 但都不能使充电电流一次跳变到稳定值。
短路去磁法以最大限度实现了快速充磁。其测量电路为二阶动态电路，它的零状态响应（这里为充电电流）包括强制分量（稳态分量）和自由分量（暂态分量）。强制分量和外施激励（直流电源电压）具有相同的形式，自由分量则取决于电路本身的结构。如果使自由分量为零，则只剩下强制分量了。
短路去磁测量法正是根据这一原理得到的，其中变压器利用耦合绕组的电路模型来表示，将低压侧接成短路。
实际上，变压器为一个具有铁芯的磁耦合绕组，两绕组之间的耦合系数k 接近于1，属于紧耦合的情况。
为进行暂态分析，采用拉普拉斯变换分析方法，图2-6为复频域等效电路。
图2-6 复频域等效电路
图中，R '—限流电阻；1()i t —充电电流；1R 、1L —高压侧绕组直流电阻和电感；
2R 、2L —低压侧绕组直流电阻和电感；M-两侧绕组互感；S-复频率
在图2-6中，从电源端看进去的等效运算阻抗为
2
1122
()()SM Z S R R SL R SL -=++++ (2-20)
而等效运算导纳为
222
11221
()()()()()R SL Y S Z S R R SL R SL SM +=
=
+++- (2-21) 则电流响应象函数为
2212
1122()()()()()()R SL U
I S Y S U S R R SL R SL SM S
+==
?+++- (2-22) 由于1k ≈,即2120L L M -≈，故有
()221122112()[()]R SL U
I S S R R L R L R R R S
+=
?++++ (2-23)
将（2-23）进行拉普拉斯反变换，时域电流响应为
()112
1121
()()[
1]t U U
i t e R R L R R R R R L α-=
-++++ （2-24）
其中
()()121221
R R R R R L R L α+=
++ （2-25）
若使 ()2
1221100R R L R L +≥ （2-26）
则有
1R R ≥ (2-27) 满足式（2-26）的关系，则式（2-27）中的自由分量便可以忽略不计。
当时间0t +=时（即K 刚闭合的瞬间），回路充电电流为：
()11
0U
i R R +=
+ （2-28） 可见，K 闭合后的瞬间，充电电流发生了跳变，这正是由于短路绕组中电流的去磁作用所导致的。因此，可认为充电电流()1i t 与时间t 无关，即
()11
U
i t R R =
+ （2-29） 当充电电流瞬间跳变到稳定值时，短路绕组的去磁作用便消失，对于直流电阻的测量不产生任何影响。
上文中所分析的二阶动态电路零状态响应，为有阻尼非振荡情况。变压器绕组中的高电感和低电阻参数对于测量来说，本来是一种不利因素。而本方法所采取的有效措施将这种不利因素转化为有利因素，消除了响应中自由分量的影响[20]。
2.4 动态测量法
动态测量法，即通过测量电感线圈充电过程中的电压、电流数据来计算其电阻等参数值的方法。在理论上不再要求等到电流达到稳定后才可进行测量，大大的缩短测量时间，从根本上实现了快速测量[21]。
2.4.1 二阶振荡法
通常，变压器绕组的充电电路为一阶动态电路，接通直流电源后,回路电流便从零按指数规律逐步上升到某一稳定值,其稳定时间取决于电路时间常数的大小。人们采取了很多措施来减小时间常数,但都不能使充电电流一次跳变到稳定值,为解决这些问题,考虑到变压器工作时的去磁作用,将一般采用的一阶动态电路改接为二阶动态电路,提出了一种与静态测量法相对应的动态测量法,即可以提高测量速度的二阶振荡法。
二阶振荡法为一种动态测量法,它不需等到电流稳定后再测量直流电阻值,而是通过测量电感线圈充电过程中的电压、电流数据来计算其直流电阻等参数的方法。
二阶振荡法的测量原理电路如图2-7所示：
Lx
K
图2-7 二阶振荡法测量原理电路图
图中，K —开关；x L —绕组电感；x R —绕组直流电阻；E —直流电源；n R —接线电阻 开关K 闭合后的回路方程为：
()()()
2d d d d c c x n x c u t u t L C R +R C u (t)=E t t
++2
（2-30） 回路电流方程为
()
d d c u t i(t)=C t
（2-31）
其初始条件为
()()000C C U U +-==
（2-32） ()()000i i +-== （2-33）
由上式可解得
()sin t
x
E i t e t L δωω-=
（2-34
）
式中
ω=0ω=
，2n
x x R R L δ+= （2-35） 通常2n x
x R R L +，则1δ，振荡频率ω则主要由参数x L ，C 决定。因此，在测量电
路中串入电容，人为的将一阶指数衰减电路改变为二阶小阻尼振荡电路，使回路电流产生极点（0di dt =）。又因绕组电感两端电压()L x U L di dt =，当0di dt =时，L U =0，所以消除了电感的影响，可以实现直流电阻的快速测量[22]。
2.4.2 基于同一化方法的动态测量方法
一、测量原理
L
图2-8 动态测量接线原理图
动态测量法，即通过测量电感线圈充电过程中的电压、电流数据来计算算其电阻等参数值的方法。其测量原理接线见图2-8，K 闭合后电路开始充电，充电过程中1t 及2t 时刻应分别满足以下两个方程
()()d |d 111t i u t =R
i t +L t （2-36） ()()d |d 222t i
u t =Ri t +L t
（2-37）
式中除绕组的电阻R 和电感L 外，其余各参数均可直接测得或间接求得。联立两式可得
()()()()d d ||d d ||d d 21
21
1t 2t 1t 2t i i u t u t t t R =i t i t t t
-- （2-38） 由于不同被测变压器绕组的直流电阻R 及时间常数τ相差较大，故充电电流曲线并不相同，但在实际测算时式（2-38）中的微分值d d i t 只能采用离散采样值按差分值i t ??来计算，当t ?为某一定值时，测得的()()i i t t i t ?=+?-相差不大，因此测出的R 的准确度较低。因此，提出了通过改变电源电压及串入电阻的阻值，从而达到不论试品参数如何，其回路充电电流曲线完全一样（总回路的时间常数τ和稳态电流I 完全相同），从而提高测量准确度的原理，即为“同一化”原理。
“同一化”原理如下（参见图2-8）。
先计算出被测绕组的电感L ，测量方法为：电路中串接一个远大于R 的电阻R '，调节电源电压至适当值E '，K1闭合时，
()1R t L E i t e R '
-??'=- ?'??
（2-39）
t=1t 时，测得
()111R
t L E i t e R '
-?
?'=- ?'??
（2-40）
由此可求得
()
1
1ln
R t L E E R i t '=
'''- （2-41） 若“同一化”后所规定的时间常数为D τ，则“同一化”外接电阻0R 可通过如下公式求得：
()
100
1L
ln
D R t
E R R E R i t τ'=='''- （2-42）
故
()
1
01ln
D R t R
E E R i t τ'='
''- （2-43）
若“同一化”后所规定的回路稳定电流为Is ，则“同一化”后所需外接的电源电压为：
0s E I R = （2-44）
这样按式（2-43）、式（2-44）求取串入电阻及外加电源电压，测量电路即可“同一化”。
采用“同一化”原理之后，测量仪器所面对的各种不同参数的试品就如同一个试品，此时，只需找出一套最优的测试设置，如选择最优的采样时刻1t 和采样点之间的间隔t ?等，就能使各种参数的试品都能达到同样好的测量准确度。 二、计算方法的误差分析
图2-13所示回路的电流为：
1t
i I e τ
-??=- ???
（2-45）
由式（2-38）求出的直流电阻R 的准确度主要决定于式（2-45）中电流对时间的两个导数值的准确度，而后者与微分的解算方法有关，一般采用离散采样的数值微分法来近似求解。
设函数()t y f t e τ-==，则两点法数值微分的相对误差（式（2-46））和三点法数值微分的相对误差（式（2-47））只取决于时间常数τ和采样点间隔时间t ?，而与计算数值微分的绝对时刻t 无关。
211t
D T
y y T e y t ?
-'??'-=-+ ?'???
（2-46）
312t t
D T T
y y T e e y t ?
?-'??'-=-- ?'???
（2-47） 由以上两式容易得出两个推论：
推论1：对于同一条指数曲线，当离散采样时间的间隔固定时，各点数值微分的相对误差相同。
推论2：对于同一条指数曲线，当离散采样时间的间隔固定时，任意两点数值微分的
比值（12||t t y y ''）的误差为0.
两个推论对两点法和三点法数值微分都适用。
因为函数(1)t y e τ-=-与函数t y e τ-=的导数只差一个符号，所以上述结论及推论仍适用于函数(1)t y e τ-=-。将求R 的式（13）中的分子和分母同时除以其中的一个导数值，则导数项变成1或导数值的比式。由上述结论及推论可得，式中导数可用两点数值微分法求取，这样不仅可以简化计算，而且由于数值微分的比值无误差，故式（13）中导数值虽有误差，但对R 的计算结果不引入任何误差，因此可使求出的R 具有较高的准确度
[23]
。
2.4.3 三点法
变压器绕组可等效为绕组电感L 与绕组电阻x R 的串联电路。当直流电源施加于被测绕组两端时，从开关闭合时刻开始，电流()i t 随时间t 按指数规律变化
()01t
i t I e τ-?
?=- ???
（2-48）
式中：τ是电路的时间常数；0I 是电路的稳定电流。
图2-9 ()i t 变化曲线
变压器直流电阻测试方法 Prepared on 22 November 2020
变压器直流电阻测试方法 变压器的预防性试验项目很多。主要包括常规的绝缘特性试验，油中溶解气体色谱分析，以及绕组直流电阻测量等。在《电力设备预防性试验规程》中测量绕组直流电阻这一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，引出线及绕组有无折断、关联支路是否正确、层间有无短路等缺陷。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。华天电力从原理出发给出这些特殊情况的分析及处理方法。 1．概述 测量直流电阻无非两种方法：一是电压降法，二是电桥法。对一般导体而言两种方法均可快速测量出数据，但是，由于变压器绕组的引线结构各不相同；导线质量、连接情况、分接位臵等诸多因素的影响，再加上绕组本身还是一个大的电感，所以实际测量中会出现许多特殊情况，下面就两大方面具体分析： 2.变压器绕组直流电阻不平衡率超标的原因分析防止措施： 原因之一：引线电阻的差异 中小型变压器的引线结构示意图如附图所示。 由附图可见，各线绕组的引线长短不同，因此各项绕组直流电阻值就不同；有可能导致其不平衡率超标。 防止措施： 为消除引线差异的影响采取下列措施：
(1)在保证机械强度和电气绝缘距离的情况下，尽量增大附压套管间的距离，使a、c相的引线短，因而引线电阻减小。这样可以使三项引线电阻尽量接近。 (2)适当增加a、c相首尾引线铜排（铝排）的厚度或宽度。如能保证各相的引线长度和截面之比近似相等，则三相电阻值也近似相等。 (3)适当减小b相极引线的截面。在保证引线允许截流量的条件下，适当减小b相引线截面使三相引线电阻近似相等，这也是一种可行的办法。 (4)寻找中性点引线的合适焊点。对a、b、c三相末端连接铜（铝）排，用仪器找出三相电阻相平衡的点，然后将中性点引出线焊在此点上。 (5)在最长引线的绕组末端连接线上并联铜板（如图1ZY引线之间）以减少其引线电阻。 (6)将三个线圈中电阻值最大的线圈套在b相，这样可以弥补b相引线短的影响。 (7)对上述方法，在实际中可以选择其中之一单独使用，也可综合使用。 原因之二：导线质量 实测证明，有的变压器绕组的直流电阻偏大，有的偏差较大，其主要原因是某些导线的铜和银的含量低于国家标准规定限额。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。 原因之三：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。 综合上述所写说明，变压器直流电阻测量方法虽然简单，但是数据分析时要考虑全面，特别是对异常数据的分析，要掌握其中的技巧，深刻理解变压器的原理。认真、冷
使用变压器直流电阻测试仪试验的目的是什么？ 使用变压器直流电阻测试仪测量变压器绕组直流电阻的目的是：检查绕组接头的焊接质量和绕组有无匝间短路现象；电压分接开关的各个位置接触是否良好及分接的实际位置是否相符；引出线有无断裂，多股导线并绕组是否有断股等情况。变压器在大修时或改变分接头位置后，或者出口故障短路后，需要测量绕组连同套管一起的直流电阻。测量方法如下。 （1）电流、电压表法。又称电压降法，其原理是在被测电阻中通以直流电流，测量该电阻上的电压降，根据欧姆定律即可算出被测电阻值。由于电流表和电压表的内阻对测量结果会产生影响，所以它们被接入测量电路的方式应慎重考虑。 （2）平衡电桥法。它是一种采用电桥平衡的原理来测量直流电阻的方法，常用的平衡电桥有单臂和双臂电桥两种。测量变压器的直流电阻时，应在变压器停电并拆去高压引线后进行。对大型大容量电力变压器，因RL串联电路的充电时间常数τ很大，使得每次测量需很长时间来等候电流、电压表指示稳定，因而工作(工作总结)效率很低，常采用特殊仪器（如恒流电源）来代替试中的电源，这样可大大缩短测试时间。测量变压器线圈直流电阻的标准是：对于1600kVA以上变压器，各相绕组电阻相互间的差别不应大于三相平均值的2%，无中性点引出线的绕组，线间差别不应大于三相平均值的1%，对于1600kVA及以下的变压器，相间差别一般不大于三相平均值的4%，线间差别一般不大于三相平均值的2%，与以前相同部位测得值比较，其变化不应大于2%。 变压器直流电阻测试仪产品描述： 该直流电阻测试仪，以高速微控制器为核心，采用高频调制大功率电源、高速A/D转换器及程控电流源技术，实现了可达50/100A的大电流输出，达到了前所未有的测量效果及高度自动化测量功能，具有精度高，测量范围宽，数据稳定，重复性好，抗干扰能力强，保护功能完善，充放电速度快等特点。该仪器体积小、重量轻、便于携带，是变压器直流电阻测试的最新一代产品。 变压器直流电阻测试仪技术参数： 1、输出电流：5A、10A、20A、50A 2、量程：40μΩ～400mΩ（50A） 100μΩ～1Ω（20A） 500Ω～2Ω（10A） 1mΩ～4Ω(5A） 3、准确度：0.2% 4、分辨率：1μΩ 5、工作温度：0～40℃ 6、环境湿度：≤90%RH，无结露 7、工作电源：AC220V±10%，50HZ±1HZ 做变压器变比试验的目的主要有以下几点：
文件编号：TP-AR-L4227 There Are Certain Management Mechanisms And Methods In The Management Of Organizations, And The Provisions Are Binding On The Personnel Within The Jurisdiction, Which Should Be Observed By Each Party. （示范文本） 编制：_______________ 审核：_______________ 单位：_______________ 测量发电机定子绕组直流电阻后分析判断测量结果的方法正式样本
测量发电机定子绕组直流电阻后分析判断测量结果的方法正式样本 使用注意：该操作规程资料可用在组织/机构/单位管理上，形成一定的管理机制和管理原则、管理方法以及管理机构设置的规范，条款对管辖范围内人员具有约束力需各自遵守。材料内容可根据实际情况作相应修改，请在使用时认真阅读。 (1)交接试验标准规定：“各相或各分支绕组的直流电阻，在校正了由于引线长度不同而引起的误差后，相互间差别不应超过其最小值的2％；与产品出厂时测得的数值换算至同温度下的数值比较，其相对变化也不应大于2％”。 在预防性试验规程中要求；“汽轮发电机转子绕组相或各分支的直流电阻值，在校正了由于引线长度不同而引起的误差后相互间差别以及与初次(出厂或交接时)测量值比较，相差不得大于最小值的1．5％
(水轮发电机为1％)。超出要求者，应查明原因”。其相间差别的相对变化的计算方法是，如前一次测量结果A相绕组比B相绕组的直流电阻值大1．5％，而本次测量结果B相绕组比A相绕组的直流电阻值大1％，则B相绕组与A相绕组的直流电阻值的相对变化为2．5％。 (2)各相或分支的直流电阻值相互间的差别及其历年的相互变化大于1％时，应引起注意，可缩短试验周期，观察差别变化，以便及时采取措施。 (3)将本次直流电阻测量结果与初次测得数值相比较时，必须将电阻值换算到同一温度，通常历次直流电阻测量值都要换算到20℃时的数值。
https://www.doczj.com/doc/e22967520.html,/ 变压器直流电阻测试原理 直流电阻的测量，是检查绕组焊接质量和绕组有匝间短路;分接开关位置是否良好及其实际位置与指示是否相符;引出线有无断裂、松动;并股线并绕的绕组有无断股等。 直流电阻的测量是变压器在大修、预试和改变分接开关位置后必不可少的试验项目，也是故障后的重要检查项目。 因此，该项试验必须精心操作，尽量减少测量误差。规程规定，160kVA以上的变压器，相间电阻差别一般不大于三相平均值的2%，线间电阻差别一般不大于三相平均值的1%;160kVA及以下的变压器，相间电阻差别一般不大于三相平均值的4%，线间电阻差别一般不大于三相平均值的2%;测得的相间差比以前相应部位测得的相间差比较其变化也不应大于2%。 当直流电阻测得的阻值超标时： ①要首考虑有无测量误差(如外引线是否有连接，试验引线是否过长或太细，接触是否良好、电桥内电池电压足不足等)。 ②直流电阻阻值受温度影响较大，所以必须换算至同一温度(一般以20℃为准，R20=(T+20)/(T+t),T铜=235)进行对比、且一般以上层油温为依据。 ③目前使用的三相配电变压器，高压绕组采用Y形接线，阻值超标时，也可按下列公式[RA=(RAB+RAC-RBC)/2,RB=(RAB+RBC-RAC)/2,RC(RBC+RAC-RAB)/2],以便找出缺陷相。 ④分接开关接触不良，造成阻值偏高较为普遍，如开关不清洁电镀脱落、弹簧压力不足，受力不均、以及过电压时触点有积碳等，都将会造成阻值偏高。这时，应将分接开关盖打开，往返转动几次，一般可消除。
https://www.doczj.com/doc/e22967520.html,/经以上检查处理后仍超标时，说明内部故障，很有可能是绕组与引线虚焊、脱焊、断线 等，或层间短路，或绕组烧毁。现场无法处理，需送检修房进行吊芯大修。 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，通过该项试验可 以： 1、检查绕组焊接质量； 2、检查分接开关各个位置接触是否良好； 3、检查绕组或引出线有无折断处； 4、检查并联支路的正确性，是否存在由几根并联导线绕制成的绕组发生一处或多处断 线的情况； 5、检查层、匝间有无短路的现象； 6、确定绕组的平均温升。 所以变压器绕组直流电阻测量既是简单常规的试验项目，但又是耗时、准确度要求高的 项目，它是确保变压器生产质量、检修质量和安全运行的一个重要手段。 结合国家标准及电力设备预防性试验规程有关规定： 1、 l600kVA以上变压器，各相绕组电阻相互间的差别不应大于三相平均值的2%，无 中性点引出的绕组其线间差别不应大于三相平均值的1%。 2、1600kVA及以下的变压器，相间差别一般不大于三相平均值的4%，线间差别一般 不大于三相平均值的2%。 3、与以前相同部位测得值比较，其变化不应大于2%。不同温度下电阻值按下式换算：
变压器绕组直流电阻的测量试验作业指导书 1.1 试验目的 检查绕组接头的焊接质量和绕组有无匝间短路；分接开关的各个位置接触是否良好以及分接开关的实际位置与指示位置是否相符；引出线有无断裂；多股导线并绕的绕组是否有断股的情况； 1.2该项目适用范围 交接、大修、预试、无载调压变压器改变分接位置后、故障后； 1.3试验时使用的仪器 QJ42型单臂、QJ44型双臂电桥或JD2510A变压器直流电阻测试仪； 1.4试验方法 1.4.1电流电压表法 电流电压表法有称电压降法。电压降法的测量原理是在被测量绕组中通以直流电流，因而在绕组的电阻上产生电压降，测量出通过绕组的电流及绕组上的电压降，根据欧姆定律，即可计算出绕组的直流电阻，测量接线如图所示。
图1-1电流电压表法测量直流电阻原理图 （a）测量大电阻（b）测量小电阻测量时，应先接通电流回路，待测量回路的电流稳定后再合开关S2，接入电压表。当测量结束，切断电源之前，应先断S2，后断S1，以免感应电动势损坏电压表。测量用仪表准确度应不低于0.5级，电流表应选用内阻小的电压表应尽量选内阻大的4位高精度数字万用表。当试验采用恒流源，数字式万用表内阻又很大时，一般来讲，都可使用图1-1（b）的接线测量。 根据欧姆定律，由式（1-1）即可计算出被测电阻的直流电阻值。 R X=U/I （1-1） R X——被测电阻（Ω） U——被测电阻两端电压降（V）； I——通过被测电阻的电流（A）。 电流表的导线应有足够的截面，并应尽量地短，且接触良好，以减小引线和接触电阻带来的测量误差。当测量电感量大的电阻时，要有足够的充电时间。 1.4.2平衡电桥法
干式变压器直流电阻的测量方法 测量直流电阻是变压器试验中的一个重要项目。通过测量，可以检查出设备的导电回路有无接触不良、焊接不良、线圈故障及接线错误等缺陷。在中、小型变压器的实际测量中，大多采用直流电桥法，当被试线圈的电阻值在1欧以上的一般用单臂电桥测量，1欧以下的则用双臂电桥测量。在使用双臂电桥接线时，电桥的电位桩头要靠近被测电阻，电流桩头要接在电位桩头的上面。测量前，应先估计被测线圈的电阻值，将电桥倍率选钮置于适当位置，将非被测线圈短路并接地，然后打开电源开关充电，待充足电后按下检流计开关，迅速调节测量臂，使检流计指针向检流计刻度中间的零位线方向移动，进行微调，待指针平稳停在零位上时记录电阻值，此时，被测线圈电阻值＝倍率数×测量臂电阻值。测量完毕，先开放检流计按钮，再放开电源. 测量中的注意事项 1）要严格遵守电气安全规程和设备预防性试验规程 2）在线圈温度稳定的情况下进行测量，要求变压器油箱上、下部的温度之差不超过5℃；最好是在冷状态下进行； 3）由于变压器线圈存有电感，测量时的充电电流不太稳定，一定要在电流稳定后再计数，必要时需采取缩短充电时间的措施； 4）尽量减少试验回路中的导线接触电阻，运行中的变压器分接头常受油膜等污物的影响使其接触不良，一般需切换数次后再测量，以免造成判别错误。测量结果分析 根据规范要求，三相变压器应测出线间电阻，有中性点引出的变压器，要测出相电阻；带有分接头的线圈，在大修和交接试验时，要测出所有分接头位置的线圈电阻，在小修和预试时，只需测出使用位置上的线圈电阻。由于变压器制造质量、运行单位维修水平、试验人员使用的仪器精度及测量接线方式的不同，测出的三相电阻值也不相同，通常引入如下误差公式进行判别 △R％＝［（Rmax－Rmin）/RP］×100％ RP＝（Rab+Rbc+Rac）／3 式中△R％――――误差百分数 Rmax――――实测中的最大值（Ω） Rmin――――实测中的最小值（Ω） RP――――三相中实测的平均值（Ω） 规范要求，1600KVA以上的变压器，各相线圈的直流电阻值相互间的差别不应大于三相平均值的2％，1600KVA以下的变压器，各相线圈的直流电阻值相互间的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％；本次测量值与上次测量值相比较，其变化也不应大于上次测量值的2％。 有关换算 在进行比较分析时，一定要在相同温度下进行，如果温度不同，则要按下式换算至20℃时的电阻值 R20℃＝RtK，K＝（T＋20）/（T＋t） 式中R20℃――――20℃时的直流电阻值（Ω） Rt—————t℃时的直流电阻值（Ω） T――――常数（铜导线为234.5，铝导线为225）
变压器的直流电阻测试是检查变压器绕组接头质量、电压分接头的各个位置、引线与套管的接触是否良好，并联支路的联结是否正确、有无曾经短路或内部断线等现象的重要依据。 因此，变压器无论是在交接时还是大修后，抑或是运行中更换分接头位置后，都应该对变压器的绝缘电阻进行测试，并记录测试结果。 直流电阻测试仪现场试验案例图集 为了让广大用户朋友了解到变压器直流电阻的测量原理及测量方法，三新电力技术部同事将新兴县供电所变压器检修中直流电阻测试过程以案例的形式分享给大家。若有未能详尽之处，请您不吝赐教。 一变压器直流电阻测试现场情况概述 案例名称：变压器直流电阻测试 客户名称：云浮市新兴县供电所 测试时间：2016年10月28日 变压器类型：800~31 500KV·V双绕组无励磁调压电力变压器 检测设备：SX-5A变压器直流电阻测试仪 二变压器直流电阻测试仪介绍
直流电阻测试仪（下简称直阻仪）是专门用来测量变压器绕组间的直流电阻值。 直阻仪界面设计采用微机控制、显示清晰，人机交互界面友好，测量过程及仪器工作状态提示明确充分，采用电流源线性补偿技术,测试稳定、测量精度高、速度快，提高了测量效率。技术上采用“四端”测量,消除引线电阻与接触引起的测量误差。有过压防护功能,能防反电动势冲击。面板式打印机可快速打印测量结果(选用)。下图为常用直流电阻测试仪技术指标及参数。 三变压器直流电阻测试方法 目前测量变压器直流电阻最常用的电桥法和电压降法。直流电阻测试仪则是选用电桥法原理来进行试验。 1.接线示意图 将被测设备，用仪器配备专用测试线连接，按下图连接，同时确保各测试夹具夹接牢固、可靠。
变压器绕组直流电阻测试仪说明书HTZZ-S10A三回路变压器直流电阻测试仪。在使用该仪器前，详细地阅读本使用说明书，将可帮助您熟练地使用本仪器。 由于输入输出端子、测试柱等均有可能带电压，在插拔测试线、电源插座时，会产生电火花，小心电击， 避免触电危险，注意人身安全！ —防止火灾或人身伤害 使用适当的电源线。只可使用专用并且符合规格的电源线。 正确地连接和断开。当测试导线与带电端子连接时，请勿随意连接或断开测试导线。 注意所有终端的额定值。为了防止火灾或电击危险，请注意所有额定值和标记。请阅读使用说明书，以便进一步了解有关额定值的信息。·请勿在无仪器盖板时操作。如盖板或面板已卸下，请勿操作本产品。 使用适当的保险丝。只可使用符合规定类型和额定值的保险丝。避免接触裸露电路和带电金属。有电时，请勿触摸裸露的接点和部位。 请勿在潮湿环境下操作。 请勿在易爆环境中操作。 保持产品表面清洁和干燥。
－安全术语 警告：警告字句指出可能造成人身伤亡的状况或做法。 小心：小心字句指出可能造成本产品或其它财产损坏的状况或做法。 目录 一、概述 (5) 二、性能指标 (6) 三、面板说明 (6)
四、测试及操作方法 (7) 五、注意事项 (11) 六、故障分析与排除 (11) 七、运输、贮存 (12) 八、开箱及检查 (12) 九、其它 (12) 为了您更好的使用本仪器，在使用之前请您务必仔细阅读使用说明，详细了解其主要性能以及使用方法。 注意：①测量过程中不允许拆卸接线及直接关闭电源。 ②对于无载调压变压器，不允许测量过程中切换分接开 关。 ③测量过程中如果电源突然断电，本机会自动开始放电， 请不要立刻拆卸接线，至少等待30秒钟后才可拆卸接 线。 ④三相测量适用于YN联接的绕组，对于yn联接的绕组 由于联接铜排电阻的影响，三相和单相测量结果会有所 差异，建议使用单相测量。 ⑤注意：三相方式测量的结果并不包含中性引出线的电阻 值，因此建议在三相电阻值测量完以后，每相至少用单
测量发电机定子绕组的直流电阻原因及注意事项(通用版) Security technology is an industry that uses security technology to provide security services to society. Systematic design, service and management. ( 安全管理 ) 单位：______________________ 姓名：______________________ 日期：______________________ 编号：AQ-SN-0946
测量发电机定子绕组的直流电阻原因及注 意事项(通用版) (1)测量原因 定子绕组的直流电阻包括线棒铜导体电阻、焊接头电阻及引线电阻二部分。测量发电机定子绕组的直流电阻可以发现：绕组在制造或检修中可能产生的连接错误、导线断股等缺陷。另外，由于工艺问题而造成的焊接头接触不良(如虚焊)，特别是在运行中长期受电动力的作用或受短路电流的冲击后，使焊接头接触不良的问题更加恶化，进一步导致过热，而使焊锡熔化、焊头开焊。在相同的温度下，线棒铜导体及引线电阻基本不变，焊接头的质量问题将直接影响焊接头电阻的大小，进而引起整个绕组电路的变化，所以，测量整个绕组的直流电阻，基本上能了解焊接头的质量状况。 (2)测量方法
测量发电机定子绕组直流电阻的方法有电压降法和电桥法两种。采用压降法测量时，须选用0．5级以上的电压表、电流表，通入定子绕组的直流电流应不超过其额定电流的20％。采用电桥法测量时，因同步发电机定子绕组的电阻很小，应选0．2级的双臂电桥。 (3)测量注意事项 ①测量时必须在电机各相引出端头上进行，不允许包括本相绕组的外部引线和中性点连接的铜排。 ②测量电压、电流接线点必须分开，电压接线点在绕组端头的内侧并尽量靠近绕组，电流接线点在绕组端头的外侧。 ③发电机定子绕组的电感量较大，当采用压降法测量时，必须先合上电源开关，当电流稳定后，再搭接上电压表，同时读取电压、电流值。断开时，应先断开电压表，再断开电流回路。 当采用双臂电桥测量时，必须先按下电源按钮，待电流稳定后(靠经验)，再按下检流计按钮进行测量，测完后，必须先断开检流计按钮，再松开电源按钮。若违反上述操作顺序，则可能因绕组自感电动势过大，而损坏电桥。
浅谈变压器线圈直流电阻测量及其注意事项 魏晓东 （江苏省电力建设第一工程公司，南京市，210028） ［摘要］变压器绕组直流电阻是变压器主要参数之一，测量变压器绕组直流电阻，能有效反映绕组匝间短路、绕组断股、分接开关接触状态以及导线电阻的差异和接头接触不良等缺陷故障，也是判断各相绕组直流电阻是否平衡、调压开关档位是否正确的有效手段。本文介绍了变压器线圈直流电阻的测量方法、注意事项及规范要求，对影响变压器绕组直流电阻准确度的因素进行了分析比较，提出了解决问题的建议和方法。 ［关键词］变压器绕组直流电阻测量方法注意事项 变压器绕组直流电阻的检测是一项很重要的试验项目，在《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》（GB 50150-2006）中试验次序排在变压器试验项目的第二位。规程规定它是变压器大修时、无载开关调级后、变压器出口短路后和1～3年1次等必试项目，在变压器的所有试验项目中是一项较为方便而有效的考核绕组纵绝缘和电流回路连接状况的试验，它能够反映绕组匝间短路、绕组断股、分接开关接触状态以及导线电阻的差异和接头接触不良等缺陷故障，也是判断各相绕组直流电阻是否平衡、调压开关档位是否正确的有效手段。长期以来，绕组直流电阻的测量一直被认为是考查变压器纵绝缘的主要手段之一，有时甚至是判断电流回路连接状况的唯一办法。 1.直流电阻测量方法 1.1.中、小型变压器的测量方法 在中、小型变压器的实际测量中，大多采用直流电桥法。双臂电桥的测量步骤如下：测量前，首先调节电桥检流计机械零位旋钮，置检流计指针于零位。接通测量仪器电源，具有放大器的检流计应操作调节电桥电气零位旋钮，置检流计于零位。接入被测电阻时，双臂电桥的电压桩头要靠近被测电阻，电流桩头要接在电压桩头的上面。测量前，应先估计被测线圈的电阻值，将电桥倍率选钮置于适当位置，将非被测线圈短路并接地，然后打开电源开关充电，待充足电后按下检流计开关，
变压器直阻试验 一、试验原理及作用 原理： 电力变压器绕组可等效于一个被测绕组电感L与电阻R串联的等值电路，见图1。绕组的电感很大，约为数百至数千亨，而直流电阻较小，并且变压器的容量越大，电压等级越高，电感与电阻的比值就越大。当直流电压加于被测绕组，由于电感中的电流不能突变，所以直流电源刚接通的瞬间，即t=0时，L中的电流为零，电阻中也无电流，因此,电阻上没有压降，全部外施电压加在电感的两端。 测量回路（忽略回路引线电阻）的过渡过程应满足以下公式： 图 1 （1） （2） 式（1）、（2）中，为外施直流电压，V；R为绕组的直流电阻，Ω；L为绕组的电感，H；i为通过绕组的直流电流，A。电路达到稳定时间的长短，取决于R 与L的比值，即τ=L/R，τ称为该电路的时间常数，即τ越大，达到稳定的时间越长。由于大型变压器的τ值比小变压器的大得多，所以大型变压器达到稳定的时间相当长。在进行低压测量时，应注意选择合适的测量仪器和测量方法，大容量的变压器应选用充电电流为20 A 以上的测试仪，测试过程中绕组不能短路，测量时间应足够。 作用： 测量变压器绕组的直流电阻是变压器预防性和交接试验中一个非常重要的项目。通过这个试验可以检查绕组和引出线是否有断股和焊接质量问题, 绕组
层、匝间是否有短路, 检查并联支路的正确性以及是否存在几条导线绕成的绕组发生断线, 还可以检查分接开关各位置接触是否良好等等。在一定意义上说变压器绕组直流电阻的测量有时候是判断电流回路连接状况最有效的办法。 二、仪器使用（讲解/实操） JYR-50A直流电阻测试仪技术指标： （1）输出电流：50A 、20A、10A、5A （2）输出电压：DC20V （3）量程：0Ω～0.4Ω（50A） 500μΩ～1Ω（20A） 1mΩ～2Ω（10A） 2mΩ～4Ω（5A） （4）准确度：0.2%±0.5μΩ （5）最小分辨率：0.1μΩ （6）显示位数：四位 （7）工作温度：-20～40℃ （8）环境湿度：≤80%RH，无结露 （9）工作电源：AC220V±10%，50HZ±1 10、体积：长440mm×宽240mm×高390mm 11、净重：15Kg 仪器面板见下图： 1、电源开关：整机电源输入口，带有交流插座，保险仓和开关。 2、电流表头：输出电流指示表头。 3、：接地柱，为整机外壳接地用，属保护地。 4、V+、V-：电压输入端子。 5、I+、I-：电流输出端子。
变压器直流电阻测试方法 变压器直流电阻测量仪是基于欧姆定律”和“四线法”用于快速测量变压器材质、焊接、松动、断线等变压器内部故障，该产品执行DL/T845.3-2004《电阻测量装置通用技术条件》和DL/T967-2005《直流电阻快速测试仪检定规程》，采用一机多用，完全实现自动化测量的装置，变压器直流电阻测试方法目前在全国原理是完全相同，不同在于产品的整体可靠性，稳定性等，下面SJZZ-H 10A 直流电阻测试仪为例，讲解一下它的测量的准备工作和具体操作方法。 测试前准备工作 首先将电源线以及地线可靠连接到直阻仪上，然后把随机附带的测试线连接到直流电阻测试仪面板与其颜色相对应的输入输出接线端子上，将测试线末端的测试钳夹到待测变压器绕组两端，并用力摩擦接触点，以确保接触良好，如下图：
直流电阻测试仪提供了几种不同的测量电流，您可以根据需要按“▲”和“▼”键进行选择，请注意每种测量电流的最大测量范围，以免出现所测绕组直流电阻大于所选电流的最大测量范围，使测量开始后电流达不到预定值，导致直阻仪长时间处于等待状态。 选择好测量方式和测量电流后，按“测量”键开始整个测量过程。 测试流程及试验方法 1. 将被测设备，用仪器配备专用测试线连接，按下图连接，同时确保各测试夹具夹接牢固、可靠。 2. 开启仪器电源开关，仪器显示“欢迎使用”，稍后进入“量程选择”界面，此时用“向上、向下”键移动光标，选择所需设定的测试量程，按下“确认”键仪器开始测量。 3. 仪器进入测量状态中，LCD屏幕显示充电模拟条，待充电完成后LCD屏幕显示数值,即为被测设备直流电阻值，此时按下“确认”键数值将被保存并锁定。当屏幕长时间显示“超出量程”时,按“返回”键返回上一级菜单,选择高一档测试量程重新测试,或请检查测试回路是否开路。 4. 仪器进入数据锁定界面，按“打印”键数据将被打印，数据打印完毕后仪器将自动放电，放电后返回上一级菜单。 5.测试结束，关闭电源。 使用注意事项
变压器直流电阻的测试 变压器直流电阻是变压器制造中半成品、成品出厂试验、安装、交接试验及电力部门预防性试验的必测项目，能有效发现变压器线圈的选材、焊接、连接部位松动、缺股、断线等制造缺陷和运行后存在的隐患。 一、 测试仪器 TE-ZC20 型直流电阻测试仪：可以快速测量变压器直流电阻，该仪器具有体积小、重量轻、输出电流大等特点，仪器测试精度高，操作简便，可实现变压器直阻的快速测量，并具有自动放电和放电指示功能。 二、 测试方法 1. 直接接线法 变压器直流电阻测试接线图（参照直流电阻测试仪试验接线），直接接线图如下所示。 图1：直接接线图 o a b c A B C
图中：V+、V-：电压输入端子；I+、I-：电流输出端子。 2.助磁法 对于大型变压器测量时充电过程很长，可考虑使用助磁法进行测试，如下图2所示：高压线圈两个并联加上一个串联，相当于在整个测试回路加入了1.5倍的高压线圈电阻。 图2：助磁法测量变压器低压侧Rab接线图 变压器绕组是由分布电感、电阻及电容组成的复杂电路。测直流电阻是在绕组的被试端子间通以直流，待瞬变过程结束、电流达到稳定后，记录电阻值及绕组温度。 随着变压器容量的增大，特别是五柱铁心和低压绕组为三角形连接的大型变压器，如果仍如中小型变压器那样，用几伏电压的小容量电池作为测量电源，则电流达到稳定的时间长达数小时至十多小时，这不仅太费时间，而且不能保证测量准确度。 测直流电阻的关键问题是将自感效应降低到最小程度。为解决这个问题，人们采用了助磁法。助磁法是迫使铁心磁通迅速趋于饱和，
从而降低自感效应，缩短时间。 3.加快测量变压器绕组直流电阻的方法 3.1用大容量蓄电池或稳流源通大电流测量； 3.2把高、低压绕组串联起来通电流测量，采用同相位和同极性的高压绕组助磁。由于高压绕组的匝数远比低压的多，借助于高压绕组的安匝数，用较小的电流就可使铁心饱和，从而减少时间，达到稳定； 3.3采用恒压恒流源法的直阻测量仪 使用时可把高、低压绕组串联起来，应用双通道对高、低压绕组同时测量，较好地解决了三相五柱式大容量变压器直流电阻测试的困难。一般测试一台360MV A，500kV或220kV变压器绕组直流电阻约需30～40min。 三、试验步骤 1.测量并记录顶层油温及环境温度和湿度。 2.接线：将测量设备或仪表通过测试线与被测绕组有效连接，确认连接牢固，地线接触良好后方可开始测量。 3.电流选择：打开电源开关（开关上I 为开，O 为关）同时显示屏上会显示全部电流值，这时可通过选择键对所测试品预置电流进行选择，每按一下选择键，光标会滚动在各电流值2.5A 、5A、10A、20A之间。 4.测试：当选择好电流后，按下确认键，就开始测试，表头同时指示所选电流值。当按下确认键后，显示屏上显示“正在充电”，过几秒钟之后，显示“正在测试”，这时说明已充电完毕。进入测试状态，
变压器直流电阻测试方法原理 发布时间：10-10-08 来源：点击量：1739 字段选择：大中小直流电阻的测量，是检查绕组焊接质量和绕组有匝间短路;分接开关位置是否良好及其实际位置与指示是否相符;引出线有无断裂、松动;并股线并绕的绕组有无断股等。 直流电阻的测量是变压器在大修、预试和改变分接开关位置后必不可少的试验项目，也是故障后的重要检查项目。 因此，该项试验必须精心操作，尽量减少测量误差。规程规定，16 0kVA以上的变压器，相间电阻差别一般不大于三相平均值的2%，线间电阻差别一般不大于三相平均值的1%;160kVA及以下的变压器，相间电阻差别一般不大于三相平均值的4%，线间电阻差别一般不大于三相平均值的2%;测得的相间差比以前相应部位测得的相间差比较其变化也不应大于2%。 当直流电阻测得的阻值超标时： ①要首考虑有无测量误差(如外引线是否有连接，试验引线是否过长或太细，接触是否良好、电桥内电池电压足不足等)。 ②直流电阻阻值受温度影响较大，所以必须换算至同一温度(一般以20℃为准，R20=(T+20)/(T+t),T铜=235)进行对比、且一般以上层油温为依据。
③目前使用的三相配电变压器，高压绕组采用Y形接线，阻值超标时，也可按下列公式[RA=(RAB+RAC-RBC)/2,RB=(RAB+RBC-RAC)/2,RC(RB C+RAC-RAB)/2],以便找出缺陷相。 ④分接开关接触不良，造成阻值偏高较为普遍，如开关不清洁电镀脱落、弹簧压力不足，受力不均、以及过电压时触点有积碳等，都将会造成阻值偏高。这时，应将分接开关盖打开，往返转动几次，一般可消除。 经以上检查处理后仍超标时，说明内部故障，很有可能是绕组与引线虚焊、脱焊、断线等，或层间短路，或绕组烧毁。现场无法处理，需送检修房进行吊芯大修。
变压器直流电阻测试方法与分析判断 1 测试周期与意义 《规程》中规定变压器绕组直流电阻的测量是在大修时、无励磁分接开关变换分接头后，经出口短路和1-3年1次等必试项目。通过直阻测量，可以检查引线的焊接或连接质量、绕组有无匝间短路或开路以及分接开关的接触是否良好等情况。 2 绕组连同套管的直流电阻测试方法 2.1 测试方法 a)使用变压器直流电阻测试仪进行测量 b)试验原理接线图(参照各直流电阻测试仪试验接线) 2.2 一般性试验步骤 1)变压器各绕组短路接地充分放电。 2)记录变压器编号、铭牌等相关参数。 例1、某台变压器型号为OSFPSZ-120000/220，表明这是一台自耦、三相、风冷、__________________、三绕组、有载调压、额定容量为120000kVA、额定电压为220kV的________线圈(绕组)电力变压器。 3)测量并记录上层油温及环境温度和湿度。 4)将测量设备或仪表通过测试线与被测绕组有效连接，开始测量。 5)直阻显示测量数据后，一般应继续等待2-3min，进一步确认数据稳定后 方可记录，对大容量变压器的低压绕组尤其要如此(避免凑数现象)。 6)测试完毕应使用测量设备或仪表上的“放电”或“复位”键对被测绕组 充分放电。 7)在更改接线或拆线前，还应用接地线人为放电。 2.3 试验结果判断依据（或方法） 1)按公式R2= R1(T+t2)/ (T+t1)将测量值换算到同一温度（式中R1、R2
分别为在温度t1、t2下的电阻值，t1可取为交接试验时的变压器绕组温度； T为电阻温度常数，铜导线取235，铝导线取225）。 2) 1.6MVA以上的变压器，各相绕组电阻相互间的差别，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项平均值的1%。 3) 1.6MVA及以上变压器，相间差别一般不应大于三相平均值的4%；线间差 别一般不应大于三相平均值的2%。 4)各相绕组电阻与以前相同部位、相同温度下的历次结果相比，不应有明 显差别。 5)三相不平衡率是判断的重要标准，各种标准、规程都作了详细明确的规 定。交接时与出厂时比较三相不平衡率应无明显变化，否则即使小于规定值也不能简单判断为合格。 2.4 注意事项 1)测量一般应在油温稳定后进行。只有油温稳定后，油温才能等同绕组温 度，测量结果才不会因温度差异而引起温度换算误差。 2)根据变压器绕组电压等级选择合适的测试电流。 3)对于大型变压器测量时充电过程很长，应予足够的重视，可考虑使用去 磁法或助磁法。 4)应注意在测量后对被测绕组充分放电。 5)测试时非被试绕组应处于自然状态，不应短路。 2.5 典型的直流电阻测试仪面版及操作流程
绕组直流电组的测定 在电机试验中，有时需要测定绕组的直流电组，用以校核设定值，计算效率及绕组的温升等。绕组的大小是随温度的变化而变化的，在测定绕组实际冷态下的直流电祖时，要同时测量绕组的温度，以便将该电阻换算成基准共组温度下的数值。 测量绕组直流电阻可以用直流伏安法和电桥法两种 一、直流伏安法 测量电源采用蓄电池或其他电压稳定的直流电源。为了保护电压表可串联一按钮开关 Q2。 测量时，应先关闭电源开关Q1，当电流稳定后，在按下按钮开关Q2，接通电压表，测量绕组两端电压。测量后随即松开Q2，使电压表先行断开，以防在电源断开时绕组产生的自感电动势损坏电压表。 为了保证足够精度的灵敏度，电流要有一定的数值，但又不能超过绕组额定电流的20%，并应尽快同时读数，以免被测绕组发热影响测量准确度。 测量小电阻时，考虑电压表的分路电流，被测绕组的直流直流电阻为： r=U/(I-U/r V) 若不考虑电压表的分流，则r=U/I，计算值比实际电阻值稍小。绕组电阻越小，分路电流越小，误差则越小。
测量大电阻时，考虑到电流表内阻r A上的电压降，被测绕组的电阻为 r=(U-r A I)/I 若不考虑电流表的内阻压降，则r=U/I，计算值中包括了电流表的内阻，贾比实际的电阻值稍大。绕组电阻越大，电流表内阻越小，误差也越小。 相应于不同的电流值测量电阻三次，取三次的平均值作为绕组的直流电阻。 二、电桥法 采用电桥法测量电阻时，究竟采用单臂电桥还是双臂电桥，取决于被测绕组的大小和精度要求。但绕组电阻小于1Ω时，则采用双臂电桥，应为单臂电桥测的数值中，包括了连接线与接线柱的接触电阻，这给低电阻的测量带来了误差。 用电桥法测量电阻时，应先将刻度盘旋转到电桥大致平衡的位置，然后按下电池按钮，接通电源，待电桥中的电流达到稳定后，方可接通电流计，测量完毕后，应先断开电流计，在断开电源，以免电流击受到冲击。 测得的冷态直流电阻按下是换算到基准工作温度时的电阻值 r w=r(k+θw)/ (k+θ)
变压器绕组直流电阻测试仪(10A) 一、概述 变压器绕组直流电阻测试仪是变压器在交接、大修和改变分接开关后，必不可少的试验项目。在通常情况下，用传统的方法（电桥法和压降法）测量变压器绕组以及大功率电感设备的直流电阻是一项费时费工的工作。为了改变这种状况，缩短测量时间以及减轻测试人员的工作负担，本公司开发了直流电阻快速测试仪。它采用全新电源技术，具有测量迅速、体积小巧、使用方便、测量精度高等特点。是测量变压器绕组以及大功率电感设备直流电阻的理想设备。 本产品符合DL/T845.3-2004以及国家标准GB6587《电子测量仪器环境试验总纲》及GB6593《电子仪器质量检定规则》的要求。 二、结构特征与工作原理 基本原理： 本测试仪采用典型的四线制测量法。以期提高测量电阻（尤其是低阻）的准确度。程控恒流源、程控前置放大器、A/D转换器构成了测量电路的主体。中央控制单元通过控制恒流源给外部待测负载施加一个恒定、高精度的电流，然后，将所获得的数据（包括测试电压、当前的测试电流等）进行处理，得到实际电阻值。 本仪器可存储255试验数据，并且可打印存储的所有试验数据。仪器复位、掉电时所存储的数据均不丢失。
原理框图： 三、主要技术特性 项目技术指标及参数备注测试电流1mA 10mA，1A，5A，10A/ 测量范围1mA 1μΩ~20kΩ 10mA 1μΩ~2kΩ 1A 1μΩ~20Ω 5A 1μΩ~4Ω 10A 1μΩ~2Ω / 测量准确度±0.2%（满量程）/ 显示方式128×64点阵显示电阻显示为4 1/2 位 最大分辨率0.1μΩ/电源AC 220V±22V，50Hz±2 Hz保险管5A 最大功耗220W 测试电流为10A时
FS-5A变压器直流电阻测试仪 一、产品简介： 变压器绕组直流电阻的测量是变压器试验中一个重要的试验项目。它可以检查出绕组内部导线的焊接质量，引线与绕线的焊接质量，绕线所用导线的规格是否符合设计要求，分接 开关、引线与套管等载流体的接触是否良好，三 相电阻是否平衡等。然而变压器绕组呈感性，特 别是大容量的变压器电感很大，由传统的直流电 阻测量方法存在测量数据不稳定、测试时间长、 操作复杂和安全性不高的缺点。 根据不同类型变压器，华胜公司自主开发了 充电电流从1～60安培FS系列产品，能满足我 国现阶段所有类型变压器的直流电阻测量，符合 国家新颁布电力行业标准《直流电阻测试仪通用 技术条件DL/T 845.3-2004》要求。 二、性能特点： FS-5A智能直流电阻测量仪是直流双臂电桥和单臂电桥的换代产品，具有测量速度快，稳定性好精度高，数字显示直观，抗干扰性强等优点，是测量各种电阻尤其是大电感设备直流电阻的理想仪器。 由于产品是利用高准确度、高稳定度的直流恒定电流通过被测电阻，并用四位半DVM测量被测电阻两端电压的方法来确定电阻值的。因此，在测量大电感设备的直电阻时能快速建立测量电流，使测试时间大大缩短。这种测量方法是目前国内外测量电力变压绕组等大电感设备直流电阻速度最快的一种方法，仪器达到了国际水平。
三、技术指标： 1、使用环境条件 工作电源： AC：220V ±10% 50Hz ±1% 环境温度： 0～40℃ 相对湿度： <90%RH 2、测量范围： 1μΩ～2KΩ共六挡 20mΩ挡： 0～19.999mΩ 200mΩ挡： 0～199.99mΩ 2Ω挡： 0～1.9999Ω 20Ω挡： 0～19.999Ω 200Ω挡： 0～199.99Ω 2kΩ挡： 0～1999.9Ω 3、测试仪器工作电流： 20mΩ～200mΩ：5A 2Ω挡：1A 20Ω挡：0.1A 200Ω挡：0.01A 2kΩ挡：1mA 4、测量准确度：±（0.2%RX+0.02%RM） 式中：RX为读数；RM为该挡满量程读数； 5、分辨率：1μΩ 6、显示方式：四位半数字显示 7、尺寸、重量： 体积：360×320×245 重量：6 kg 四、工作原理 本产品的电路工作原理框图如图1所示：
THE TECHNICAL MENSURATION OF ASYNCHRONOUS ELECTROMOTOR 二、直流电动机的技术要求 THE TECHNICAL DEMAND OF DC-ELECTROMOTOR 1．温升性能 拖动提升机用的ZD系列直流电动机的环境温度不超过40 ，电动机各部分的最高允许温升不得超过表(6—7)规定。而滑动铀奉的晕高允许洱寞不超过80~C…滚动轴承的最高允许温度不超过站写，对于采用强迫通风的电动机，需要符合制造厂规定的通风技术要求 2．安全性能 直流电动机的安全性能是指绝缘性能，换向性能，振动容 差等。 1)绝缘性能 直流电动机在热态时绕组绝缘电阻的要求与交流异步电动机一样，但对于四极以上的直流电动机匝间绝缘强度试验的最高电压不应使相邻换向片间的平均电压超过24伏。 2)换向性能 直流电动机产生火花的原因是复杂的，不仅仅由于电磁原因，在很多情况下是由机械和化学等原因所引起的。发生火花是直流机换向性能不良的直接表现，当火花超过一定限度时，会妨碍电机正常运转。但是，也不必要求绝对没有火花，因为电刷下只有微弱的火花时，电机的正常工作不会受什么影响。
根据技术标准的规定，火花等级见表6-8。 直流电动机的换向性能要求当电动机运转在空载至满载的整个过程中，其火花应不大于１．5级。 对于ZD系列通过规定的过载电流时，应不大于２级。 系列电动机，在发热情况下，电动机接近额定转速，额定电压，力对于 Z2 矩过50％肘，历时十分钟，其火花不超过2级，此时电动机应不致损坏或发生有害变形，并无局部过热现象。 3)振动容差 对ZD系列电动机的容许振动值不超过表6-9的规定。 对于Z2系列电动机的振动(两倍振幅值)应不大于表6-10规定。 3．运转性能 电动机的运转性能是指电动机运转中对效率、速度调整率，电流过载倍数等技术参数的要求。 1)、电动机效率容差 如8-8 系列电动机效率容差规定如下: 对于 Z2 用直接法测定效率时，为 ，最小为 (1-ρ) 用间接法测定效率时，额定功率在50千瓦及以下者为(1-ρ)。额定功率在50千瓦以上者为(1-ρ)