变压器绕组直流电阻异常处理

在电力系统中，变压器作为核心设备，承担着电压变换、电能传输和分配的重要任务。变压器绕组直流电阻是衡量其性能的关键参数之一，该参数的异常变化往往预示着变压器内部存在潜在故障。及时、准确地处理变压器绕组直流电阻异常，对于保障电力系统的安全稳定运行至关重要。

变压器绕组直流电阻异常的原因分析

绕组断路

绕组断路是导致直流电阻异常增大甚至无穷大的常见原因。绕组在制造过程中可能存在导线损伤、焊接不良等缺陷，在长期运行过程中，受电磁力、热应力以及环境因素的影响，这些缺陷可能进一步发展，最终导致绕组断开。在变压器遭受短路故障时，强大的短路电流会产生巨大的电动力，可能使绕组的导线受到机械损伤，引发断路。

绕组匝间短路

绕组匝间短路会使直流电阻减小。由于绝缘老化、受潮或受到过电压冲击等原因，绕组相邻匝之间的绝缘可能被击穿，导致匝间短路。一旦发生匝间短路，部分电流会通过短路匝形成闭合回路，使得通过绕组整体的电流分布发生变化，等效电阻降低。在一些运行年限较长的变压器中，绝缘材料逐渐老化，匝间短路的风险显著增加。

分接开关故障

分接开关用于调节变压器的输出电压，其接触不良会导致直流电阻异常。分接开关在长期运行过程中，触头可能会因氧化、腐蚀、磨损等原因出现接触电阻增大的情况。分接开关的操作机构故障，如分接位置指示不准确、分接开关无法正常切换等，也会影响直流电阻的测量结果。在频繁调节分接开关的变压器中，分接开关故障引发直流电阻异常的概率相对较高。

引线连接问题

变压器绕组与外部引线的连接点松动、氧化或焊接不良，会导致接触电阻增大，从而使直流电阻测量值异常。在变压器的安装和检修过程中，如果引线连接不牢固，在长期运行过程中，受振动、热胀冷缩等因素影响，连接点可能会逐渐松动。此外，连接点长期暴露在空气中，容易发生氧化，进一步增大接触电阻。

变压器绕组直流电阻的测量方法及判断标准

测量方法

电桥法：常用的有单臂电桥(惠斯通电桥)和双臂电桥(凯尔文电桥)。单臂电桥适用于测量 1Ω 以上的电阻，其原理是通过调节电桥的平衡来测量电阻值。双臂电桥则专门用于测量 1Ω 以下的小电阻，它能够消除引线电阻和接触电阻对测量结果的影响，提高测量精度。在测量变压器绕组直流电阻时，根据电阻值的大小选择合适的电桥进行测量。

直流压降法：该方法通过给绕组通入直流电流，测量绕组两端的电压降，根据欧姆定律计算出直流电阻。直流压降法适用于测量大电阻，其优点是测量设备简单，但测量精度相对较低。在实际应用中，为了提高测量精度，通常会采用高精度的电流表和电压表，并对测量数据进行多次测量取平均值。

判断标准

相间直流电阻不平衡率：对于三相变压器，要求各相绕组直流电阻的不平衡率不超过规定值。一般情况下，对于 1600kVA 及以下的变压器，相间直流电阻不平衡率不应大于 4%;对于 1600kVA 以上的变压器，相间直流电阻不平衡率不应大于 2%。如果相间直流电阻不平衡率超过规定值，可能存在绕组故障。

与历史数据比较：将当前测量的直流电阻值与变压器出厂时或以往的测量数据进行比较，若电阻值变化较大，超过规定的允许偏差范围，也应引起重视。一般要求与上次测量值相比，变化不应超过 2%。通过与历史数据的对比，可以及时发现变压器绕组直流电阻的异常变化趋势。

变压器绕组直流电阻异常的处理流程

故障排查

外观检查：首先对变压器进行外观检查，查看变压器外壳是否有变形、渗漏油等异常现象。检查分接开关的位置指示是否正确，操作机构是否灵活。观察绕组引出线的连接部位是否有过热、变色、松动等迹象。

测量数据分析：对测量得到的直流电阻数据进行详细分析，计算相间直流电阻不平衡率，与判断标准进行对比。同时，结合变压器的运行历史、负荷情况等因素，综合判断直流电阻异常的原因。如果直流电阻值增大，可能是绕组断路、引线连接不良或分接开关接触电阻增大;如果直流电阻值减小，可能是绕组匝间短路。

进一步检测：为了准确确定故障位置，可采用一些辅助检测手段。使用绝缘电阻测试仪测量绕组的绝缘电阻，判断是否存在绝缘损坏的情况。通过变压器油的色谱分析，检测油中是否含有异常的气体成分，以判断变压器内部是否发生过热或放电故障。对于怀疑存在匝间短路的绕组，可采用短路阻抗测试、频率响应分析等方法进行进一步检测。

故障修复

绕组断路修复：如果确定是绕组断路，需要对断路点进行修复。对于因焊接不良导致的断路，可重新进行焊接，并确保焊接质量。对于导线损伤严重无法修复的情况，则需要更换受损的绕组。在更换绕组时，要选择与原绕组规格相同的导线，并严格按照工艺要求进行绕制和安装。

绕组匝间短路修复：对于绕组匝间短路故障，可采用局部修复或更换绕组的方法。如果短路匝数较少，可将短路部位的绝缘进行修复，重新包扎绝缘材料。若短路范围较大，则需要更换整个绕组。在修复过程中，要对绕组的绝缘性能进行严格检测，确保修复后的绕组满足运行要求。

分接开关故障修复：如果是分接开关接触不良，可对触头进行清洁、打磨，去除氧化层和污垢，以降低接触电阻。对于分接开关的操作机构故障，需要检查和修复操作机构的零部件，确保分接开关能够正常切换，并准确指示分接位置。在修复完成后，要对分接开关进行多次切换试验，验证其性能是否正常。

引线连接问题修复：对于引线连接松动的情况，要重新紧固连接点，确保连接牢固。对于连接点氧化或焊接不良的问题，可先去除氧化层，然后重新进行焊接。在修复后，要对连接点的电阻进行测量，确保接触电阻符合要求。

预防措施

加强日常维护：定期对变压器进行巡检，检查变压器的外观、油温、油位等参数，及时发现异常情况。定期对变压器绕组直流电阻进行测量，并与历史数据进行对比分析，以便早期发现潜在故障。

提高安装和检修质量：在变压器的安装和检修过程中，要严格按照工艺要求进行操作，确保绕组的绕制质量、引线连接质量以及分接开关的安装调试质量。加强对安装和检修人员的培训，提高其技术水平和质量意识。

改善运行环境：保持变压器运行环境的清洁，避免灰尘、水分等杂质进入变压器内部。加强对变压器运行温度的监测，避免变压器长期过载运行，防止因过热导致绝缘老化和故障发生。

采用在线监测技术：利用先进的在线监测技术，实时监测变压器绕组直流电阻、油温、油中气体成分等参数，及时发现变压器的早期故障迹象，并采取相应的措施进行处理，提高变压器的运行可靠性。

变压器绕组直流电阻异常是变压器运行过程中常见的问题之一，其原因复杂多样。通过准确的测量方法和判断标准，及时发现直流电阻异常，并按照科学的处理流程进行故障排查和修复，同时采取有效的预防措施，可以有效保障变压器的安全稳定运行，确保电力系统的可靠供电。在未来的电力系统发展中，随着技术的不断进步，对变压器绕组直流电阻异常处理的方法和技术也将不断完善和创新，为电力系统的安全运行提供更有力的支持。