電力變壓器繞組的直流電阻測量及數(shù)據(jù)分析
電力變壓器繞組的直流電阻測量及數(shù)據(jù)分析，尤其是對低壓電阻的測量與分析是各生產(chǎn)商的一個難題，應(yīng)妥善解決,。
GB／T6451-1999[1]中規(guī)定：“對于1600kVA及以下的變壓器,，直流電阻不平衡率相為4％，線為2％；2000kVA及以上的變壓器，直流電阻不平衡率相(有中性點(diǎn)引出時)為2％，線(無中性點(diǎn)引出時)為1％,。如果由于線材及引線結(jié)構(gòu)等原因而使直流電阻不平衡率超過上述規(guī)定時，除應(yīng)在生產(chǎn)記錄中記錄實(shí)測值外,，尚應(yīng)寫明引起這一偏差的原因,。使用單位應(yīng)與同溫度下的出廠實(shí)測值進(jìn)行比較，其偏差應(yīng)不大于2％,。”
眾所周知,，測量直流電阻的目的是驗(yàn)證繞組和引線的材質(zhì)及焊點(diǎn)質(zhì)量的好壞，而三相電阻的不平衡率主要是檢驗(yàn)引線焊接的質(zhì)量和開關(guān),、套管等載流組部件聯(lián)結(jié)和接觸是否良好,。GB6451-1999中做了嚴(yán)格的規(guī)定，標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的直流電阻三相偏差是在三相繞組電阻應(yīng)基本相等的情況下(即圖1,、圖2中,，Ra-Rb=Rc),，制造偏差的限值。下面我們就分析一相引線電阻對三相電阻(線電阻ab,、bc,、ca和相電阻如ao、bo,、co)的影響,，從中得到正確的測量方法及如何評價測量結(jié)果，判斷產(chǎn)品的質(zhì)量,。
JB／T501-1991[2]中規(guī)定：對于低壓400伏中性點(diǎn)引線電阻所占比重較大的yn聯(lián)結(jié)的配電變壓器,，應(yīng)測量其線電阻(ab,bc,ca)及中性點(diǎn)對一個線端的電壓，如ao,。這在實(shí)施GB/T645l-1999中對于1600kVA及以下的變壓器可以執(zhí)行,，因?yàn)?/span>GB/T6451-1999中規(guī)定了相、線電阻的合格標(biāo)準(zhǔn),。
對小型配電變壓器,，例如500kVA及以下的產(chǎn)品，低壓為圓筒式繞組,，y接線在繞組的上部(見圖1),。中性點(diǎn)引線很短，雖然設(shè)計規(guī)定引線設(shè)計按25％額定電流設(shè)計,，但在實(shí)際制造中,，有的與其它引線相同，有的截面略小,，因此中性點(diǎn)引線電阻所占比例不大,，測線電阻、相電阻能滿足標(biāo)準(zhǔn)要求,。
圖1圓筒式繞組的低壓引線圖
但對于630kVA及以上的配電變壓器，低壓多為螺旋式繞組,，y接線在繞組的下部(如圖2所示),。中性點(diǎn)引線較長，按25％額定電流設(shè)計,。這樣,，中性點(diǎn)引線電阻隨著容量的增大，所占的比重越來越大,。執(zhí)行JB／T501-1991時,，就會出現(xiàn)Rca＞Rab=Rbc，這一規(guī)律完全是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)造成的,。
圖2螺旋式繞組低壓引線圖
從圖2中可見：
Rab=Rbc(兩者相差一般不超過0.5％)
Rca>Rab=Rbc
Rca與Rab和Rbc差Rybc+Rs
一般情況下,，10kV級800kVA及以下的變壓器,，Rca與Rab和Rbc的偏差在2％以下。
1000kVA～1250kVA的變壓器,，Rca較Rab或Rbc大2.4％以下為正常,；
1600kVA～2000kVA的變壓器，Rca較Rab或Rbc大2.7％以下為正常,；
2500kVA以上的變壓器,，Rca較Rab或Rbc大3.0％以下為正常。
如果是35kV的變壓器,，其三相線電阻的不平衡率較10kV升一個檔次,。但是，對2000kVA及以上的變壓器,，按照GB／T6451-1999的規(guī)定,，只能測量相電阻，而且標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定相電阻的不平衡率應(yīng)小于2％,。從圖2中我們可以看出：
Rao=Ra+0.5Ryab+Rs
Rbo=Rb+0.5Ryab
Rco=Rc+0.5Ryab+Rybc+Rs,，Ryab=Rybc
Rco=Rc+1.5Rybc+Rs
因?yàn)?/span>Ra=Rb=Rc，所以不難看出：Rbo最??；Rao比Rbo略大，多了Rs引線的電阻,；Rco比Rbo多了Rybc+Rs的引線的電阻,。
因此，在結(jié)構(gòu)上Rco>Rao>Rbo,這完全是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)造成的,。有的用戶刻意地要求三相電阻的不平衡率小于2％,，這是不客觀的。如果配電變壓器的三相電阻不平衡率小于2％,，則該產(chǎn)品有可能存在問題,，因?yàn)閼?yīng)該小的電阻沒有小，可能是多根導(dǎo)線并繞時,，其中的一根或幾根沒焊好,，那么，這樣本來是有故障的產(chǎn)品,，會當(dāng)成好產(chǎn)品出廠或參與運(yùn)行,。
由于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，用戶有要求,，有的制造廠為了滿足標(biāo)準(zhǔn)要求,，滿足用戶要求，采用如下辦法：①增大B相引線電阻(縮小面積),。這樣做極不可取,，縮小面積的后果可能導(dǎo)致引線過熱,。②減小Rs和Rybc的電阻，即增大截面,，如何增大截面呢?就是在Rs引線部分和1.5Rybc部分上再焊上銅排,，有時補(bǔ)焊一塊不夠再焊一塊。這樣做既浪費(fèi)了銅排,，也不美觀,，而且對產(chǎn)品毫無好處，對運(yùn)行就更無好處,。那么目前應(yīng)如何執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)呢?無論是測量線電阻還是測量相電阻,，都應(yīng)符合規(guī)律，即Rac>Rab=Rbc或Rco>Rao>Rbo,，然后在出廠報告中注明其原因,，使用單位參照出廠數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，而不要片面地追求小于2％的標(biāo)準(zhǔn),。
GB／T6451-1999[1]中規(guī)定：“對于1600kVA及以下的變壓器,，直流電阻不平衡率相為4％，線為2％；2000kVA及以上的變壓器，直流電阻不平衡率相(有中性點(diǎn)引出時)為2％，線(無中性點(diǎn)引出時)為1％,。如果由于線材及引線結(jié)構(gòu)等原因而使直流電阻不平衡率超過上述規(guī)定時，除應(yīng)在生產(chǎn)記錄中記錄實(shí)測值外,，尚應(yīng)寫明引起這一偏差的原因,。使用單位應(yīng)與同溫度下的出廠實(shí)測值進(jìn)行比較，其偏差應(yīng)不大于2％,。”
眾所周知,，測量直流電阻的目的是驗(yàn)證繞組和引線的材質(zhì)及焊點(diǎn)質(zhì)量的好壞，而三相電阻的不平衡率主要是檢驗(yàn)引線焊接的質(zhì)量和開關(guān),、套管等載流組部件聯(lián)結(jié)和接觸是否良好,。GB6451-1999中做了嚴(yán)格的規(guī)定，標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的直流電阻三相偏差是在三相繞組電阻應(yīng)基本相等的情況下(即圖1,、圖2中,，Ra-Rb=Rc),，制造偏差的限值。下面我們就分析一相引線電阻對三相電阻(線電阻ab,、bc,、ca和相電阻如ao、bo,、co)的影響,，從中得到正確的測量方法及如何評價測量結(jié)果，判斷產(chǎn)品的質(zhì)量,。
JB／T501-1991[2]中規(guī)定：對于低壓400伏中性點(diǎn)引線電阻所占比重較大的yn聯(lián)結(jié)的配電變壓器,，應(yīng)測量其線電阻(ab,bc,ca)及中性點(diǎn)對一個線端的電壓，如ao,。這在實(shí)施GB/T645l-1999中對于1600kVA及以下的變壓器可以執(zhí)行,，因?yàn)?/span>GB/T6451-1999中規(guī)定了相、線電阻的合格標(biāo)準(zhǔn),。
對小型配電變壓器,，例如500kVA及以下的產(chǎn)品，低壓為圓筒式繞組,，y接線在繞組的上部(見圖1),。中性點(diǎn)引線很短，雖然設(shè)計規(guī)定引線設(shè)計按25％額定電流設(shè)計,，但在實(shí)際制造中,，有的與其它引線相同，有的截面略小,，因此中性點(diǎn)引線電阻所占比例不大,，測線電阻、相電阻能滿足標(biāo)準(zhǔn)要求,。
圖1圓筒式繞組的低壓引線圖
但對于630kVA及以上的配電變壓器，低壓多為螺旋式繞組,，y接線在繞組的下部(如圖2所示),。中性點(diǎn)引線較長，按25％額定電流設(shè)計,。這樣,，中性點(diǎn)引線電阻隨著容量的增大，所占的比重越來越大,。執(zhí)行JB／T501-1991時,，就會出現(xiàn)Rca＞Rab=Rbc，這一規(guī)律完全是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)造成的,。
圖2螺旋式繞組低壓引線圖
從圖2中可見：
Rab=Rbc(兩者相差一般不超過0.5％)
Rca>Rab=Rbc
Rca與Rab和Rbc差Rybc+Rs
一般情況下,，10kV級800kVA及以下的變壓器,，Rca與Rab和Rbc的偏差在2％以下。
1000kVA～1250kVA的變壓器,，Rca較Rab或Rbc大2.4％以下為正常,；
1600kVA～2000kVA的變壓器，Rca較Rab或Rbc大2.7％以下為正常,；
2500kVA以上的變壓器,，Rca較Rab或Rbc大3.0％以下為正常。
如果是35kV的變壓器,，其三相線電阻的不平衡率較10kV升一個檔次,。但是，對2000kVA及以上的變壓器,，按照GB／T6451-1999的規(guī)定,，只能測量相電阻，而且標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定相電阻的不平衡率應(yīng)小于2％,。從圖2中我們可以看出：
Rao=Ra+0.5Ryab+Rs
Rbo=Rb+0.5Ryab
Rco=Rc+0.5Ryab+Rybc+Rs,，Ryab=Rybc
Rco=Rc+1.5Rybc+Rs
因?yàn)?/span>Ra=Rb=Rc，所以不難看出：Rbo最??；Rao比Rbo略大，多了Rs引線的電阻,；Rco比Rbo多了Rybc+Rs的引線的電阻,。
因此，在結(jié)構(gòu)上Rco>Rao>Rbo,這完全是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)造成的,。有的用戶刻意地要求三相電阻的不平衡率小于2％,，這是不客觀的。如果配電變壓器的三相電阻不平衡率小于2％,，則該產(chǎn)品有可能存在問題,，因?yàn)閼?yīng)該小的電阻沒有小，可能是多根導(dǎo)線并繞時,，其中的一根或幾根沒焊好,，那么，這樣本來是有故障的產(chǎn)品,，會當(dāng)成好產(chǎn)品出廠或參與運(yùn)行,。
由于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，用戶有要求,，有的制造廠為了滿足標(biāo)準(zhǔn)要求,，滿足用戶要求，采用如下辦法：①增大B相引線電阻(縮小面積),。這樣做極不可取,，縮小面積的后果可能導(dǎo)致引線過熱,。②減小Rs和Rybc的電阻，即增大截面,，如何增大截面呢?就是在Rs引線部分和1.5Rybc部分上再焊上銅排,，有時補(bǔ)焊一塊不夠再焊一塊。這樣做既浪費(fèi)了銅排,，也不美觀,，而且對產(chǎn)品毫無好處，對運(yùn)行就更無好處,。那么目前應(yīng)如何執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)呢?無論是測量線電阻還是測量相電阻,，都應(yīng)符合規(guī)律，即Rac>Rab=Rbc或Rco>Rao>Rbo,，然后在出廠報告中注明其原因,，使用單位參照出廠數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，而不要片面地追求小于2％的標(biāo)準(zhǔn),。
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