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淺談解決變壓器直流電阻不平衡及電阻混亂的方法

文檔作者：韓見文，王常平，陸軍，馬運(yùn)騰，劉文山，程建國文檔來源：新疆特變電工股份有限公司變壓器廠		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2024年11月24日
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淺談解決變壓器直流電阻不平衡及電阻混亂的方法
韓見文，王常平，陸軍，馬運(yùn)騰，劉文山，程建國
（新疆特變電工股份有限公司變壓器廠，新疆昌吉!"##$$）
摘要：分析了變壓器直流電阻不平衡的原因，敘述了解決變壓器直流電阻不平衡的方法及造成有載調(diào)壓變壓
器調(diào)壓分接電阻混亂的原因及處理辦法。
關(guān)鍵詞：變壓器；直流電阻；不平衡；混亂；原因
中國分類號：!"#$% 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：&amp;amp; 文章編號：’$$’()#*%（*$$+）$’($$*$($#
第!" 卷第# 期
$""% 年# 月!"#$%&amp;amp;’"()"
&amp;amp;’()!"
*+,-+./
0’)#
$""%
!"" 前言
在變壓器制造中，直流電阻不平衡與有載調(diào)壓
變壓器的調(diào)壓分接直流電阻混亂，是常出現(xiàn)的問題。
這一問題在變壓器的修理中表現(xiàn)更為突出。本文對
這一問題產(chǎn)生的原因進(jìn)行了分析，并提出了解決方
法。希望本文能為變壓器制造專業(yè)同行在處理這一
問題時(shí)起到有益的借鑒作用。
#""解決直流電阻不平衡的方法
變壓器直流電阻不平衡率是以變壓器引線出
頭之間的電阻（線電阻）測量值為依據(jù)。按規(guī)定，不
平衡率（! 最大(! 最小）,! 平均!*-，其電阻值包括繞組
本身的與引線的電阻。對有載調(diào)壓變壓器，電阻值還
包括調(diào)壓分接的電阻及有載開關(guān)觸頭的接觸電阻。
目前，變壓器制造廠在控制、解決變壓器直流電
阻不平衡的方法較多，總體來說有以下幾種方法。
（’）對于同一臺變壓器的繞組所用導(dǎo)線要采用
同一廠家、同一批號生產(chǎn)的同一線規(guī)導(dǎo)線。
（*）對批量生產(chǎn)的中小型配電變壓器，繞組繞完
后要配電阻，即把繞組直流電阻接近的放在同一臺
產(chǎn)品上，以使同一臺產(chǎn)品三相直流電阻平衡。
（+）對于單臺生產(chǎn)的變壓器，配電阻是不可能
的。這種情況下解決變壓器直流電阻不平衡的辦法
如下。
!對于./ 聯(lián)結(jié)產(chǎn)品，在沒有套裝繞組之前，要
將繞組直流電阻大的繞組套裝在靠0 點(diǎn)鐵心柱上，
直流電阻小的繞組套裝在遠(yuǎn)離0 點(diǎn)的鐵心柱上。
由圖’ 得出：
!012!134!03
（’）
!052!5.4!034!3.
（*）
!062!674!034!3.4!.7
（+）
電阻不平衡率：
"!-2 ! 最大(! 最小
! 平均
-2 !06(!01
! 平均
8’$$-
2 !674!034!3.4!.7(!03(!13
! 平均
8’$$-
如果繞組電阻相等，則!67(!132$
所以"!-2 !3.4!.7
! 平均
8’$$- （#）
由式（#）可看出：當(dāng)繞組直流電阻平衡的情況下，當(dāng)
./ 接線時(shí)，影響線間直流電阻不平衡的重要因素是
3. 與.7 連線直流電阻的大小，電阻越小越好。
由式（’）、式（*）、式（+）可以看出：
（1）直流電阻!01
、!05
、!06
的值不僅和繞組本身
有關(guān)，而且和繞組的連線有關(guān)，當(dāng)繞組直流電阻平衡
時(shí)，即!132!5.2!67
，則!019!059!06
。
（5）當(dāng)繞組直流電阻不平衡時(shí)，由于連線的直流
電阻!3.
、!.7
的作用，可使線間直流電阻趨于平衡。
也就是說，將電阻大的套裝在和0 點(diǎn)接近的鐵心柱
上，電阻小的套裝在距離0 點(diǎn)最遠(yuǎn)的鐵心柱上。
（6）對于: 聯(lián)結(jié)的產(chǎn)品，每相直流電阻不僅有每
相繞組本身直流電阻，還有與引線出頭連接的連線
長度、截面等形成的固有電阻，所以有選擇地將繞組
與連線相連，即可將直流電阻的平衡率控制在國家
6 5 1 0
7 . 3
圖’ ./ 接線0 點(diǎn)焊接位置
萬方數(shù)據(jù)
韓見文、王常平、陸軍、馬運(yùn)騰、劉文山、程建國：淺談第 ! 期 解決變壓器直流電阻不平衡及電阻混亂的方法
圖! 正" 聯(lián)結(jié)
# $ %
&amp;amp; ’ (
（?。?
標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。
!對于’) 聯(lián)結(jié)產(chǎn)品，當(dāng)繞組套裝完后發(fā)現(xiàn)直流
電阻不平衡，可以移動* 點(diǎn)的焊接位置使直流電阻
趨于平衡。即在&amp;amp;、’、( 的連線上改變* 點(diǎn)的焊接位
置再引出* 點(diǎn)引線，如圖+ 所示。
"對于" 聯(lián)結(jié)的產(chǎn)品
（#）對于正" 聯(lián)結(jié)的產(chǎn)品
正" 接線圖，如圖! 所示。將直流電阻最小的繞
組套裝在# 相鐵心柱上，因?yàn)? 相的連線最長，這樣
連線的直流電阻便可彌補(bǔ)固有直流電阻小的# 相電
阻，使三相直流電阻基本上趨于平衡。
（$）對于反" 聯(lián)結(jié)的產(chǎn)品
反" 聯(lián)結(jié)圖，如圖, 所示。將具有最小的直流電
阻的繞組套裝在% 相鐵心柱上。因?yàn)? 相連線最長，
這樣由直流電阻小的繞組電阻與連線串聯(lián)，使其三
相直流電阻趨于平衡。
（%）對于" 聯(lián)結(jié)的產(chǎn)品，當(dāng)繞組套裝完畢，發(fā)現(xiàn)
直流電阻不平衡時(shí)，解決辦法是改變連線的橫截面
積，即對于相電阻大的繞組的連線，截面積要增大，
也就是用連線的直流電阻值調(diào)節(jié)三相繞組直流電阻
值，以達(dá)到控制繞組直流電阻不平衡的目的。
!""直流電阻混亂的原因及解決方法
!-. 直流電阻混亂的原因
直流電阻不平衡是由繞組和引線引起的。對于
有載調(diào)壓變壓器，由于有載開關(guān)的加入，使電阻不平
衡變得復(fù)雜，而且出現(xiàn)電阻混亂。
我們公司生產(chǎn)的一臺/012,3333 4 ..3、分接電
壓為（..3567.-+89）4 .3-8 的變壓器，直流電阻不平
衡率如表. 所示。
從表中可以看出：
（.）電阻不平衡率在.-.9:!9之間變化，極不
穩(wěn)定，相差懸殊。
（+）如接線原理圖8 所示，當(dāng)“; 接<”運(yùn)行時(shí)，分
接電阻應(yīng)該是隨匝數(shù)的減少而減少，這是合理的。但
表. 中= 相，> 分接電阻比8 分接的大，? 相, 分接
電阻比! 分接電阻大，這是絕對不合理的。同理，當(dāng)
“; 接2”運(yùn)行時(shí)，調(diào)壓繞組為反勵(lì)磁，調(diào)壓匝數(shù)增加，
電阻增加，這是正常的。但表. 中@ 相，.8 分接的電
阻應(yīng)大于., 分接的電阻，可實(shí)測值相反。.8 分接的
電阻小于., 分接的電阻，這是不合理的。以上現(xiàn)象
我們稱之為電阻混亂。
電阻混亂總的來說有以下現(xiàn)象：
# $ %
&amp;amp; ’ (
（?。?
圖, 反" 聯(lián)結(jié)
表. /012,3333 4 ..3 直流電阻不平衡率
分接!A= 4# !A? 4# !A@ 4#
不平衡率
49
. 3-,>, 3 3-,>3 . 3-,88 6 .-B6
+ 3-,81 ! 3-,8B B 3-,,B 6 +-8!
! 3-,,8 B 3-,!1 1 3-,!6 > .->.
, 3-,,. 1 3-,,+ . 3-,!8 > .-,6
8 3-,+! , 3-,+6 6 3-,+. , .-B,
> 3-,+8 1 3-,+> , 3-,.! B !
B 3-,3B ! 3-,36 > 3-,3, + .-.
6 3-!1> + 3-,3> 3 3-!16 8 +-,8
1、.3、.. 3-!16 8 3-!1B , 3-!6B + +-6B
.+ 3-,3B > 3-,3> . 3-!1> 6 +->6
.! 3-,31 6 3-,36 . 3-,3, 3 .-,+
., 3-,.1 3 3-,+, > 3-,++ ! .-!!
.8 3-,!3 B 3-,+> B 3-,+. , +-.6
.> 3-,!6 1 3-,!1 B 3-,!. ! .-1+
.B 3-,,B 1 3-,,! 1 3-,!6 6 +-38
.6 3-,8. 1 3-,8> + 3-,8. + .-..
.1 3-,>B . 3-,>. 1 3-,86 8 .-6>
圖+ ’) 聯(lián)結(jié)改變* 點(diǎn)焊接位置
% $ # *
( ’ &amp;amp;
!"
萬方數(shù)據(jù)
第!" 卷
（!）前后沒有規(guī)律，即電阻從!!!，或者從!!!
變化沒有規(guī)律，或者說違背常規(guī)變化，如前所述的。
（"）橫向沒有規(guī)律，從電阻不平衡率!#!$%&amp;amp;$
變化，極不穩(wěn)定，相差懸殊。
（&amp;amp;）每次測試電阻值不同，不穩(wěn)定。
為了弄清電阻混亂的原因，下面對開關(guān)結(jié)構(gòu)系
統(tǒng)加以簡介。
中性點(diǎn)調(diào)壓的變壓器，中性點(diǎn)在開關(guān)中點(diǎn)引出。
開關(guān)不僅用于改變變壓器的匝數(shù)，而且有負(fù)載電流
流經(jīng)分接選擇器的觸頭系統(tǒng)（單、雙數(shù)靜觸頭、橋式
觸頭、接觸環(huán)、導(dǎo)電桿）與切換開關(guān)的觸頭系統(tǒng)（靜觸
頭系統(tǒng)、動觸頭系統(tǒng)）。
’( 級) 型開關(guān)結(jié)構(gòu)示意圖，如圖* 所示，其切
換開關(guān)的觸頭系統(tǒng)分為三部分，每部分動觸頭內(nèi)部
為星形聯(lián)結(jié)，對開式接觸，其中性點(diǎn)為變壓器的中性
點(diǎn)。在測量變壓器的相電阻+,、+-、+. 時(shí)，相當(dāng)于
將有載開關(guān)選擇器以及切換開關(guān)的觸頭系統(tǒng)的接觸
電阻都包括在內(nèi)，因此各觸頭系統(tǒng)的接觸電阻值直
接影響測量的電阻值。造成直流電阻混亂主要有以
下幾個(gè)原因：
（!）連通選擇器接觸環(huán)到切換開關(guān)接點(diǎn)/、0、1
的中間導(dǎo)桿的固定螺絲松動。如果單數(shù)分接的電阻
普遍偏大于雙數(shù)分接，且不穩(wěn)定，則判定為該相單數(shù)
分接的接觸環(huán)與切換開關(guān)接點(diǎn)/!
、1!
、0!
對應(yīng)的中
間導(dǎo)桿固定螺絲有松動。反之判定為雙數(shù)分接的接
觸環(huán)與切換開關(guān)接點(diǎn)/"
、1"
、0"
對應(yīng)的中間導(dǎo)桿固
定螺絲松動。
（"）如果“23”、“24”電阻不對稱，相差懸殊，則
為極性選擇器所致。
（&amp;amp;）觸頭系統(tǒng)表面被污染
5、選擇器與切換開關(guān)的觸頭系統(tǒng)表面有污垢、
灰塵。
6、選擇器與切換開關(guān)的觸頭系統(tǒng)表面被氧化，
使觸頭系統(tǒng)表面電阻增加。
" 解決電阻混亂的方法
對于選擇器而言，由于觸頭之間的接觸是采用
摩擦式接觸，因此發(fā)現(xiàn)電阻混亂時(shí)，主要是使分接開
關(guān)電動運(yùn)行，以使動、靜觸頭相互摩擦，消除觸頭表
面的污染。
對于切換開關(guān)，由于動、靜觸頭之間的接觸是采
用“對開”式接觸，分接開關(guān)動作時(shí)，觸頭表面沒有摩
擦現(xiàn)象，所以對切換開關(guān)動、靜觸頭表面的氧化，只
能是吊出開關(guān)芯子，由開關(guān)制造廠家拆開扇形板，用
砂布去掉觸頭表面的氧化層，尤其是去掉主弧觸頭
表面的氧化層。
!""結(jié)束語
本文介紹了繞組繞制到引線制造，產(chǎn)生直流電
阻不平衡的原因，以及制造過程中如何控制直流電
阻不平衡和解決方法。同時(shí)，還介紹了有載分接開關(guān)
引起的直流電阻混亂的原因及解決方法，這些是我
們長期以來從實(shí)踐中摸索總結(jié)出來的。用這些方法
控制變壓器直流電阻不平衡和有載調(diào)壓變壓器的調(diào)
壓分接電阻混亂效果良好。
/! /"
2
2
3
4
7
(
8*
9
:
&amp;amp;
"
!
圖9 ’( 級) 型開關(guān)與變壓器接線原理圖
0!
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分接選擇上層觸頭
!
&amp;amp; 9
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分接選擇下層觸頭
"
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4 2 3
極性選擇器極性選擇器
選擇器雙數(shù)橋式觸頭
選擇器雙數(shù)接觸環(huán)
選擇器單數(shù)橋式觸頭
選擇器單數(shù)接觸環(huán)
導(dǎo)電桿
切換開關(guān)中性點(diǎn)
導(dǎo)電桿接點(diǎn)
切換開關(guān)動觸頭
過渡電阻
圖* ’( 級) 型開關(guān)結(jié)構(gòu)示意圖
!!
萬方數(shù)據(jù)
韓見文、王常平、陸軍、馬運(yùn)騰、劉文山、程建國：淺談第 ! 期 解決變壓器直流電阻不平衡及電阻混亂的方法
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收稿日期：D??DC?EC=?
作者簡介：韓見文（>F=FGHC），女，山東省藤州市人，新疆特變電工股份有限公司變壓器廠助理工程師，主要從事變壓器
的制造及工藝研發(fā)工作；
陸軍（>FGDC），男，江蘇省新華市人，新疆特變電工股份有限公司變壓器廠助理工程師，主要從事變壓器
的制造及工藝研發(fā)工作。

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