直流電阻

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直流電阻范文第1篇

【關(guān)鍵詞】變壓器;直阻;要求;2倍

1、引言

在進(jìn)行變壓器繞組直流電阻的測試工作中，經(jīng)常會有試驗(yàn)人員記不清試驗(yàn)值的要求，甚至有些工作多年試驗(yàn)人員會犯概念性錯誤，把星形接線、三角形接線繞組直流電阻的要求分別對應(yīng)相間差別和線間差別。本文通過對變壓器繞組直流電阻要求的分析論證，幫助試驗(yàn)人員（指沒有開展?fàn)顟B(tài)檢修仍在使用《電氣設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》的單位的試驗(yàn)人員）在理解的基礎(chǔ)上記憶，避免工作上失誤造成的不良影響。

2、變壓器繞組直流電阻要求

在《電氣設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》（DL/T596-1996）中，對變壓器繞組的直流電阻要求如下：

1）1.6MVA以上變壓器，各相繞組電阻相互間的差別不應(yīng)大于三相平均值的2%，無中性點(diǎn)引出引出的繞組，線間差別不應(yīng)大于三相平均值的1%。

2）1.6MVA及以下變壓器，各相繞組電阻相互間的差別不應(yīng)大于三相平均值的4%，無中性點(diǎn)引出的繞組，線間差別不應(yīng)大于三相平均值的2%。

3）與以前相同部位測得值比較，其變化不應(yīng)大于2%。

由于變壓器繞組直流電阻的要求與變壓器的容量有關(guān)，為了敘述方便，在以下的討論中均指1.6MVA以上變壓器。

3、試驗(yàn)人員常犯的錯誤

有關(guān)變壓器繞組直流電阻要求，試驗(yàn)人員常犯以下的錯誤：

1）記憶錯誤。把相間差別記為1%，線間差別記為2%。

2）概念錯誤。把相間差別要求誤認(rèn)為星形接線時的要求，把線間差別要求誤認(rèn)為三角

形接線時的要求;即只要繞組是星形接法，無論測量的是相間電阻還是線間電阻，均認(rèn)為其要求為2%;而只要繞組是三角形接法，無論測量的是相間電阻還是線間電阻，均認(rèn)為其要求為1%。

其犯錯的根源就在于不理解為什么相間要求是線間要求的2倍。

4、分析論證

下面對變壓器繞組直流電阻要求中相間差別是線間差別2倍的問題通過數(shù)學(xué)推理加以論證

首先假設(shè)a、b、c三相繞組直流電阻分別為Ra、Rb、Rc，相間差別為M，線間差別為

N，則相間差別可表示為：

M=3（Ra―Rb）/（Ra+Rb+Rc）;

M=3（Rb―Rc）/（Ra+Rb+Rc）;

M=3（Rc―Ra）/（Ra+Rb+Rc）;

下面分別對星形接法和三角形接法中線間電阻的差別進(jìn)行推導(dǎo)。

1）星形接法

線間電阻為：

Rab=Ra+Rb，Rbc=Rb+Rc，Rca=Rc+Ra;

線間差別為：

NY=3（Rbc―Rab）/（Rab+Rbc+Rca）=3（Rc―Ra）/2（Ra+Rb+Rc）=M/2;

NY=3（Rca―Rbc）/（Rab+Rbc+Rca）=3（Ra―Rb）/2（Ra+Rb+Rc）=M/2;

NY=3（Ra b―Rca）/（Rab+Rbc+Rca）=3（Rb―Rc）/2（Ra+Rb+Rc）=M/2;

2）三角形接法

以Y/―11的變壓器為例，即a頭接b尾、b頭接c尾、c頭接a尾。

線間電阻為：

Rab=Rb（Ra+Rc）/（Ra+Rb+Rc）;

Rbc=Rc（Ra+Rb）/（Ra+Rb+Rc）;

Rca=Ra（Rb+Rc）/（Ra+Rb+Rc）。

線間差別為：

N=3（Rab―Rbc）/（Rab+Rbc+Rca）

=3Ra（Rb―Rc）/2（RaRb+RbRc+RcRa）

=3（Rb―Rc）/2（Rb +Rc+RbRc/Ra）;

N=3（Rbc―Rca）/（Rab+Rbc+Rca）

=3Rb（Rc―Ra）/2（RaRb+RbRc+RcRa）

=3（Rc―Ra）/2（Ra+Rc+RcRa/Rb）;

N=3（Rca―Rab）/（Rab+Rbc+Rca）

=3Rc（Ra―Rb）/2（RaRb+RbRc+RcRa）

=3（Ra―Rb）/2（Rb+Ra+RaRb/Rc）。

由以上各式可以看出，NY與N比較，只是分母有所差別;為了比較，下面取一對對應(yīng)的NY與N進(jìn)行一下比較：

（N―NY）/ NY= [3（Ra―Rb）/2（Rb+Ra+RaRb/Rc）―3（Ra―Rb）/2（Ra+Rb+Rc）]

/3（Ra―Rb）/2（Ra+Rb+Rc）

=（Rc2―RaRb）/（RaRb+RbRc+RcRa）

現(xiàn)在，我們假設(shè)三相繞組中，a相是問題繞組，設(shè)Rb=Rc=R、Ra=XR，則

δ=|（N―NY）/ NY|=|（1―X）/（1+2X）|

下面，我們對X取若干數(shù)值進(jìn)行比較，見下表：

從以上計(jì)算結(jié)果可知，即使問題相的直流電阻比正常相的直流電阻大10%，星形接法與三角形接法線間差別的差值僅為0.15%，因此，可以認(rèn)為 N≈NY=M/2。

直流電阻范文第2篇

【關(guān)鍵詞】三相變壓器；電阻；實(shí)驗(yàn)值；結(jié)果分析

1 測量變壓器繞組直流

1.1 電阻的目的

要檢查電路的完整性需要通過線圈直流電阻的測試，直流電組測量作為變壓器試驗(yàn)中一個主要試驗(yàn)項(xiàng)目，需要進(jìn)行分接開關(guān)、引線和套管載流部分的接觸是否符合設(shè)計(jì)要求以及i相電阻值是否平衡等情況。

1）需要檢查繞組接頭的焊接質(zhì)量和繞組有無匝間短路。

2）各個位置分接開關(guān)的接觸是否正常以及實(shí)際位置與分接開關(guān)是否相匹配需要檢測.

3）引出線是否發(fā)生斷裂現(xiàn)象和多股導(dǎo)線是否發(fā)生并繞組是斷股等情況需要檢查。

1.2 測量變壓器線圈直流電阻的標(biāo)準(zhǔn)

《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》中規(guī)定如下

（1）對于電流相對較大的變壓器，三相平衡值的0.02要大于等于各相繞組相互間差別。

（2）不是由中性點(diǎn)引出線阻，三相平衡值的0.01要大于等于線間差別。

（3）對于電流相對較小的變壓器，三相平均值的0.04不小于相間差別，三相平衡值的0.02不應(yīng)小于線間差別.與以前相同部位測得值比較，其變化不應(yīng)大于2%.

不平衡率 R % = （R max---R miu）/Rp×100% ；Rp=（Rab+Rbc+ Rca）/3。

1.3 測量方法

直流電組的測量方法是電壓降法和電橋法。由于電壓降法方法相對簡單，所需要換算消耗的能量多。所以直流電橋法采用的相對多在實(shí)際工程中。電橋便于攜帶和便于使用，結(jié)果測量準(zhǔn)確。在線圈中，單臂電橋測量通常使用電阻值超過一定限度時，電阻值相對較小時采用雙臂電橋測量。在使用雙臂電橋接線時，電橋的電位樁頭要靠近被測電阻，電流樁頭要接在電位樁頭上。在測量前，需要先估計(jì)被測線圈的電阻值，將電橋倍率選鈕接在適當(dāng)位置，將沒有被測線圈短路接地，打開開關(guān)充電，待充足電后按下檢流計(jì)開關(guān)，馬上調(diào)節(jié)測量臂，使檢流計(jì)指針向檢流計(jì)刻度中間的0位線方向移動，進(jìn)行微調(diào)，等指針平停在零位t時記錄此時電阻值，被測線圈電阻值一倍率數(shù)×測量臂電阻值。測量完畢，首先放開檢流計(jì)按鈕，然后放開電源開關(guān)。

2 電阻測量方法及注意事項(xiàng)：

2.1 直流電阻測量注意事項(xiàng)

我們要嚴(yán)格遵守電氣安全規(guī)程和設(shè)備試驗(yàn)規(guī)程在測量過程中，還要特別注意以下幾點(diǎn)：①在線圈溫度穩(wěn)定的情況下測量，變爪器油箱上、下部問的溫度差不大于3"C；②變壓器線圈存有電感，測量時的充電電流不穩(wěn)定，一定要在電流穩(wěn)定后計(jì)數(shù)，必要時需采取縮短充電時間的措施；③要最大可能減少試驗(yàn)回路中的導(dǎo)線接觸電阻，運(yùn)行中的變壓器分接頭受到油膜等污物的影響容易產(chǎn)生接觸不良現(xiàn)象，一般需切換多次后再測量，降低發(fā)生判別錯誤幾率；④連接線與被測電阻的接觸面要干凈，以盡量減少與電阻的接觸；⑤斷開電源后，才能改變接線和被測對象。

2.2 相關(guān)規(guī)范要求及換算

變壓器是由中性點(diǎn)引出的，按照規(guī)定要求：要測】}f{相電阻，線間電阻應(yīng)有三相變壓器測出；分接頭的線圈在小修和預(yù)試時，只需測出線圈電阻是在使用位置上。測出所有分接頭位置的線圈電阻，是在進(jìn)行大修和交接試驗(yàn)時，因?yàn)樽儔浩魃a(chǎn)產(chǎn)品的優(yōu)劣、維修水平有高有低、儀器精度的差別和測量方式的不同。測得的結(jié)果也大不相同。

相關(guān)規(guī)定要求：變壓器在一定電壓以下時，i相平均值的0.04要大于各線圈的電阻之差，變壓器中的電壓大于一定值時，三相平均值的0.02要大于等于各線圈電阻的差值；最近兩次測量值相比較，兩次值的變化要小于0.02。在進(jìn)行比較分析電阻值時，溫度不變時必要條件，溫度不相同時，20℃時電阻值的換算溫度。不同溫度下?lián)Q算的電阻值公式為：R2=R1（T+tz）/（T+t1）.式中：R。、Rz分別為溫度在t。、t。時的電阻值；丁為計(jì)算用常數(shù)，銅導(dǎo)線取235，鋁導(dǎo)線取225。

2.3 測量結(jié)果分析

通過多次試驗(yàn)測量發(fā)現(xiàn)引起三相電阻不平衡的原因有很多，例如以下：①測量值存在差別；②分接開關(guān)接觸不好，有些分接頭電阻會大一些，導(dǎo)致三相電阻不穩(wěn)定；③未焊接良好，引線和線圈接觸處發(fā)生接觸不良，在線圈巾一股或幾股沒有焊牢固，電阻勢必增大；④三角接線一相斷線，未斷線的兩相時正常時的1.5倍。斷線相相當(dāng)于正常時3倍；⑤三相線圈使用的導(dǎo)線規(guī)格型號不一樣；⑥導(dǎo)電桿和引線接觸不良在變壓器套管中；⑦在測量充電時變壓器回產(chǎn)生一定的電感，充電時間的長短對測量數(shù)值也有一定的影響。

3 實(shí)例分析

（1）將變壓器投入運(yùn)行后，經(jīng)過檢測，得到0.4KV的不平衡電壓，分別為UAB =239V，UBC= 256V， UCA = 390V。變壓器在運(yùn)行結(jié)束后，通過詳細(xì)的檢查，變壓器本身是主要的判定點(diǎn)，將以下故障排除，主要有：低壓側(cè)進(jìn)線開關(guān)的故障、高低壓側(cè)電纜引線以及設(shè)備高壓側(cè)跌落保險(xiǎn)故障等。對變壓器進(jìn)行預(yù)防性的試驗(yàn)中可以看出，變壓器高壓側(cè)繞組的直流電阻AC兩相間的線電阻與原來的數(shù)據(jù)基本保持一致，為7.1Ω，但另外兩個線間的電阻用儀器測定后得到2000Ω的最大檔位，是測不出來的。得到測量結(jié)果后，通過對結(jié)果的分析和判斷，造成這些故障產(chǎn)生的原因主要有以下幾種：

①導(dǎo)電桿和B相的焊接處出現(xiàn)開裂現(xiàn)象；

②B相繞組的高壓線圈出現(xiàn)開裂；

③繞組和繞組間出現(xiàn)脫焊現(xiàn)象；

④開關(guān)處出現(xiàn)接觸不良的現(xiàn)象。

檢查吊芯后可以得出，導(dǎo)電桿和B相繞組之間出現(xiàn)了開裂。我們要本著認(rèn)真的態(tài)度和深入探究的原則，分析出出現(xiàn)故障的原因：相關(guān)的操作人員在春季對一次小設(shè)備的檢修中，發(fā)現(xiàn)了B相高壓套管處有滲油漏油的現(xiàn)象，但由于操作不熟練和經(jīng)驗(yàn)的缺乏，導(dǎo)致擰斷了繞組和電桿間的連接。

（2）在2012年的秋季檢修一臺變壓器，出現(xiàn)了不平衡率超出規(guī)范要求的現(xiàn)象，經(jīng)檢測得到高壓繞組直流電阻分別為RAB=41.5Ω，RBC=41.19Ω，RAC=39.21Ω。通過分析之后，可能是因?yàn)榉纸娱_關(guān)的觸頭不經(jīng)常使用且長期浸泡在變壓器油中的緣故，造成在觸頭表面形成了一層氧化膜，出現(xiàn)氧化現(xiàn)象。在對開關(guān)的反復(fù)轉(zhuǎn)動測定后，得到的數(shù)據(jù)與原來的數(shù)據(jù)差別較小，又對其他的檔位進(jìn)行檢測之后，發(fā)現(xiàn)平衡率都不在規(guī)定范圍之內(nèi)。因此發(fā)生故障的原因就既有可能出現(xiàn)在分接開關(guān)和引出線的地方，檢查吊芯后，發(fā)現(xiàn)分接開關(guān)的檔處有螺絲松動了，擰緊之后再檢測，檢測結(jié)果合格。

（3）2013年10月，管理處的1臺變壓器在預(yù)防性的試驗(yàn)中，經(jīng)過檢測得到低壓側(cè)繞組的直流電阻分別為RAB=18.1 mΩ，RBC=14.01mΩ，RAC=14.10 mΩ，通過計(jì)算得出不平衡系數(shù)嚴(yán)重的超出了規(guī)范要求。但因?yàn)檫@臺變壓器上個供電周期運(yùn)行穩(wěn)定，并無異常現(xiàn)象，查看以往數(shù)據(jù)也都正常，因此懷疑可能是檢測設(shè)備出現(xiàn)了偏差導(dǎo)致檢測出現(xiàn)了誤差。然后對同一部位在同一時間段內(nèi)用另外一臺儀器進(jìn)行檢測，不平衡系數(shù)的差別依然很大。從這一點(diǎn)可以看出，故障點(diǎn)應(yīng)該是在變壓器大的內(nèi)部。為了進(jìn)一步的證實(shí)故障點(diǎn)在變壓器大的內(nèi)部，就需要把測得的線電阻換算成相電阻。通過計(jì)算后得到的數(shù)據(jù)與原數(shù)據(jù)相比，故障相別為B相。

4 結(jié)束語

通過以上文章的簡述，可以得出，影響變壓器線圈直流電阻的因素有很多，有內(nèi)部因素和外部因素，其中對綜合判斷變壓器繞組回路中的故障具有重要意義的是變壓器繞組的直流電阻和不平衡率等。這些因素對變壓器線圈直流電阻的影響較大，為了降低這些因素的影響，就要加強(qiáng)對運(yùn)行變壓器的管理，提高檢測水平及安裝質(zhì)量，保證變壓器平穩(wěn)、正常的運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉云青.牽引變電技術(shù)問答[M].北京：中國鐵道出版，2014.

[2]賈軍琳.變線器線圈直流電阻測量及其結(jié)果分析[J].內(nèi)蒙占科技與經(jīng)濟(jì)，2012（14）.

直流電阻范文第3篇

對于GB/T 3048.4-2007中規(guī)定需要采用長導(dǎo)體測量導(dǎo)體直流電阻的情況，從實(shí)際測量數(shù)據(jù)出發(fā)，分析了影響測量正確性因素，對比了不確定度因數(shù)的影響，提出應(yīng)將導(dǎo)體長度測量與實(shí)測電阻代入公式計(jì)算后一起進(jìn)行A類評定方法，并進(jìn)行了評定。

關(guān)鍵詞：

長導(dǎo)體；直流電阻測量；來源分析

中圖分類號：

TB

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：16723198（2015）11019302

0概述

電線電纜導(dǎo)體直流電阻測量的方法是GB/T 3048.4-2007《電線電纜電性能試驗(yàn)方法第4部分：導(dǎo)體直流電阻試驗(yàn)》。通常檢測時依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)將從電線電纜上切取長度不小于1m的試樣，安裝在專用的四端測量夾具測量。該夾具外側(cè)為電流電極，內(nèi)側(cè)為電位電極。兩個電位電極之間距離定長為1m。測量1m長度導(dǎo)體的電阻值，并根據(jù)公式（1）換算至導(dǎo)體在溫度為20℃時每公里長度電阻值。

同時由于鋁在空氣中極易被氧化的特性，其表面均有一層氧化層，而氧化層的電阻率大于鋁導(dǎo)體本身的電阻率。雖然標(biāo)準(zhǔn)中4.3款要求：“試樣在接入測量系統(tǒng)前，應(yīng)預(yù)先清潔其連接部位的導(dǎo)體表面，連接處表面的氧化層應(yīng)盡可能除盡。”但是該氧化層不僅存在于絞合導(dǎo)體的外表面，還存在于絞合導(dǎo)體各個單線之間。導(dǎo)體的截面越大，單線之間的總接觸電阻隨之增大。通常采用增加導(dǎo)體電阻試樣長度的方法，減少接觸電阻對導(dǎo)體電阻測試的影響。標(biāo)準(zhǔn)的4.4.1款推薦了幾種試樣的長度，因此鋁芯絞線的導(dǎo)體電阻測量時經(jīng)常出現(xiàn)3m、5m、10m的試樣。因此需要對這種較長的導(dǎo)體試樣進(jìn)行導(dǎo)體電阻測量不確定度的來源分析并加以控制。

1測量步驟及環(huán)境

1.1設(shè)備及樣品

（1）本次測量樣品是2014年由上海電纜研究所組織的能力驗(yàn)證的樣品，是一根長約3.5m、7根單絲絞合的鋁導(dǎo)體。

（2）PC36C直流電阻測量儀，該試驗(yàn)儀內(nèi)置有銅、鋁導(dǎo)線溫度校正功能。既當(dāng)試驗(yàn)溫度在15℃-25℃范圍內(nèi)，通過設(shè)定溫度校正開關(guān)，將實(shí)測的電阻值根據(jù)GB/T3048.4推薦的公式（2）自動換算到該導(dǎo)線在基準(zhǔn)溫度20℃時的電阻值。

1.2樣品制備

依據(jù)GB/T3048.4的要求將3.5m樣品去除兩端的絕緣，露出導(dǎo)體。由于導(dǎo)體表面光潔，未見明顯附著物和氧化層，因此未對接觸部位酸洗，直接將導(dǎo)體端頭用鋁鼻子壓接。將導(dǎo)體安裝在四端夾具上，夾具的電流電極夾在鋁鼻子上，同時閉合鋒利的電位電極，保證其與導(dǎo)體表面可靠接觸。同時打開房間空調(diào)，進(jìn)行恒溫處理24h。

2測量不確定度影響分析及評定

根據(jù)導(dǎo)體直流電阻測量方法及相關(guān)文獻(xiàn)資料，結(jié)合日常檢驗(yàn)的經(jīng)驗(yàn)分析其不確定度的來源主要有：

依據(jù)檢測方法，需對樣品進(jìn)行10次獨(dú)立的測量計(jì)算重復(fù)性引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度。由于長導(dǎo)體的特殊性，無法依靠試驗(yàn)夾具本身的間距控制測量時導(dǎo)體的長度，因此采用取下樣品反復(fù)安裝上夾具進(jìn)行重復(fù)的測量的方法，會導(dǎo)致每次實(shí)測導(dǎo)體長度出現(xiàn)較大的偏差。因此只能采用先測量電阻，根據(jù)電位電極位置在導(dǎo)體上劃出相應(yīng)的標(biāo)記，將樣品取下后拉直依據(jù)標(biāo)記位置進(jìn)行長度測量的方法。

考慮到進(jìn)行測量時通過導(dǎo)體電流會導(dǎo)致導(dǎo)體的溫度上升的因素，因此將測量間隔調(diào)為5min一次。測量數(shù)據(jù)見表1。

從上表中看出第6次和第10次測量值明顯小于其他8次測量，這兩次測量正好處于空調(diào)啟動制熱不久后進(jìn)行的。應(yīng)該是空調(diào)制熱時將環(huán)境溫度提升，檢測人員按照水銀溫度計(jì)顯示的溫度輸入設(shè)備進(jìn)行計(jì)算，而導(dǎo)體本身的溫度未產(chǎn)生變化導(dǎo)致。隨后我們將檢測間隔增加到1h，并且保證空調(diào)啟動后15min進(jìn)行測量。測量數(shù)據(jù)見第二次測量值。

分析其原因，一方面是由于樣品為絞合導(dǎo)體本身有一定的扭曲應(yīng)力，生產(chǎn)出來都是卷繞在線盤上存放，導(dǎo)致測量時無法絕對拉直；另一方面樣品的長度超過了定值夾具的測量范圍，測量時人員操作、讀數(shù)存在較多的不確定因素。可以預(yù)見隨著樣品截面積的增大，樣品長度增加到5m、10m時，長度測量的難度隨之增大。因此根據(jù)實(shí)際情況出發(fā)，將10次電阻測量的平均值，分別與10次長度測量值進(jìn)行計(jì)算，得出數(shù)據(jù)進(jìn)行A類評定。

3結(jié)束語

從整個實(shí)驗(yàn)及不確定評定過程來看：

測量時溫度計(jì)對環(huán)境溫度靈敏度，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于試樣導(dǎo)體的溫度，因此測量時環(huán)境溫度并不能真實(shí)的反映試樣的溫度，因此除了按照標(biāo)準(zhǔn)要求布置溫度計(jì)位置外，還應(yīng)該盡量避免在空調(diào)啟動后馬上對溫度計(jì)進(jìn)行讀數(shù)。

直流電阻范文第4篇

【關(guān)鍵詞】電位差計(jì)；電阻箱；檢流計(jì)；電動勢；電阻；惠斯登電橋

0 引言

電位差計(jì)是運(yùn)用補(bǔ)償法原理來測量電動勢和電勢差的一種精密的電學(xué)測量儀器，為了讓學(xué)生了解電位差計(jì)的原理與使用，大學(xué)實(shí)驗(yàn)室一般是用11米線電位差計(jì)板組裝直流電位差計(jì)，讓學(xué)生測量電池電動勢等電學(xué)量。惠斯登電橋法測量電阻是測量中值電阻準(zhǔn)確度較高的一種方法，而大學(xué)實(shí)驗(yàn)室在教學(xué)中也是用滑線式惠斯登電橋板來組裝電路。無論是11米線電位差計(jì)板還是滑線式惠斯登電橋板，這些儀器都有其局限性，一般只在各自實(shí)驗(yàn)中使用。本文中使用實(shí)驗(yàn)室常見儀器――電阻箱代替11米線電位差計(jì)板來組裝電位差計(jì)，介紹了如何利用這樣的電位差計(jì)測量電動勢和電阻，并且，此電路稍加改動即可成為惠斯登電橋法測量電阻的電路。無論是用電位差計(jì)測量電動勢和電阻，還是用惠斯登電橋的方法測量電阻，這兩種方法都是測量準(zhǔn)確度較高的方法。

1 電位差計(jì)的工作原理

1.1 補(bǔ)償法原理

如圖1所示，當(dāng)兩個電源對接，Ex是待測電源，E0為一連續(xù)可調(diào)的標(biāo)準(zhǔn)電源，調(diào)節(jié)E0使檢流計(jì)指針示零，說明電路中沒有電流通過，電路達(dá)到平衡，此時，兩個電源在回路中互為補(bǔ)償。若已知平衡狀態(tài)下的標(biāo)準(zhǔn)電源E0的大小，則Ex的大小亦被確定。這種由標(biāo)準(zhǔn)電源與待測電源相互補(bǔ)償，通過標(biāo)準(zhǔn)電源電動勢測量待測電源電動勢的方法即為電位差計(jì)的補(bǔ)償法原理，這是電位差計(jì)的基本工作原理[1]。

1.2 電位差計(jì)電路工作原理

電位差計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路中，可調(diào)標(biāo)準(zhǔn)電源可用穩(wěn)壓電源與一可變電阻組成，如圖2所示，將開關(guān)K撥向Es端（Es為一電動勢已知的標(biāo)準(zhǔn)電池），調(diào)整C的位置，當(dāng)檢流計(jì)指針示零時，Es電動勢與A、C間電位差相補(bǔ)償，則I0=；再將開關(guān)K撥向待測電源Ex端，調(diào)整C的位置使檢流計(jì)指針示零，此時，Ex電動勢與C、B間電位差相補(bǔ)償，則Ex=I0RCB=RCB，即求得待測電源電動勢。

2 電位差計(jì)實(shí)驗(yàn)電路設(shè)計(jì)

2.1 測量電動勢

電位差計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路如圖3所示，E0是穩(wěn)壓電源，Rp是滑動變阻器，在電路中起到分壓保護(hù)的作用，R1、R2為兩個變阻箱（標(biāo)準(zhǔn)電阻），K2是保護(hù)開關(guān)用以保護(hù)檢流計(jì)，Es是標(biāo)準(zhǔn)電池，其電動勢已知，Ex是待測電源。給R1和R2一個初始阻值（例如使R1和R2均為2000.0Ω，這個數(shù)字不易太小，太小會影響有效數(shù)字，取幾百或幾千的整數(shù)是為了后面調(diào)整時便于記憶），閉合開關(guān)K1，開關(guān)K2先撥向最大電阻R端的粗調(diào)檔，電路調(diào)整中隨著檢流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)變小，再將其依次換到r端中調(diào)檔和導(dǎo)線端細(xì)調(diào)檔，將開關(guān)K3撥向標(biāo)準(zhǔn)電池Es一端，調(diào)節(jié)滑動變阻器使檢流計(jì)指針示零，此時R1兩端的電位差與標(biāo)準(zhǔn)電源的電動勢Es相等，則主回路中的電流I0可表示為I0=。再將開關(guān)K3撥向待測電源Ex一端，保持R1、R2的阻值之和不變，調(diào)整電阻箱阻值，使檢流計(jì)指針示零，此時R2兩端的電位差與待測電源的電動勢Ex相等，且主回路的電流依然為I0，則Ex=I0R2=R2。

電位差計(jì)是一個電阻分壓裝置，它將待測電動勢與一個標(biāo)準(zhǔn)電動勢直接比較，實(shí)驗(yàn)中只需已知標(biāo)準(zhǔn)電池的電動勢Es，利用R1、R2的比值，即可求得待測電源的電動勢，并且在測量過程中，Es和Ex均不提供電流，避免了導(dǎo)線電阻和電源內(nèi)阻對測量準(zhǔn)確度的影響，因此，這種補(bǔ)償法測量電位差準(zhǔn)確度較高[2]。

2.2 測量電阻

2.2.1 電位差計(jì)測電阻

這種使用電位差計(jì)測量電阻方法，不使用電流表和電壓表，不存在表頭內(nèi)阻分壓或分流造成的誤差，也不存在因電流表和電壓表準(zhǔn)確度不高而帶來的誤差。使用這種測量方法測量電阻甚至不需已知Es的大小，只要電阻箱的準(zhǔn)確度高，以及檢流計(jì)靈敏度足夠高，即可精確測量未知電阻的阻值。

2.2.2 惠斯登電橋法測電阻

圖3測量電動勢的電路只需稍加變化，即可成為另一種測量電阻的電路。如圖5所示，將圖3電路中單刀雙擲開關(guān)K3去掉，將三端導(dǎo)線直接相連，再用標(biāo)準(zhǔn)電阻R0與待測電阻Rx分別取代Es與Ex的位置，標(biāo)準(zhǔn)電阻使用電阻箱或一個不可調(diào)電阻均可，但阻值必須可知。

當(dāng)圖5電路中的開關(guān)閉合時，若流過檢流計(jì)的電流零，此時，R1兩端的電位差與R0兩端的電位差相等，R2兩端的電位差與Rx兩端的電位差相等，則有I1R1=I0R0，I2R2=IxRx，因?yàn)榱鬟^檢流計(jì)的電流為零，所以I1=I2，I0=Ix，由此得，即，Rx=R0。

這種測量電阻的方法稱為惠斯登電橋法。與電位差計(jì)將待測電動勢與標(biāo)準(zhǔn)電動勢相比較來求待測電動勢類似，惠斯登電橋法測電阻，是通過將待測電阻與標(biāo)準(zhǔn)電阻比較，來測量待測電阻阻值的方法。因此，惠斯登電橋法測電阻，只需根據(jù)R1、R2與R0的阻值，即可計(jì)算出待測電阻的大小。

圖5中，若標(biāo)準(zhǔn)電阻R0不可調(diào)，則可通過調(diào)整R1或R2的阻值來使檢流計(jì)指針指零，在調(diào)整過程中隨著流過檢流計(jì)的電流減少，相應(yīng)調(diào)整保護(hù)開關(guān)的檔位，當(dāng)K2在細(xì)調(diào)檔時檢流計(jì)的指針示零，則電橋平衡，此時Rx=R0。

若標(biāo)準(zhǔn)電阻R0可調(diào)（可用一電阻箱代替），則可先固定R1、R2的比率，調(diào)整R0使檢流計(jì)指針指零，若調(diào)整R0不能夠使檢流計(jì)指零，則可再調(diào)整R1或R2的阻值，最終使電橋平衡，再根據(jù)Rx=R0的關(guān)系式求出待測電阻的阻值。

3 優(yōu)缺點(diǎn)

本文中介紹的用電阻箱組裝電位差計(jì)的電路具有結(jié)構(gòu)簡單、組裝靈活、使用儀器常規(guī)等特點(diǎn)，并且無論是測量電動勢還是測量電阻都不需要使用電壓表和電流表，這就使測量不會受到電壓表、電流表精確度的影響，也不存在儀表內(nèi)阻分壓或分流的影響，測量準(zhǔn)確度較高。但是，整個電路的測量依賴電阻箱準(zhǔn)確度，以及檢流計(jì)靈敏度，并且，文章中所介紹的兩種測量電阻的方法，因?yàn)榫泳€電阻和接觸點(diǎn)上的接觸電阻，因此，這兩種方法均不適合測量低值電阻，測量低值電阻，誤差較大。

4 結(jié)束語

本文中所設(shè)計(jì)的這個實(shí)驗(yàn)電路簡單，卻即可通過補(bǔ)償法測量電動勢和電阻，也可利用惠斯登電橋的方法測量電阻，且測量準(zhǔn)確度較高。電路中使用的儀器均是實(shí)驗(yàn)室常見的儀器，這些實(shí)驗(yàn)儀器幾乎是所有大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)室必備的儀器設(shè)備，所以該實(shí)驗(yàn)比較適合用于設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，或在需要電位差計(jì)，以及需要精確測量中值電阻，而又缺少專業(yè)設(shè)備時，即可組裝本文所介紹的電路來進(jìn)行測量。

【參考文獻(xiàn)】

直流電阻范文第5篇

（國網(wǎng)河北省電力公司保定供電分公司，河北保定071000）

摘要：在電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中，變壓器的分接開關(guān)有著十分重要的作用，當(dāng)分接開關(guān)出現(xiàn)故障時，電力系統(tǒng)的運(yùn)行就會受到比較嚴(yán)重的影響，因此，要十分重視分接開關(guān)故障的分析與處理。鑒于此，針對某具體實(shí)例闡述了分接開關(guān)故障情況，分析了故障產(chǎn)生的原因，提出了故障處理措施及防范措施，以便保證電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行，促進(jìn)電力事業(yè)的繁榮發(fā)展。

關(guān)鍵詞 ：變壓器；直流電阻；分接開關(guān)

0引言

變壓器繞組直流電阻的測量試驗(yàn)是變壓器試驗(yàn)中一個重要項(xiàng)目，也被作為變壓器例行試驗(yàn)和交接試驗(yàn)的基本項(xiàng)目之一。直流電阻測試試驗(yàn)不僅可以反映出變壓器繞組內(nèi)部的焊接質(zhì)量、引線與繞組的焊接質(zhì)量、繞組所用導(dǎo)線的規(guī)格是否符合設(shè)計(jì)要求、三相電阻是否平衡等問題［1］，還能有效地反映出變壓器分接開關(guān)、引線與套管等載流部分的接觸是否良好。可以說，直流電阻對于變壓器性能是否良好起著至關(guān)重要的作用，關(guān)乎變壓器穩(wěn)定良好運(yùn)行。本文介紹了一起在主變大修后高壓試驗(yàn)中變壓器直流電阻測試數(shù)據(jù)異常反映出分接開關(guān)故障的缺陷案例，通過分析缺陷原因，發(fā)現(xiàn)問題所在，制定消缺方案，給出防范措施。

1故障情況

本文中選取的案例為河北保定地區(qū)110kV某變電站，對其1#主變進(jìn)行改造性大修，此項(xiàng)工作的主要內(nèi)容包含兩項(xiàng)，一是對現(xiàn)有有載分接開關(guān)進(jìn)行更換，二是改造變壓器風(fēng)冷系統(tǒng)。由于工作內(nèi)容比較多，因此，計(jì)劃本次工作所需花費(fèi)的時間為9天。

大修前油化、高壓試驗(yàn)數(shù)據(jù)均無異常。大修中進(jìn)行主變吊罩，當(dāng)日按試驗(yàn)規(guī)程要求對有載分接開關(guān)切換部分進(jìn)行試驗(yàn)檢查無異常。檢查有載分接開關(guān)出廠合格證及試驗(yàn)數(shù)據(jù)均無異常。

在進(jìn)行大修后高壓試驗(yàn)時發(fā)現(xiàn)主變高壓側(cè)直流電阻試驗(yàn)數(shù)據(jù)不合格，表現(xiàn)為：高壓側(cè)C相直流電阻在1～8分接頭時顯示電流開路，10分接頭數(shù)據(jù)正常（9和11分接頭是過渡分接，不單獨(dú)測試），11～19分接頭直流電阻測試數(shù)據(jù)無異常；A、B相數(shù)據(jù)無異常，具體數(shù)據(jù)如表1所示，表中除10分接頭外未列出直阻測試正常數(shù)據(jù)。

2故障原因分析

C相在“+”極性轉(zhuǎn)換開關(guān)接觸的1～8分接頭數(shù)據(jù)均異常，顯示電流開路，而從11開始“-”極性轉(zhuǎn)換開關(guān)接觸后數(shù)據(jù)均正常，初步推斷，有載分接開關(guān)C相“+”極性轉(zhuǎn)換開關(guān)不能轉(zhuǎn)換到位或接觸不良，造成C相直流電阻測試不能正常進(jìn)行［2］。

該主變大修為改造性大修，進(jìn)行有載調(diào)壓分接開關(guān)改造，由SYXZ保變產(chǎn)早期產(chǎn)品改為上海華明產(chǎn)M型開關(guān)，由于兩種產(chǎn)品存在尺寸差異，有載選擇開關(guān)上所有引線全部進(jìn)行改造，加長或縮短，重新調(diào)整引線。施工人員既要考慮引線對主變油箱壁電氣安全距離，又要考慮整體布線的合理性，造成B相9分接頭引線接頭影響到C相“+”極轉(zhuǎn)換。而在吊開外罩后有載開關(guān)不能進(jìn)行調(diào)節(jié)，導(dǎo)致不能在當(dāng)時發(fā)現(xiàn)此問題，進(jìn)而導(dǎo)致了故障的發(fā)生。

3故障處理

進(jìn)行主變放油，將主變?nèi)丝住?10kV套管及升高座打開，施工技術(shù)人員進(jìn)入主變本體，發(fā)現(xiàn)B相9分接頭引線接頭安裝角度存在偏差，影響極性選擇器C相到位，導(dǎo)致“+”極C相接觸不到位，致使高壓側(cè)C相直流電阻在1～8分接頭時顯示開路，現(xiàn)場進(jìn)行引線角度調(diào)整，經(jīng)觀察及試驗(yàn)，缺陷消除。

缺陷處理完畢后，現(xiàn)場連夜進(jìn)行主變抽真空及真空注油工作，按照規(guī)程要求保證變壓器油靜止時間后進(jìn)行電氣試驗(yàn)工作。

4防范措施

今后會同施工及生產(chǎn)廠家研發(fā)能夠在不回裝主變外罩的情況下進(jìn)行有載分接開關(guān)切換的工具，以便在改造完成后實(shí)時驗(yàn)證有載分接開關(guān)的功能性，避免此類問題重復(fù)發(fā)生，提升分接開關(guān)的性能，保證其運(yùn)行的安全性及穩(wěn)定性［3］。

同時，在有載分接開關(guān)工作過程中，還需要采取相應(yīng)的防范措施，以便保證其正常運(yùn)行，避免故障的發(fā)生。具體說來，工作中的防范措施主要包含以下兩種：

第一，加強(qiáng)對分接開關(guān)運(yùn)行的管理。有載分接開關(guān)在運(yùn)行過程中需要開展巡視工作，在進(jìn)行巡視時，要嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)規(guī)定，一般來說，巡視內(nèi)容主要包含以下幾種：外觀的清潔度、是否存在滲漏油的現(xiàn)象、進(jìn)行調(diào)壓時聲音是否正常，另外，對于油箱的溫度也需要進(jìn)行監(jiān)視，以免出現(xiàn)過熱的情況。分接開關(guān)需要進(jìn)行定期檢查，檢查人員必須認(rèn)真檢查，不能敷衍了事，在進(jìn)行分接開關(guān)試驗(yàn)時，要嚴(yán)格按照規(guī)定的試驗(yàn)程序進(jìn)行，從而保證分接開關(guān)運(yùn)行的正常性。對于直流電阻測試工作，需要十分重視，除此之外，過渡過程中切換波形圖分析等試驗(yàn)也要同等重視，在測試過程中，如果發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)異常，就需要及時查找出現(xiàn)異常的原因，進(jìn)而進(jìn)行有針對性的處理［4］。

第二，重視分接開關(guān)檢修后的檢查。在檢修完成之后，分接開關(guān)的故障排除，為了保證分接開關(guān)的正常運(yùn)行，還需要展開檢查工作，檢查包含許多內(nèi)容，每項(xiàng)都需要仔細(xì)而又全面地檢查。比如在對儲油柜進(jìn)行檢查時，重點(diǎn)檢查的內(nèi)容為閥門，檢修完成之后，閥門應(yīng)處于開啟狀態(tài)，如果未開啟，需要進(jìn)行開啟處理；在對密封性進(jìn)行檢查時，要確保無滲漏油現(xiàn)象出現(xiàn)；在對電動機(jī)構(gòu)箱進(jìn)行檢查時，要處于水平位置，垂直轉(zhuǎn)動軸的垂直度要保證，且具備較強(qiáng)的靈活性，當(dāng)不滿足檢查要求時，就需要進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。這樣一來，分接開關(guān)才能正常運(yùn)行，降低故障發(fā)生的可能。

5結(jié)語

隨著我國經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步，電力企業(yè)也得到了比較好的發(fā)展，在這個過程中，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化，從而顯著提升了供電質(zhì)量。在電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中，變壓器有著十分重要的作用，其運(yùn)行的狀態(tài)直接決定了電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。在變壓器中，分接開關(guān)具有不可替代的重要作用，在進(jìn)行直流電阻測試時，當(dāng)某些數(shù)據(jù)異常時，就說明分接開關(guān)可能存在故障，由此，就需要及時對故障進(jìn)行分析和處理，以便保證分接開關(guān)的正常運(yùn)行，同時保證電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。

［

參考文獻(xiàn)］

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