高压电气设备与电缆直流电阻测试：方法、解决方案及木森设备应用

责任编辑： 人气： 发表时间：2025-04-11 09:29:34

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  一、引言
  在变电站的运行中，高压电气设备与电缆的直流电阻测试是保障其安全稳定运行的关键环节。通过直流电阻测试，能够及时发现设备内部的接头焊接质量、引线与线圈接头情况以及分接开关的开路和短路问题等潜在缺陷，从而避免因设备故障导致的停电事故。据统计，电力系统60%以上的停电事故是由设备绝缘缺陷引起的，而直流电阻测试作为预防性试验的重要组成部分，对于提前发现和处理设备缺陷具有重要意义。
  
  二、直流电阻测试方法
  （一）测试原理
  直流电阻测试是基于欧姆定律，在被试绕组中通入一直流电流，稳定后测量该绕组的电流和该电流上产生的电压降，进而计算出绕组的直流电阻。以变压器为例，电磁式电压互感器是一个带电感的绕组，可视为被测绕组的电感与电阻串联的等值电路。当直流电压加入时，电感电流不能突变，从被测绕组接通直流电源的瞬间到电路达到稳态存在一个过渡过程。
  
  （二）测试流程
  准备工作：确保试验设备完好，校准合格。对变电站设备进行清洁和预处理，去除设备表面的灰尘、油污等，减少外界因素对测试结果的影响。
  接线：根据被试设备的特点选择合适的接线方式。对于变压器线圈直流电阻测试，使用电桥时首先要接好桥臂的四根接线，两根电流接线端要接在变压器靠线圈侧（即内侧），两根电压接线端要接靠线圈外侧，这样可以提高测量准确性。
  测试操作：打开电源开关，经过一段时间后再接通电桥的检流计，然后根据检流计偏转的方向来平衡电桥。当电桥指针向正方向打得快时，倍率开关要向小调整，调整后电桥指针向正方打的速度降慢时再将数值旋钮向小调整，先调高位数后调低位数，直到电桥调整平衡；当电桥指针向正负方向打得快时，倍率开关要向大调整，调整后电桥指针向正方打得慢时再将数值旋钮向大调整，直到电桥平衡。平衡后读出数值，用读出的数值再乘上倍率，就是所测得的该相该分接开关上的直流电阻。
  数据记录：准确记录测试数据，包括测试时间、环境温度、被试设备信息以及测量得到的直流电阻值等。
  （三）不同设备的测试要点
  变压器：对于小于100Ω的电阻多采用双臂电桥（凯尔文桥）测试，大于100Ω的电阻采用单臂电桥（惠斯登电桥）测试。测量线圈的直流电阻应在引线端上接线，测出分接开关上所有位置上的直流电阻。如有中性点引出端测线直流电阻，无中性点引出端测线直流电阻。对1600kVA以上的变压器，各相线圈间同档分接开关的直流电阻相互间差别不大于三相平均值的2%；各线间同档分接开关的直流电阻相互间差别不大于三相平均值的1%。对1600kVA以下的变压器，各相线圈间同档分接开关的直流电阻相互间差别不大于三相平均值的4%；各线间同档分接开关的直流电阻相互间差别不大于三相平均值的2%。
  高压电缆：测试时要注意电缆的敷设方式和长度对测试结果的影响。对于长电缆，应考虑电缆的分布电容和电感对测试电流和电压的影响，采用合适的测试方法和设备。同时，要确保电缆两端接地良好，避免接地不良导致的测量误差。
  三、常见问题及解决方案
  （一）测试数据异常
  原因分析：可能是测量电桥误差、分接开关接线不良、线圈间焊接不良、断线、变压器套管中导电管和引线接线不良等因素导致。
  解决方案：首先检查测量电桥的准确性和校准情况，确保电桥正常工作。然后对分接开关、线圈焊接部位、引线等进行仔细检查，排除接触不良、焊接不良和断线等问题。对于变压器套管中的导电管和引线接线，要进行重新连接和紧固。
  （二）测试过程中设备损坏
  原因分析：可能是由于测试电流过大、通电时间过长，导致被测电阻因发热而产生较大误差，甚至损坏设备。
  解决方案：严格控制测试电流的大小和通电时间，按照设备的技术要求和测试标准进行操作。在测试前，对被测设备的额定电流和耐热性能进行评估，选择合适的测试参数。同时，在测试过程中要密切观察设备的温度变化，如发现设备温度过高，应立即停止测试，待设备冷却后再进行。
  （三）环境因素影响
  原因分析：温度对直流电阻影响很大，不同的环境温度会导致测试结果出现偏差。
  解决方案：测量必须在绕组温度稳定的情况下进行，准确记录被试绕组的温度。对于温度变化较大的情况，可以采用温度补偿的方法对测试结果进行修正。同时，尽量选择在温度相对稳定的环境中进行测试，避免在高温、低温或温度变化剧烈的环境下进行。
  四、木森变电站电气试验设备推荐
  （一）直流电阻测试仪
  木森电气的直流电阻测试仪具有高精度、高稳定性和操作简便等特点。例如，其产品能够准确测量变压器绕组的直流电阻，测量范围广，可满足不同容量变压器的测试需求。同时，设备具备自动调零、自动量程切换等功能，大大提高了测试效率和准确性。
  
  （二）多功能变压器变比、组别、极性自动数字式电桥
  该设备集变压器变比测试、组别试验和极性判断于一体，具有自动化程度高、测试精度高、操作简单等优点。它能够快速准确地测量变压器的变比、组别和极性，为变压器的安装、调试和运行提供可靠的数据支持。
  
  （三）绝缘电阻测试仪
  如MS-3126A绝缘电阻测试仪，适用于隔离开关、负荷开关及高压熔断器等设备的绝缘电阻测量。该设备具有测量范围广、精度高、抗干扰能力强等特点，能够有效检测设备的绝缘性能，确保设备的安全运行。
  
  五、结论
  高压电气设备与电缆的直流电阻测试是变电站现场调试中的重要环节，通过合理的测试方法、有效的解决方案和先进的试验设备，能够准确检测设备的直流电阻，及时发现设备存在的缺陷和问题，为变电站的安全稳定运行提供保障。木森电气的电气试验设备以其高精度、高稳定性和操作简便等特点，在变电站电气试验中发挥着重要作用。在今后的工作中，应进一步加强对直流电阻测试技术的研究和应用，不断提高测试水平和设备性能，为电力系统的发展做出更大的贡献。
  
  参考文献
  [变电站现场调试技术与应用]（书名暂以方括号表示，因原文未提供具体书名形式）
  木森电气相关产品资料及技术文档

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