一种超速测量大型电力变压器直流电阻的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电子电路技术领域，特别是涉及变压器检测技术领域，具体为一种超 速测量大型电力变压器直流电阻的方法。
【背景技术】
[0002] 电力变压器直流电阻测量是出厂，交接及预防性试验必做的试验项目之一，目的 是检查绕组焊接质量，检查分接开关各个位置接触是否良好，检查绕组或引出线有无折断 处，检查并联支路正确性，是否存在由几条并联导线绕制的绕组发生一处或几处断线的情 况，检查层、匝间有无短路的现象。
[0003] 我们知道测量变压器的直流电阻，就是把变压器绕组看成一个较大电感和一个较 小电阻串联的回路，在回路中通入直流电，当通入的直流电流稳定以后较大电感的感抗降 为接近零的时候，测量回路中通入的直流电压和直流电流。他们的比值，就是我们要测量的 这个较小电阻的数值，通常叫变压器绕组的直流电阻。
[0004] 目前测量变压器直流电阻的方法及使用仪器如下。
[0005] A，从施加的电源分：
[0006] 1)稳压电压源法：就是在回路中使加一个稳定的数值不变（容量足够大）的直流 电压，由于较大电感和较小电阻串联就有个自然过渡过程，当回路中的电流有小变大，相对 稳定以后，这样测量的电压与电流的比值，就是我们说的电压源法测到的变压器绕组的直 流电阻。如：QJ44双臂电桥法。
[0007] 2)全压恒流源法：利用电子技术经整流产生的直流电源，在稳压的条件下给绕组 输送足够大的电流，完成电感储能后，转入稳流状态，保持输出稳定的直流电流，本方法不 是直接按照欧姆定理的伏安表法测量的，而是使用标准电阻比较法测定电阻值的，其原理 是标准电阻和绕组中通过相同的恒流源直流电流，绕组上的直流电压U。和标准电阻上的电 压Us的比值乘以标准电阻的电阻值Rs，得到绕组的直流电阻值R。，如：直流电阻快速测试 仪。
[0008] 测试仪输出的电流大小，是有仪器的设定电压值决定的，设定电压值和标准电阻 上的电压之差，作为电压负反馈增量来控制电流输出大小的。电压负反馈增量等于零时，就 输出稳定的直流电流了。
[0009] B，从铁芯中磁通量在磁化曲线上的位置分：
[0010] 1)零值区，测试绕组和其他非测试绕组通入的电流反向，使铁芯中的磁通量基本 保持在零值，以减小电感，便测试电流快速稳定，如：消磁法。
[0011] 2)线性区：通入的测量电流较小，使铁芯中的磁通量工作在直线区域内，如：电压 电流表法，电阻突变法，激磁振荡法。
[0012] 3)非线性区：增大测量电流（大于空载电流峰值2倍以上），使铁芯中的磁通量进 入非线性区，以减小电感，使测试电流快速稳定，如：高电压，大电流法。
[0013] 4)相对饱和区：继续增大电流（大于空载电流峰值10倍以上），使铁芯中的磁通 量进入接近饱和的区域，以快速减小电感，使测试电流快速稳定。超大电流法和助磁法。
[0014] 5)绝对饱和区（饱和点以后的区域）：饱和极限，理论上存在，实际不存在的区域。
[0015] 以上方法都是为了能缩短测试时间，快速测量变压器直流电阻为目的。对于测量 容量较小的变压器（或时间常数较小的变压器），效果都比较好。随着电力系统的快速发 展，变压器的单台容量逐年增大趋势。特别是变压器容量，增至200MVA以上时。除了采用 大电流恒流源使铁芯磁通量进入深度饱和区内，才能测出较准确数值以外。其他方法基本 上几天的时间也不能测量出一个像样的数值。比如：目前测量一台容量360MVA的变压器低 压绕组直流电阻，用输出20A的直流电阻快速测试仪并用助磁的方法，大约需要30分钟，才 能测量出一个稳定的数值。若再想缩短测试时间，有的采用40A. 60A. 80A，甚至100A的大电 流（有关规定测试电流不宜超过20A)和助磁法（增大电流的变化形式）。绕组中长时间通 入大的直流电流，使绕组中的损耗增加，温度升高，测量电阻误差增大。同时也必然使铁芯 中磁通量进入相对饱和状态，根据铁磁材料中的磁畴磁化度强度的增强，当外磁场减小到 零后，磁矩也不会马上回到零，从而产生较大的剩磁。在变压器重新投入运行时，特别是全 压投入运行时。会产生极大的励磁涌流冲击电流。引起变压器绕组铁芯及内部紧固件的剧 烈震动，使变压器差动保护动作而跳闸。对变压器的使用寿命和电力系统的安全稳定运行， 都有较大危害。随着单台变压器容量的增大，这个问题将更加突出。
【发明内容】
[0016] 鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种超速测量大型电力变 压器直流电阻的方法，用于解决现有技术中测量变压器直流电阻时间长的技术问题。
[0017] 为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种超速测量大型电力变压器直流 电阻的方法，所述超速测量大型电力变压器直流电阻的方法包括：根据全压恒流源法建立 包含直流电阻测试仪内恒流源、恒流源中的标准电阻和变压器的绕组组成的测试回路；令 所述恒流源在预设的输出电流附近进行一定幅值的电流的多次波动，直至所述恒流源的输 出电流稳定在一定的电流值；根据变压器绕组上的直流电压、标准电阻上的电压以及标准 电阻的阻值得到变压器直流电阻的阻值。
[0018] 优选地，所述进行一定幅值的电流的多次波动具体实现方式为：在恒流源内的取 样电阻上并联或串联一个电阻调节电路，通过调节所述电阻调节电路的输出电阻值实现一 定幅值的电流的多次波动。
[0019] 优选地，所述电阻调节电路由多个串联的电阻构成。
[0020] 优选地，所述电阻调节电路由一个滑动变阻器构成。
[0021] 优选地，所述进行一定幅值的电流的多次波动具体实现方式为：通过调节恒流源 的直流电源电压。
[0022] 优选地，所述进行一定幅值的电流的多次波动具体实现方式为：通过调节外接电 源电路参数，使单独通过变压器的绕组测量绕组中的电流实现多次波动。
[0023] 优选地，根据变压器绕组上的直流电压、标准电阻上的电压以及标准电阻的阻值 nU,.RS 得到变压器直流电阻的阻值具体为：& =-^，其中，Rc为变压器直流电阻的阻值， 变压器绕组上的直流电压，Rs为标准电阻的阻值，UsS标准电阻上的电压。
[0024] 如上所述，本发明的一种超速测量大型电力变压器直流电阻的方法，具有以下有 益效果：
[0025] 本发明是采用强制恒流源使通过测量绕组中的电流在预设值进行一定幅值的多 次波动，然后再稳定在一定的电流值上再进行测量变压器直流电阻的新方法，可以达到测 量超快速且测量准确的目的。本发明不但对缩短设备停电时间，减少劳动强度，提高变压器 使用寿命和电力系统稳定性具有重要意义。
【附图说明】
[0026] 图1显示为本发明的超速测量大型电力变压器直流电阻的方法的流程示意图。
[0027] 图2显示为本发明中全压恒流源法测试的原理简单示意图。
[0028] 图3显示为本发明中全压恒流源法变压器绕组等效为较小直流电阻&和较大电 感L的原理简单示意图。
[0029] 图4显示为本发明的超速测量大型电力变压器直流电阻的方法的电流波动曲线 图。
[0030] 图5显示为本发明的超速测量大型电力变压器直流电阻的方法中电流-磁通-时 间和磁场强度-磁场密度-时间的三维曲线图。
[0031] 图6显示为本发明的超速测量大型电力变压器直流电阻的方法中外接电源电路 的结构示意图。
【具体实施方式】
[0032] 以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书 所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实 施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离 本发明的精神下进行各种修饰或改变。
[0033] 本发明的目的在于提供一种超速测量大型