电力系统的核心就是变压器，而为了使其可以良好、安全地运行，就要求我们对变压器进行各种测试。测量变压器绕组的直流电阻能有效检查绕组焊接质量及压接质量，调压分接开关是否良好及并联支路连接是否正确，线圈故障状况及绕组所用导线的规格是否符合设计，三相电压之间是否平衡。综上所述，通过对绕组直流电阻的计算分析可以排除或整改变压器潜在的问题。
目前测量直流电阻有两种方法：一是电压降法；二是电桥法。本文主要解决变压器绕组异常的情况，采用压降法分析计算从而找到故障的基本原因。
1 变压器绕组直流电阻相关原理
1.1 压降法概述
压降法计算变压器绕组的直流电阻的方法主要是根据欧姆定律，即当变压器中通入稳定的直流电后，计算通入绕组电流和该电流在绕组上产生的电压降。压降法的原理如图1所示，我们通常使用变压器直流电阻测试仪来测量相关参数。
闭合开关时，稳定的电压及稳定的电流开始向绕组供电。
图1中Rx为当前仪器处于稳定电流状态时，该变压器绕组的直流电阻，具有纯组性；Rn为标准电阻；绕组两边的电压分别为Vn、Vx，根据欧姆定律，*终测出的直流电阻值为：
Rx = VxVn× Rn （1）
1.2 相关规定
根据《电力设备预防性试验规程》及《电力变压器》等相关法规中的规定：
1）首先需要区分变压器中有无中性点引出的缠绕电阻，若无，则在变压器达到1600 kVA时，线电阻的互差需要小于其平均值的1%；若有，则绕组电阻的互差不应超过其绕组平均值的2%。电阻间互差计算公式如下：
ΔRx = Rmax - RminRav× 100% （2）
其中，Rav——三项绕电阻的平均值；
Rmax——各项绕电阻中的*大值；
Rmin——各项绕电阻的*小值。
2）同时还需要考虑测试过程中的温度问题。若检测环境温度相同时，变压器的直流电阻与出厂测试时的直流电阻之间的变化控制在2%以内；若测试过程中与出厂测试时温度不同，则需要按照下列公式进行换算：
R2 = R1 × T + t2T + t1（3）
其中，R1——温度在t1时的电阻值；
R2——温度在t2时的电阻值；
T——不同导线材料的常用系数，如铜导线为235，铝导线为225。
1.3 绕组电阻换算原理
在测试绕组直流电阻中，当绕组电阻不合格时，*难的是确认哪一部分的电阻出现问题。此时，我们一般采用相电阻替换线电阻的方法。其中，当三角接线a与y、b与z、c与x互相连接时，换算公式如下：
Ra = ( Rac - Rp ) - RabRbcRac - Rp
Rb = ( Rab - Rp ) - RacRbcRab - Rp
Rc = ( Rbc - Rp ) - RabRacRbc - Rp
Rp = Rab + Rbc + Rac2
（4）
2 故障详述
某变压器在预防性测试中，发现低压绕组电阻误差与出厂测试时的互差有较大差别。根据1.2中所阐述的相关规定，线电阻的互差应小于其平均值的1%。在预防性测试中，我们采用了多种一起进行测试，其结果均接近。故根据规定该变压器因其互差不合格不能投入使用。追本溯源发现变压器因为运输不当，相关的套管有被撞坏的情况发生，但安装人员进行了及时的维修并更换相应套管，从而顺利完成安装，表示该变压器可以正常投入使用。表1列出了该变压器在不同测试中绕组电阻的情况，并根据公式（2）得到其温度、电阻及互差情况。
3 故障排查及分析
3.1 基本判断
通过对变压器绕组电阻的数据对比可以看出，在运输过程中虽然出现了低压C相套管撞坏的现象，但通过更换低压C相套管后，其安装测试的互差与出厂测试相差不大，且均满足规程规定，说明运输的损坏对变压器未造成较大影响，但使用过程中出现了互差超差严重的情况。
3.2 故障位置判断依据
通过表1的分析结果可以看到，在预防性测试中测试温度为35℃，而出厂测试温度为31℃，考虑到环境因素对电阻的影响很大，故将预防性测试温度根据公式（3）进行换算，得到在出厂测试温度 31℃情况下的相应的预防性测试绕组电阻的组值：
Rab = 6.935 mΩ
Rbc = 6.922 mΩ
Rac = 6.922 mΩ（5）
该变压器的界限绕组仅为a、b、c三只套管引出，接线组别为YN，d11，并未有中性点引出。因此只能测得三相线电阻值Rab、Rbc、Rac。
我们将计算出的在出厂测试31℃的情况下，三项线电阻值分别换算成相电阻，根据公式（4）得到计算结果见表2。
为了更好判断故障位置，对比出厂测试与预防性测试在同温度下的相电阻，可得误差如下：
Ra' - RaRa= 0.0066 = 0.66%Rb' - RbRb= -0.01896 = -1.896%Rc' - RcRc= -0.01434 = -1.434%（6）
其中，计算误差结果出现负值现象其解释原因如下：
1）如上文所述，温度对电阻的精度影响很大，可能两次测试中所采用的温度点不同，从而导致预防性测试中使用了不同的温度点，而后续做温度换算时带来了误差。
2）两次测试所使用的仪器不同，因其带来的充电容量和电流的大小也不相同，从而影响充电时间的长短及测试的精度，而产生测试**误差。通过误差对比可以看到，与出厂测试相电阻相比误差*大的是a相，因此需要重点检修a相的各个连接部位。
3.3 故障排查步骤
通过对该电阻结构的分析，我们可以得知该电阻是使用了三组导线并绕的方式，一共有6只压接管进行连接，并且其引出端使用的是冷压管连接方式进行压接。检查步骤分以下两步进行：
1）观察其在放置时的导电连接情况，如无异常将进行下一个步骤。
2）为了可以看到线圈的全部面貌，将变压器芯体吊起悬停。测量得到三组并绕导线短接后（解开三相电阻套管）的电阻值为 Ra=10.02 mΩ、Rb=9.590 mΩ、Rc=9.531 mΩ，其互差为5.03%。在3.2中我们决定重点排查a相的各个连接部位，我们将a相两节的3个绕线圈两端的6只压接管外包绝缘纸全部剥离，测得电阻值分别为：Rax1=28.27mΩ、Rax2=28.28 mΩ、Rax3=31.46mΩ。从结果可以看出 Rax3的电阻值与 Rax1、Rax2相差较大，可以推断出Rax3的两端连接可能出现了问题。
3）针对 Rax3调整后，计算其电阻为 Rax3=28.38 mΩ，与 Rax1、Rax2电阻值基本一致。
4）将相关部位复原，得到电阻值分别为Rab=6.423 mΩ、Rbc=6.409 mΩ、Rac=6.454 mΩ，计算其互差为 0.731%。互差满足规程的规定，且与出厂测试指标一致。
4 相关措施
针对如何迅速找到故障部位，我们做了如下处理：
1）在吊芯前需要经过周密的计算。
2）需要排除相关误差带来的影响，如不同温度的影响、不同仪器的影响，这样我们可以通过计算快速确定故障位置，对比盲目拆除变压器各个部件，我们可以更好地保护产品，提高效率，也保证了安全。
5 总结
通过这一产品不合格案例的分析，总结措施如下：
1）出厂测试及安装测试时，需要对各部分装配、固定情况及其两节螺栓的装配、紧固情况进行**细致的检查。
2）安装吊芯时需要特别严格检查其各个连接部位是否正确连接，提高变压器安装及检修质量。
3）实时对产品进行监管，尽早发现问题。
变压器直流电阻的测量是变压器出故障后检查的重要手段，也是变压器在各项环节中（包括交接、修理及更换分接开关等）不可或缺的测试项目。为了保证变压器的正常运行及电网的稳定运行，进行周密的直流电阻的测量具有重要意义。
本研究主要通过一起实践中遇到的变压器绕组直流电阻测试结果异常的故障案例，通过吊装前精密的测试计算，准确快速地排除误差干扰，从而找到故障部位并提出有效的整改措施，做到快速、准确解决变压器直流电阻超标问题。
