詳細講解變壓器繞組直流電阻測試的三種方法，變壓器繞組的直流電阻是變壓器在交接、大修和改變分接開(kāi)關(guān)后必不可少的試驗項目。

測量直流電阻的目的是：

1.檢查繞組接頭的焊接質(zhì)量有無(wú)匝間短路；

2.電壓分接開(kāi)關(guān)各個(gè)位置是否良好以及分接開(kāi)關(guān)實(shí)際位置與指示位置是否相符；

3.引出線(xiàn)有無(wú)斷裂；

4.多股導線(xiàn)并饒的繞組是否有斷股等情況。

下面為大家介紹三種測量變壓器繞組直流電阻測試儀的方法，方便廣大進(jìn)行變壓器直流電阻測試的朋友更好的進(jìn)行該項試驗。

一、電流電壓表法

電流電壓表法又稱(chēng)電壓降法。電壓降法的測量原理是在被測繞組中通以直流電流，因而在繞組的電阻上產(chǎn)生電壓降，測量出通過(guò)繞組的電流及繞組上的電壓降，根據歐姆定律，即可算出繞組的直流電阻，測量接線(xiàn)如圖1所示。圖1：電流電壓表法測量直流電阻原理圖a——測量大電阻；b——測量小電阻

測量時(shí)，應先接通電流回路，待測量回路的電流穩定后再合開(kāi)關(guān)S2，接入電壓表。

當測量結束，切斷電源之前，應先斷S2，后斷S1，以免感應電動(dòng)勢損壞電壓表，測量用儀表準確度應不低于0.5級，電流表應選用內阻小的電壓表應盡量選內阻大的4位高精度數字萬(wàn)用表。當試驗采用恒流源，數字式萬(wàn)用表內阻又很大時(shí)，一般來(lái)講，都可使用圖1（b）的接線(xiàn)測量。根據歐姆定律，由下式可計算出被測電阻的直流電阻。

Rx=U/I

式中，Rx——被測電阻（Ω）；

U——被測電阻兩端電壓降（V）；

I——通過(guò)被測電阻的電流（A）。

電流表的導線(xiàn)應有足夠的截面，并應盡量地短，且接觸良好，以減小引線(xiàn)和接觸電阻帶來(lái)的測量誤差，當測量電感量大的電阻時(shí)，要有足夠的充電時(shí)間。

二、平衡電橋法

應用電橋平衡的原理來(lái)測量繞組直流電阻的方法稱(chēng)為電橋法。常用的直流電橋有單臂電橋及雙臂電橋兩種。

1、單臂電橋

單臂電橋測量原理接線(xiàn)如圖2所示，當R1上的電壓降等于R3上的電壓降時(shí)，則A、B兩點(diǎn)間沒(méi)有電位差，即檢流計中沒(méi)有電流，此時(shí)It流經(jīng)R1和R2，l2流經(jīng)R3和R 4，電橋達到平衡。

當電橋平衡時(shí)

若將R1換成被測電阻Rx．并將R2和R4作成一定比例的可調電阻，R3為平滑的可調電阻，調節R3可使電橋達到平衡，則Rx=R2/R4R3=mR3（m=R2/R4）。由圖2可見(jiàn)，Rx (R1)包括引線(xiàn)電阻RL在內，故實(shí)際電阻等于Rx減去引線(xiàn)電阻。當被測電阻越小，則引線(xiàn)電阻造成的測量誤差越大。因此，應盡量減小引線(xiàn)電阻的影響。單臂電橋常用于測量1Ω以上的電阻。圖2：?jiǎn)伪垭姌驕y量原理圖

2、雙臂電橋

雙臂電橋測量原理接線(xiàn)如圖3所示。圖3：雙臂電橋接線(xiàn)原理圖P—檢流計；RX—被測電阻；R3、R4及R'3、R4—橋臂電阻；RN—標準電阻；C1、C2—被測電阻的電流接頭；P1、P2—被測電阻的電壓接頭

當檢流計中沒(méi)有電流通過(guò)時(shí)，C、D兩點(diǎn)的電位相等。即

RxIx+R’3I’=R3I （式2）

R’4+RNIX=IR4（式3）

因為

RAB（Ix-I’）=(R’3+R’4I’

所以

RABIX=（R’3+R’4=RAB）I’ （式4）

由式2和式3中消去I得

（RXIX+R’3i’）R4=(R’4I’+RNIX)R3

(RXR4-RNR3)IX=(R’4R3-R’3R4)I’ （式5）

將式5除以式4得

由于雙臂電橋能滿(mǎn)足R3≈R’3，R4=R’4，因此式7可化為

Rx=RNR3/R4  （式7）

式7中R3及R’3包含了被測電阻的電壓引線(xiàn)電阻，R4及R’4包括標準電阻的電壓引線(xiàn)電阻。要滿(mǎn)足R’4R3=R’3R4，必須使被測電阻的引線(xiàn)和標準電阻引線(xiàn)的電阻相等（即采用四根截面相同、長(cháng)度相等的相同導線(xiàn)）否則，會(huì )引起一定的測量誤差。

從式7還可看出，誤差的大小是由R’4R3和R’3R4的差值與電阻RAB共同決定的，所以RAB也應盡量減?。碦X和RN的電流引線(xiàn)要堪量短?？梢?jiàn)，雙臂電橋能夠消除引線(xiàn)和接觸電阻帶來(lái)的測量誤差，適宜測量準確度要求高的小電阻。

雙臂電橋的測量步驟如下：

測量前，首先調節電橋檢流計機械零位旋鈕，置檢流計指針干零垃。接通測量?jì)x器電源，具有放大器的檢流計應操作調節電橋電氣零位旋鈕，置檢流計指針于零位。  接入被測電阻時(shí)，雙臂電橋電壓端子P1、P2所引出的接線(xiàn)應比由電流端子C1、C2所引出的接線(xiàn)更靠近被測電阻。

測量前首先估計被測電阻的數值，并按估計的電阻值選擇電橋的標準電阻RN和適當的倍率進(jìn)行測量，使“比較臂”可調電阻各檔充分被利用，以提高讀數的精度。測量時(shí)，先接通電流回路，待電流達到穩定值時(shí)，接通檢流計。調節讀數臂阻值使檢流計指零，被測電阻按式8計算被測電阻=倍率×讀數臂指示   （式8）

如果需要外接電源，則電源應根據電橋要求選取，一般電壓為2-4V，接線(xiàn)不僅要注意極性正確，而且要接牢靠，以免脫落致使電橋不平衡而損壞檢流計。

測量結束時(shí)，應先斷開(kāi)檢流計按鈕，再斷開(kāi)電源，以免在測量具有電感的直流電阻時(shí)其自感電動(dòng)勢損壞檢流計。

選樣標準電阻時(shí)，應盡量使其阻值與被測電阻在同一數量級，好滿(mǎn)足下列關(guān)系式

1/10RX

三、微機輔助測量法

計算機輔助測量（數字式直流電阻測量?jì)x）用于直流電阻測量，尤其是測量帶有電感的線(xiàn)圈電阻，整個(gè)測試過(guò)程由單片機控制，自動(dòng)完成自檢、過(guò)渡過(guò)程判斷、數據采集及分析，它與傳統的電橋測試方法比較，具有操作簡(jiǎn)便、測試速度快、消除人為測量誤差等優(yōu)點(diǎn)。觸機輔助測量原理如圖4所示，回路電流與時(shí)間變化關(guān)系曲線(xiàn)如圖5所示。圖4：微機輔助測量原理圖EN—直流電壓源；IN—恒流源；LX—電感；RX—標準電阻N1、N2—放大器；A/D—模數轉換器

如圖4中，臺上S1，穩壓電源EN向被測試繞組充電，充電過(guò)程如圖5中曲線(xiàn)i1所示。圖5：回路電流與時(shí)間變化關(guān)系曲線(xiàn)it—電壓為EN時(shí)的充電曲線(xiàn)；i2—電壓為En/10時(shí)的充電曲線(xiàn)；i3—全壓恒流充電曲線(xiàn)；△t1—穩壓時(shí)間；△t2—恒流時(shí)間；△I—充電到6r時(shí)的電流誤差

當電流達到恒流源電流值IN時(shí)．S2合上，S1斷開(kāi)，回路轉入穩流狀態(tài)，見(jiàn)圖5i3曲線(xiàn)所示，回路電流由恒流電源IN強制供給。當測試回路過(guò)渡過(guò)程結束后，變壓器繞組和回路串聯(lián)的標準電阻都通過(guò)同一電流IN，在變壓器繞組兩端產(chǎn)生的電壓降Ux= RxIN；

在標準電阻兩端產(chǎn)生的壓降為UN= INRN，則繞組電阻

Rx為Rx= UX/UNRN      (式 10)

通過(guò)高精度放大器和A/D轉換器測出繞組和標準電阻兩端電壓，即可換算得到繞組的電阻值RX。

使用的數字式直流電阻測量?jì)x必須滿(mǎn)足以下技術(shù)要求，才能得到真實(shí)可靠的測量值：

(1)恒流源的紋波系數要小于0.1%（電阻負載下測量）；

(2)測量數據要在回路達到穩態(tài)時(shí)候讀取，測量電阻值應在5min內測值變化不大于5‰；

(3)測量軟件要求為近期數據均方根處理，不能用全事件平均處理。

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