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摘要：讨论了利用助磁法测量变压器三相低压绕组直流电阻测量时间差的原因，通过助磁法测量原理及实测数据进行分析，找出了影响测量时间差异的原因，并提出改进建议。
关键词：助磁法；直流电阻；时间常数
0背景
绕组变压器直流电阻可检查：绕组接头的焊接质量和绕组有无匝间短路；电压分接开关的各个位置接触是否良好以及分接开关实际位置与指示位置是否相符；引出线有无断裂；多股导线并绕的绕组是否有断股等情况。因此直流电阻测量是变压器出厂、交接、大修和改变分接开关后必不可少的试验项目，也是故障后重要的检查项目。随着近年来电力变压器制造技术水平的不断改进提高，变压器的容量设计越来越大，绕组的时间常数也随之增大，为缩短测量变压器绕组尤其是低压侧绕直流电阻的暂态过程，目前最常使用的方法是助磁法。笔者通过助磁法在对某电厂#1、#2主变进行低压绕组直流电阻测量时发现：其Rca、Rbc两相测量至稳定状态时间接近，而Rab测量至稳定状态时间大大超过Rca、Rbc两相，其电阻-时间曲线下降趋势也与Rca、Rbc两相存在较大差异。下面结合助磁法测量原理及三相五柱式的磁路特点予以分析。
1试验过程
该电厂#1、#2主变均为三相五柱式变压器，变压器型号是SFP10-370000/220，接线组别为YNd11，测量时分接位置处于Ⅳ，笔者采用助磁法对#1、#2主变进行绕组的直流电阻的测量，测量电流选择10A。其Rca、Rbc两相测量至稳定状态时间接近，其测量数据呈稳定下降趋势，在大约8~9分钟左右达到稳定值（Rca为1.189mΩ，Rbc为1.183mΩ），而Rab测量至稳定状态时间大大超过Rca、Rbc两相，其电阻-时间曲线下降趋势也与Rca、Rbc两相存在较大差异，在大约9分钟左右达到4.453mΩ之后几乎保持稳定，在测试25分钟后开始稳定下降，直至29分钟左右再次达到稳定值（1.191mΩ）。以下是#1主变的测量数据及电阻-时间曲线（#2主变的测量数据及电阻-时间曲线与#1非常接近）：
因此，充电电流i是一个随时间增大，最后无限趋于稳定的变量，绕组在开关K闭合后开始充电，初始时刻与充电一会后的绕组电阻（即U/I）的实测值是不相等的，与绕组的实际直流电阻（绕组两端的直流电压与稳定电流的比值）之间也有较大的误差，由于很大，因此要得到稳定电流值就要等待很长时间。
2.1绕组直流电阻测量的物理过程
该电厂#1、#2主变均为三相五柱式变压器，三相五柱式变压器是由五个铁芯柱（三个铁芯柱加两个旁柱）组成，由于两边旁柱的存在，使得变压器磁通不为零，变压器的低压绕组存在着环流。【薛敏浅析用助磁法测量三相五柱式变压器的直流电阻】在测量高压侧B相时，A相的磁通ΦA和C相的磁通ΦC相等。A相侧旁柱的磁通Φ1和C相侧旁柱的磁通Φ2相等。
由磁路定律可知：ΦB=ΦA+ΦC+Φ1+Φ2=2（ΦA+Φ1）
ΦA=ΦC≠ΦB/2
则在低压侧△型绕组里Eb≠Ea+Ec，即Eb-Ea-Ec≠0，在低压侧绕组中会产生一个环流，该环流同时又耦合到一次侧，造成高压侧的电流不稳定。在测量低压绕组Rab时，由于环流的大小，随自感电势和互感电势的变化而变化，只要di/dt≠0，循环电流就存在，磁通继续变化。只要这一电流存在，测量仪器无法平衡，数据就无法测出。从理论上说，只有充电时间相当长时，才可满足di/dt=0。
2.2助磁法测量直流电阻
为了减少过渡过程的时间常数，可通过增大回路电阻或者减小回路电感的影响来达到目的。大型变压器绕组的电感是一铁芯电感，由于铁芯磁导率是随磁场强度大小改变的非线性参数，因此增大充电电流，即提高铁芯磁通密度，使铁芯饱和，由此减低磁导率，减小了绕组电感值。当测量低压绕组的直流电阻时，由于低压侧激磁匝数少，即使较大电流也不能使铁芯饱和，可将被测试变压器一次、二次绕组串联，提高激磁安匝，加深铁芯饱和程度。采用助磁法可迫使铁芯迅速趋于饱和，降低自感效应，减少回路电感，从而更有效地减少过渡过程的时间常数。连接时需注意测量时铁芯中的磁通方向与测试其它相后剩磁方向相同，保持它们的一致性，从而达到剩磁助磁的目的。
图1-3测Rab
由电气回路图可知：Rca=Uca/Io，同理可得到Rbc、Rab的数据；
Rca=Ra(Rb+Rc)/(Ra+Rb+Rc)；
Rab=Rb(Ra+Rc)/(Ra+Rb+Rc)；
Rbc=Rc(Ra+Rb)/(Ra+Rb+Rc)。
由于高压侧助磁的作用，低压侧磁通饱和，电感值变小，过渡时间缩短。
3结论与建议
利用助磁法测量低压绕组的直流电阻时，铁芯的励磁状态几乎达到饱和，磁场强度较大，当充电电流被切除后，铁芯中仍存在较大的剩磁，将对后续测量影响较大。因此，测量绕组直流电阻过程中，应充分利用对测量有利的剩磁，避免剩磁的不利影响，使测量时铁芯磁通方向尽可能与前次测量产生的剩磁方向相同。