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冷態(tài)繞組溫度和冷態(tài)直流電阻的測定檢測

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發(fā)布時(shí)間：2025-08-21 11:33:10 更新時(shí)間：2025-08-20 11:33:11

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作者：中科光析科學(xué)技術(shù)研究所檢測中心

冷態(tài)繞組溫度與冷態(tài)直流電阻的測定檢測詳解

在電力設(shè)備尤其是變壓器、電機(jī)、電抗器等電氣設(shè)備的出廠檢驗(yàn)與運(yùn)行維護(hù)過程中，冷態(tài)繞組溫度和冷態(tài)直流電阻的測定是關(guān)鍵的性能檢測項(xiàng)目之一。這些參數(shù)直接關(guān)系到設(shè)備的絕緣性能、熱穩(wěn)定性以及長期運(yùn)行的安全可靠性。所謂“冷態(tài)”，通常指設(shè)備在未通電運(yùn)行、處于環(huán)境溫度下且繞組溫度與周圍環(huán)境溫度基本一致的狀態(tài)。冷態(tài)直流電阻的測量旨在評估繞組導(dǎo)體的電阻值，以判斷是否存在匝間短路、接觸不良、導(dǎo)線斷裂或焊接缺陷等問題；而冷態(tài)繞組溫度的測定則用于確保測量環(huán)境的溫度穩(wěn)定，為后續(xù)電阻值的準(zhǔn)確修正提供依據(jù)。由于直流電阻受溫度影響顯著，若不進(jìn)行溫度校正，測量結(jié)果將產(chǎn)生較大偏差，影響設(shè)備性能評估的準(zhǔn)確性。因此，科學(xué)、規(guī)范地進(jìn)行冷態(tài)繞組溫度與冷態(tài)直流電阻的測定，是保障電氣設(shè)備質(zhì)量、實(shí)現(xiàn)有效故障診斷的重要技術(shù)手段。本文將圍繞檢測項(xiàng)目、檢測儀器、檢測方法以及相關(guān)檢測標(biāo)準(zhǔn)等方面，系統(tǒng)闡述該檢測過程的技術(shù)要求與操作規(guī)范。

檢測項(xiàng)目

冷態(tài)繞組溫度與冷態(tài)直流電阻的測定主要包含以下兩個(gè)核心檢測項(xiàng)目：

冷態(tài)繞組溫度測定：測量繞組在未通電、靜止?fàn)顟B(tài)下的實(shí)際溫度，通常以環(huán)境溫度為基準(zhǔn)，確保測量時(shí)繞組溫度與環(huán)境溫度一致或接近。該溫度用于后續(xù)直流電阻值的溫度修正。
冷態(tài)直流電阻測量：在繞組未通電、溫度穩(wěn)定條件下，施加直流電流，測量繞組的直流電阻值。該值用于判斷繞組導(dǎo)線質(zhì)量、連接點(diǎn)接觸情況及是否存在匝間短路或斷線等缺陷。

檢測儀器

為確保測量結(jié)果的準(zhǔn)確性和重復(fù)性，需使用符合國家標(biāo)準(zhǔn)的專用檢測設(shè)備，主要儀器包括：

數(shù)字式直流電阻測試儀：具有高精度、恒流源輸出、自動(dòng)溫度補(bǔ)償功能，可測量范圍覆蓋1μΩ至200Ω，適用于變壓器、電機(jī)等繞組的直流電阻測試。
高精度溫度計(jì)或紅外測溫儀：用于測量繞組表面溫度或環(huán)境溫度，紅外測溫儀適用于無法接觸測量的場合，數(shù)字溫度計(jì)則更適用于接觸式精確測量。
恒溫試驗(yàn)箱（可選）：在需要模擬特定環(huán)境溫度條件下進(jìn)行測試時(shí)，可使用恒溫箱控制測試環(huán)境，提高測量的可比性與準(zhǔn)確性。
數(shù)據(jù)采集與記錄系統(tǒng)：用于實(shí)時(shí)記錄測試過程中的溫度、電阻值、時(shí)間、環(huán)境參數(shù)等，便于后期分析與報(bào)告生成。

檢測方法

冷態(tài)繞組溫度與直流電阻的測定應(yīng)遵循以下標(biāo)準(zhǔn)操作流程：

環(huán)境準(zhǔn)備：將待測設(shè)備放置在無強(qiáng)風(fēng)、無熱源的環(huán)境中，靜置至少4小時(shí)，使繞組溫度與環(huán)境溫度達(dá)到平衡。
溫度測量：使用數(shù)字溫度計(jì)或紅外測溫儀測量繞組表面及周圍環(huán)境溫度，記錄穩(wěn)定后的溫度值（通常精確到0.1℃）。
接線與校零：使用四端法（開爾文接線）連接測試儀與繞組端子，避免引線電阻影響。測試前對測試儀進(jìn)行校零，確保測量精度。
直流電阻測量：開啟測試儀，選擇合適量程，施加穩(wěn)定直流電流（一般為額定電流的10%～20%），待讀數(shù)穩(wěn)定后記錄電阻值。
數(shù)據(jù)修正：根據(jù)實(shí)測溫度，利用公式將測得的直流電阻值換算至標(biāo)準(zhǔn)參考溫度（通常為20℃）下的電阻值：

公式：
\[ R_{20} = R_t \times \frac{235 + 20}{235 + t} \]

其中：R₂₀ 為20℃時(shí)的等效電阻值（Ω）；R_t 為實(shí)測溫度t℃下的電阻值（Ω）；t為實(shí)測溫度（℃）。若使用銅導(dǎo)體，常數(shù)235為銅的參考常數(shù)；若為鋁導(dǎo)體，則使用225。

檢測標(biāo)準(zhǔn)

冷態(tài)繞組溫度與直流電阻的測定應(yīng)遵循以下國家標(biāo)準(zhǔn)與行業(yè)規(guī)范：

GB/T 1094.1-2013《電力變壓器第1部分：總則》：明確指出繞組直流電阻測量應(yīng)在冷態(tài)下進(jìn)行，并規(guī)定了測量方法、允許偏差及溫度校正要求。
GB/T 1094.3-2017《電力變壓器第3部分：絕緣水平、絕緣試驗(yàn)和外絕緣空氣間隙》：對繞組電阻測量的接線方式、測試電流及數(shù)據(jù)處理提出具體要求。
GB/T 7528-2018《旋轉(zhuǎn)電機(jī) 定子繞組直流電阻測量》：針對電機(jī)定子繞組的直流電阻測試，規(guī)定了測試條件、儀器要求和合格判據(jù)。
DL/T 596-2021《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》：適用于運(yùn)行中設(shè)備的直流電阻測試，對冷態(tài)條件、測量周期及偏差判據(jù)有詳細(xì)說明。

根據(jù)上述標(biāo)準(zhǔn)，一般要求同相繞組電阻之間的不平衡率不得大于2%，且與歷史數(shù)據(jù)或出廠值相比應(yīng)無顯著變化。若發(fā)現(xiàn)電阻值異常，需進(jìn)一步排查是否存在接觸不良、匝間短路或?qū)Ь€斷裂等缺陷。

綜上所述，冷態(tài)繞組溫度與冷態(tài)直流電阻的測定是一項(xiàng)技術(shù)性強(qiáng)、要求嚴(yán)格的檢測項(xiàng)目。通過選用合適的檢測儀器、規(guī)范的操作流程以及嚴(yán)格遵循國家檢測標(biāo)準(zhǔn)，可有效保障電氣設(shè)備的運(yùn)行安全與使用壽命。該檢測不僅是設(shè)備出廠驗(yàn)收的重要環(huán)節(jié)，也是電力系統(tǒng)預(yù)防性試驗(yàn)和故障診斷中不可或缺的手段。