繞組電阻量測
Measurement of Winding Resistance
適用設備:變壓器 / 電力變壓器
繞組電阻量測 (Measurement of Winding Resistance) 是所有變壓器之例行試驗項目。以直流電流通過繞組,使用微歐姆計(Kelvin 四端子法)量測電阻值,並依 IEC 60076-1 Annex E 溫度校正公式換算至參考溫度。主要用於負載損失計算、溫升試驗基準及繞組接頭狀態評估。
安全資訊 — 中風險
量測使用直流電流,繞組具有較大電感,斷開電流時會產生感應電壓突波。量測完成後須透過儀器內建放電迴路安全放電,不可直接拔除接線。
- 絕緣手套
- 安全眼鏡
- 變壓器已完全斷電並確認無電壓
- 所有外部連接已拆除
- LOTO 程序已完成
- 油浸式變壓器須在無激磁狀態下靜置至少 3 小時,使繞組溫度與油溫達平衡
- 乾式變壓器須確認外部冷卻介質溫度 3 小時內變化不超過 3 °C
- 繞組溫度尚未與冷卻介質達成平衡
- 油浸式變壓器頂部與底部油溫差超過 5 K(用於溫升試驗之冷態電阻量測時)
- 環境溫度劇烈變化中
量測完成後,須使用儀器內建放電功能將繞組電感儲能安全釋放,確認電流降至零後方可拆除接線。切勿在通電狀態下拔除測試導線。
試驗接線圖
檢測四階段
出廠試驗 (Routine Test)
適用繞組電阻量測為所有變壓器之例行試驗項目(IEC 60076-1 §11.1.2.1(a))。
1. 確認變壓器已完全斷電,LOTO 完成。 2. 拆除所有外部接線。 3. 油浸式:確認已在無激磁狀態下靜置至少 3 小時,記錄頂部與底部油溫,取平均值作為繞組溫度。 4. 乾式:確認外部冷卻介質溫度 3 小時內變化不超過 3 °C,以內部溫度感測器記錄繞組溫度。 5. 以微歐姆計(Kelvin 四端子法)量測各繞組之直流電阻,記錄量測端子對與電阻值。 6. 同時記錄量測時之繞組溫度。 7. 依溫度校正公式將電阻值換算至參考溫度(銅繞組:235 + θ;鋁繞組:225 + θ)。 8. 量測完成後,使用儀器放電功能安全釋放繞組電感儲能。
- 必須使用直流電流量測,須注意自感應效應之影響
- 油浸式變壓器之繞組溫度視為等於平均油溫(頂部與底部油溫之平均值)
- 銅繞組溫度校正公式:R_r = R_1 × (235 + θ_r) / (235 + θ_1)
- 鋁繞組溫度校正公式:R_r = R_1 × (225 + θ_r) / (225 + θ_1)
- 溫度校正公式為 IEC 60076-1 Annex E(規範性附錄)
執行頻率:出廠時對每一繞組量測
來源:IEC 60076-1 (2011), Clause 11.2.1
型式試驗 (Type Test)
不適用繞組電阻量測為例行試驗項目,非型式試驗項目。
竣工試驗 (Commissioning)
適用竣工時量測繞組電阻,與出廠試驗報告值比較,確認運輸安裝過程未造成繞組損傷或接頭鬆動。
步驟同例行試驗。將量測值換算至相同參考溫度後,與出廠試驗報告值比較。
- 須將現場量測值與出廠值換算至相同參考溫度後比較
- 差異超過 ±2% 時應調查原因
執行頻率:安裝竣工時執行一次
來源:IEC 60076-1 (2011), Clause 11.1.2.1
維護試驗 (Maintenance)
適用定期量測繞組電阻可追蹤繞組接頭劣化或鬆動趨勢。各相電阻異常不平衡可能指示內部故障。
步驟同例行試驗。將量測值與歷次記錄比較,關注趨勢變化。
- 與歷次量測值比較,關注趨勢
- 各相間電阻突然不平衡可能為分接開關接觸不良或繞組內部故障徵兆
執行頻率:依維護策略,建議每 1~3 年
來源:IEC 60076-1 (2011), Clause 11.1.2.1
試驗設備
- 微歐姆計(繞組電阻測試儀) — Kelvin 四端子法,解析度 1 μΩ 以上,量測範圍涵蓋受測繞組電阻值
- 溫度計 — 解析度 ±0.5 °C 以上,用於量測油溫或繞組溫度
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