摘要：變壓器是電力系統組成中最重要一部分，變壓器的作用是多方面的，不僅能通過升高電壓的方式減少電能在傳輸過程中的損耗，還能夠降低為各級電壓以滿足用電需求。對于變電站而言，需要使用諸多不同種類的變壓器來滿足電網的正常運行。變壓器的運行狀態在一定程度上決定了國家電網的安全與穩定，尤其是對于造價昂貴、工藝復雜的大型變壓器，其可靠性更是尤為重要。為了防止變壓器重大事故的發生，《DL/T 596-2015 電力設備預防性試驗規程》規定 變壓器繞組的直流電阻測試是變壓器在交接、大修后必不可少的試驗項目，也是故障后的重要檢查項目。

　　關鍵詞：變壓器;反電動勢;抑制方案

　　反電動勢形成原理

　　電感電氣特性能夠抑制線圈中電流的變化。通電時，電能轉化為磁能，電磁鐵產生恒定的磁場。斷電時，電能不再供應，電磁鐵線圈失電，電流迅速下降反電動勢電壓，磁場失去能量來源，磁場逐漸消失，此時磁場由恒定狀態變為變化狀態。

　　根據電磁定律，當磁場變化時，附近的導體會產生感應電動勢，其方向符合法拉第定律和楞次定律，與原先加在線圈兩端的電壓正好相反。這個電壓就是反電動勢。

　　電感兩端的電壓公式V=L(dI/dt)中，

　　電感兩端電壓與電感和流過它的電流的變化率成正比;與流過它的時間的變化率成正比，說明斷開越快，反電動勢越大。這也可以用能量守恒定律來解釋。通電時，電能轉化為磁能，斷電時，貯存的磁能轉化為電能。

　　問題是，既然能量守恒，那么這些能量最終到哪里去了呢?這就是能量釋放問題，也正是這個問題，造成了反電動勢的危害。在變壓器直流電阻測量中，繞組的電感很大，約為數百至數千亨，容量越大電感也更大大，產生很大的反電動勢，反電動勢對設備帶來巨大的沖擊，甚至燒壞設備。為了克服反電動勢傷害，我們接下討論變壓器直流電阻測試中反電動勢抑制方案。

　　測量變壓器繞組直流電阻的基本原理反電動勢抑制方案

　　測量變壓器繞組直流電阻的基本原理是恒流源通過控制接通及切換電路，施加在繞組上，采樣模塊采集其支路上的電流和繞組上的電壓即可算出直流電阻。電力變壓器繞組可等效于一個被測繞組電感 L與電阻 R 串聯的等值電路 。 繞組的電感很大，約為數百至數千亨，而直流電阻較小，并且變壓器的容量越大，電壓等級越高，電感與電阻的比值就越大 [3] 。

　　當直流電壓 E N 加于被測繞組，由于電感中的電流不能突變， 所以直流電源剛接通的瞬間， 即 t=0時， L 中的電流為零，電阻中也無電流，因此，電阻上沒有壓降，全部外施電壓加在電感的兩端。 測量回路(忽略回路引線電阻)的過渡過程應滿足。

　　u=iR+Ldi/dt( 1 )

　　i=E NR( 1-e -t/τ ) ( 2 )

　　式( 1 )、( 2 )中，

　　E N 為外施直流電壓， V ;

　　R為繞組的直流電阻， Ω ;

　　L 為繞組的電感， H ;

　　i 為通過繞組的直流電流， A 。

　　電路達到穩定時間的長短，取決于 R 與 L 的比值，即 τ=L/R ， τ 稱為該電路的時間常數，即 τ 越大，達到穩定的時間越長。 穩定后即可得到直流電阻。

　　測量數據穩定后需換相或切斷恒流源，由于 繞組的電感很大，約為數百至數千亨，產生很大的反電動勢。反電動勢剛好與恒流源相反，采取三層抑制方案，第一層通過D1對C2充電，臨時儲能;第二層通過D8單向性恒流源電路(Q1，R15，D5,R18A和R18B)放電;第三層當反電動勢超過75V,75V放電管起作用釋放能量。

　　電力論文范例：配電工程中變壓器的選擇及安裝

　　現場應用

　　三重反電動勢抑制方案流直流電阻測量儀里，對十來個220kV變電站主變和二個500kV變電站主變進行測試，高壓側和中壓側YN三相同測，測試完成，自動計算三相不平衡率。對低壓D連接方式設計了有助磁功能，針對鐵芯五柱低壓角接變壓器繞組的測試，采用高低壓串激磁的方法進行測試，系統內部自動連結繞組的助磁回路，可快速準確測試低壓繞組的直流電阻。

　　結論

　　試驗結果表明，對220kV變電站和二個500kV變電站不同容量的變壓器進行測試，數據正確 ，儀器穩定，三重保護方案起到重要作用，對于實際應用，具有一定的應用價值。

　　參考文獻：

　　[1]周剛, 胡正茂, 戚中譯,等. 變壓器繞組直流電阻數據異常的原因分析及對策[J]. 電氣開關, 2016, 54(005):102-104.

　　[2]陳瀟一,歐陽秀爽,李朋. 電力變壓器繞組直流電阻測試影響因素及抑制措施研究[J]. 智慧電力(12):31-34.

　　[3]羅馨璇, 楊全仁. 淺談變壓器的繞組直流電阻試驗[C]// 2015年云南電力技術論壇論文集(上冊). 0.

　　作者：楊紅偉 李達 阮昱川 保昕晨 許鑫