变压器直流电阻测试是重要的试验项目之一，按规程规定，在变压器交接、大修、小修、变更分接头位置、故障检查及预试时，必须测量变压器绕组的直流电阻。其目的是 :检查绕组内部导线和引线的焊接质量，检查分接开关各个位置接触是否良好，检查绕组或引出线有无折断处，检查并联支路的正确性，是否存在由几条并联导线绕成的绕组发生一处或几处断线的情况，检查层、匝间有无短路的现象。试验中必须用到变压器直流电阻测试仪进行测试，然而，现场使用时直流电阻测试仪经常容易损坏，需返厂重修，严重影响了测试设备的使用，给电气试验人员带来极大的不便。鉴于此，如何找到解决变压器直流电阻测试仪经常发生故障损坏的办法，从而降低变压器直流电阻测试仪的故障率，就显得尤为迫切。
1 故障原因分析
为了找出故障的原因，首先对 2014 年 1 月 ~2015 年 12 月变压器直流电阻测试仪的故障次数进行了统计，如图 1 所示。
由图 1 可见，近两年来，变压器直流电阻测试仪每个季度都会发生故障损坏，需要返厂维修。为了找出故障发生的原因，试验人员需要对变压器直流电阻测试仪各功能模块的故障情况进行进一步的研究分析。如图 2 所示，变压器直流电阻测试仪的主要功能模块分为：测试主板、测量线、显示器、电源线、放电线五个功能模块，其中各功能模块的故障情况统计如表 1 所示。
由表 1 可见，造成直流电阻测试仪故障率高的主要原因是：测试主板容易烧坏。针对测试主板容易烧坏的原因，试验人员经试验分析，认为主要原因是：无电压电流监视器，测试完毕后放电未干净就关机；感应电入侵。
2 故障处理措施
针对直流电阻测试仪测试主板故障的原因，试验人员制定了相应的应对措施。
2.1 设计专用监视器
以往在试验过程中，由于放电不干净就直接关机，常常导致剩余大量的残余电荷对仪器构成冲击，而且，试验人员在回路放电不干净的情况下拆除试验接线，存在触电的风险。因此，试验人员决定在试验回路中加装电压、电流监视器，当电压、电流监视器的读数为零时，表明仪器放电干净。
由于测试电流为直流电，以单相 A 相为例，说明具体的电气接线原理，原理图如图 3 所示，其中，钳形电流表套进回路中监视电流值，万用表并接在测试回路中测试电压值。
同理，在变压器测试回路 B、C 两相中加入电流、电压监视器即可实时监视测试回路中的电压、电流值，在测试结束后，当三相测试回路中电压、电流监视器均为零时，表明回路放电干净，不存在残余电荷。
2.2 设计专用放电回路
经过对比分析，试验人员选择陶瓷放电管作为仪器的放电元件，具体设计如图 4 所示。
正常测试时，直流电阻测试仪输出一个直流电，通过 OA 形成一个回路，仪器通过电压、电流值算出直阻值，此时由于电压较低，压敏电阻不起作用，回路对地相当于开路，不影响设备的正常测试。但是，当感应电较大时，达到压敏电阻动作电压，则测试线直接通过压敏电阻对地放电，保护了仪器，避免高电压流入仪器当中，将测试设备烧坏。
经以上逐步实施，试验人员研制出一整套放电装置，如图 5 所示。
图中，1 为放电装置，1-1 为测量线，1-2 为电流表，1-3 为陶瓷放电管，1-4 为电压监视器，2 为变压器绕组，3 为变压器直流电阻测试仪。
3 实施效果
如图 5，一种用于变压器直流电阻测试仪的放电装置 1，包括与变压器绕组 2 和变压器直流电阻测试仪 3 的测量接口相连接的 A、B、C、O 相测量线 1-1，各相测量线 1-1 的测量接口上分别设有陶瓷放电管 1-3 和接地桩，同时在每一相测量线1-1 中套入一个钳形电流表 1-2 作为电流监视器，在 OA、OB、OC 的试验回路中分别设有电压监视器 1-4，便于试验人员监视回路中的电压情况。
使用时，将该放电装置 1 与变压器绕组 2 和变压器直流电阻测试仪 3 的测量接口相连接，正常测试时，变压器直流电阻测试仪 3 输出一个直流电，通过 OA、OB、OC 分别形成一个回路，变压器直流电阻测试仪 3 通过电压、电流值算出直流电阻值，此时由于电压较低，陶瓷放电管不动作，回路对地相当于开路，不影响设备的正常测试。但是，当变压器绕组 2 有较大感应电，或者外加电压较高时，测试回路将有较高电压，而且当这个电压达到陶瓷放电管的工作电压时，放电装置 1中的测量线 1-1通过陶瓷放电管 1-3 对地放电，保护了仪器，避免高电压流入测试仪中，将测试仪烧坏。
3.1 解决效果
将装置投入使用后，检查本次课题研究的主要原因：测试主板烧坏，这一问题是否得到了解决。将活动前后直流电阻测试仪的主板故障率进行对比分析（见表 2）。
经过对比分析可见，直流电阻测试仪的“主板故障率高”这一主要问题得到了有效解决，这一结论也验证研发的放电装置投入使用后可较好地克服了测试仪故障率高的现象，保护了测试设备。
3.2 现场使用效益
3.2.1 使用效果
研发直流电阻放电装置之后，我们将成果投入现场使用，并对仪器的故障率进行检查，经统计，活动前后的故障率对比如图 6 所示。
由图 6 可见，将放电装置投入使用后，仪器的故障率在较长时间的检验中均得到了有效的根除。
3.2.2 经济效益（见图 7）
从图 7 的维护费用统计中可以发现，每年可节约至少 20000 元的维护费用，而课题的研发成本只需 1000 元，可节约经费至少达到 20000-1000=19000 元，取得了良好的经济效益。
4 结语
在变电站现场进行变压器或互感器绕组的测试当中，由于变压器绕组或互感器绕组常常存在着感应电或外施电压，这将导致测试仪容易损坏。对此，本文介绍了一种可用于变压器直流电阻测试仪的放电装置，该装置可确保测试回路中出现感应电或外施电压时可靠动作，从而很好地保护了测试仪，并避免人员触电的风险。该装置开发成本较低，却很好地起到保护设备的作用。以往仪器损坏需要返厂维修，较费时且维护成本较高，因而，本装置具备良好的现场使用价值。
