2% 是變壓器繞組直流電阻試驗里出現頻率很高的一個數字。它出現在產品標準里，也出現在交接試驗標準與預防性試驗規程里；它既用來判三相之間是否平衡，也用來判這一次與上一次相比是否變化。看上去是同一條判據，可是當它落到不同階段、不同測量對象上時，含義并不完全相同。

現場對直阻數據的爭議，多數不是卡在“2% 是多少”上，而是卡在三件沒人講清楚的事：同樣是 2%，判“相”和判“線”是不是一回事；不平衡率的分母到底取什么；以及溫度換算到底把誤差控住了還是放大了。這三件事恰好對應標準條文里容易一帶而過的三處。

本文按這三處展開，并把 DL/T 596-2021 與另外兩部標準放在一起對照——一部管產品制造，一部管安裝交接，一部管運行維護。三部標準的限值數值高度一致，差異全在表述與適用條件上，而這些差異恰恰是判讀時容易出錯的地方。

一、同一個 2%，貫穿三個階段

1、產品側：GB/T 6451-2015 給出術語與算法

GB/T 6451-2015《油浸式電力變壓器技術參數和要求》是按電壓等級分章編排的產品標準。在其針對 110 千伏級的條款中規定，變壓器產品應提供所有繞組線端和分接檔位的直流電阻，繞組直流電阻不平衡率：相（有中性點引出時）為不大于 2%，線（無中性點引出時）為不大于 1%。

這部標準的價值在于它把兩件事寫死了。一是術語：它直接使用“繞組直流電阻不平衡率”這個名稱，而另外兩部標準用的是“相互間的差別”。二是算法：該條款明確規定，繞組直流電阻不平衡率應以三相實測值中的大值減小值作分子、三相實測平均值作分母計算。換言之，“不平衡率”不是個約定俗成的叫法，它在產品標準里有明確的數學定義。

同一條款還給出了一條處理規則：如果由于線材及引線結構等原因而使繞組直流電阻不平衡率超過上述值，除應在例行試驗記錄中記錄實測值外，還應寫明引起這一偏差的原因；用戶應與同溫度下的例行試驗實測值進行比較，其偏差不應大于 2%。

2、交接側：GB 50150-2016 的 8.0.4

GB 50150-2016《電氣裝置安裝工程 電氣設備交接試驗標準》的 8.0.4 條，規定測量繞組連同套管的直流電阻應符合的五款要求。

其中第二款給出限值：1600 千伏安及以下三相變壓器，各相繞組相互間的差別不應大于 4%；無中性點引出的繞組，線間各繞組相互間差別不應大于 2%；1600 千伏安以上變壓器，各相繞組相互間差別不應大于 2%；無中性點引出的繞組，線間相互間差別不應大于 1%。第三款要求，變壓器的直流電阻與同溫下產品出廠實測數值比較，相應變化不應大于 2%。

第四款是例外：由于變壓器結構等原因，差值超過本條第二款時，可只按本條第三款進行比較，但應說明原因。第五款針對無勵磁調壓變壓器，要求送電前的末次測量應在使用的分接鎖定后進行。

3、運行側：DL/T 596-2021 表 5 第六項

DL/T 596-2021《電力設備預防性試驗規程》把繞組直流電阻列在油浸式電力變壓器試驗項目表的第六項，同樣給出三條判據：1600 千伏安以上變壓器，各相繞組電阻相互間的差別不應大于三相平均值的 2%，無中性點引出的繞組，線間差別不應大于三相平均值的 1%；1600 千伏安及以下的變壓器，相間差別不應大于三相平均值的 4%，線間差別不應大于三相平均值的 2%；與以前相同部位測得值比較，其變化不應大于 2%。

方法與說明部分另有四條。其一，如電阻相間差在出廠時超過規定，制造廠已說明了這種偏差的原因，按本項第三條判據執行，即與以前相同部位測得值比較。其二，有載分接開關宜在所有分接處測量，無載分接開關在運行分接鎖定后測量。其三，不同溫度下電阻值按下式換算：R 二等于 R 一乘（T 加 t 二）再除以（T 加 t 一），式中 R 一、R 二分別為在溫度 t 一、t 二下的電阻值，T 為電阻溫度常數，銅導線取 235，鋁導線取 225。其四，封閉式電纜出線或氣體絕緣金屬封閉開關設備出線的變壓器，電纜、氣體絕緣金屬封閉開關設備側繞組可不進行定期試驗。

4、三部標準為什么共用一套限值

把三部標準放在一起看，限值數值是高度一致的：大容量一檔為相 2%、線 1%，小容量一檔為相 4%、線 2%，與歷史值的比較一律為 2%。這不是巧合，而是同一條技術要求在變壓器全生命周期三個環節上的延續。

制造階段測得的數值，是交接階段要核對的出廠值；交接階段測得的數值，又成為運行階段縱向比較的起點。三階段共用一套限值，本質上是讓“同一個人從小到大”的基準保持連續。理解這一點，很多判讀問題便有了答案：交接階段與出廠值比，運行階段與以前相同部位的測得值比，比的是同一條線的不同段落。

二、“相”與“線”：兩套數值從哪來

1、有沒有中性點，決定了能測什么

三相變壓器能否測到“相電阻”，取決于繞組中性點是否引出。中性點引出的星形接法，可以分別測出每一相繞組的電阻；中性點不引出的星形接法與三角形接法，只能測到端子之間的電阻，此即線電阻。

這帶來一個表面上的困惑：規程給出的線間限值是相間限值的一半——2% 對 1%，4% 對 2%。數值小了一半，是否意味著對無中性點引出的變壓器要求更嚴？答案是否定的，原因在測量對象本身。

2、線電阻與相電阻的關系

以中性點引出的星形接法為例，線電阻等于兩相之和：Rab 等于 Ra 加 Rb，Rbc 等于 Rb 加 Rc，Rca 等于 Rc 加 Ra。三角形接法則不同，線電阻是相電阻與另外兩相串聯支路的并聯結果，Rab 等于 Ra 乘（Rb 加 Rc）再除以（Ra 加 Rb 加 Rc）。

兩種接法下線電阻的構成方式不同，但對不平衡的“反映程度”卻是一致的，這一點可以由推導說明。

3、線間限值為什么恰好是相間的一半

設三相繞組電阻分別為 Ra、Rb、Rc，三相平均值為 R，各相對平均值的偏差記為 δa、δb、δc，則 δa 加 δb 加 δc 等于 0。記 δ 的極差（其中的較大者減較小者）為 Δδ。

先看相電阻。相電阻的極差為 R 乘 Δδ，平均值即為 R，因此相間差別的百分數等于 Δδ。

再看星形接法的線電阻。Rab 等于 R 乘（2 加 δa 加 δb），而 δa 加 δb 等于負的 δc，故 Rab 等于 R 乘（2 減 δc）。同理 Rbc 等于 R 乘（2 減 δa），Rca 等于 R 乘（2 減 δb）。三個線電阻的平均值為 2R，而極差仍為 R 乘 Δδ。因此線間差別的百分數等于 R 乘 Δδ 再除以 2R，即 Δδ 除以 2。

三角形接法下，把 Rab 的表達式按小偏差展開并略去二階小量，可得 Rab 約等于三分之二 R 乘（1 加 δa 除以 2），另兩相同理。此時三個線電阻的平均值為三分之二 R，極差為三分之二 R 乘 Δδ 除以 2，兩者相除，結果同樣是 Δδ 除以 2。

換言之，無論星形還是三角形，在偏差較小的前提下，線間差別的百分數都等于相間差別百分數的一半。

4、由此得到的一條實用判讀規則

這個結論解釋了兩件事。其一，規程里“相 2%、線 1%”與“相 4%、線 2%”這兩組數值，不是對無中性點引出的變壓器提出了更嚴的要求，而是同一個缺陷在不同測量對象上呈現出的不同數值——它們對應的相電阻偏差水平是相同的。第二，反過來推算時，若一臺無中性點引出的變壓器實測線間差別為 1.5%，把它折算到相電阻的口徑上，對應的相間差別約為 3%，已經超出大容量一檔的限值。

對現場的直接意義是：同一臺變壓器，如果哪一年因為檢修方式改變、或者更換了測量接線，導致從測相電阻改為測線電阻，那么歷次數據是不能用同一個限值直接比較的。數據序列換了口徑，判據也要跟著換。

三、分母是什么：不平衡率算法的明確與含混

1、兩部試驗標準用的是“相互間的差別”

值得注意的是，DL/T 596-2021 與 GB 50150-2016 用的詞都是“相互間的差別”，而不是“不平衡率”。“不平衡率”這個叫法在產品標準 GB/T 6451-2015 里有明確定義，在現場也被廣泛使用，兩部試驗標準并未采用。術語不統一本身不構成問題，問題在于算法。

2、GB/T 6451-2015 把算法寫死了

如前所述，GB/T 6451-2015 在條款中直接寫明：不平衡率以實測值中的大值減小值為分子、三相實測平均值為分母計算。分子取極差、分母取平均值，這個算法的含義是清楚的：它衡量的是三相讀數的離散幅度相對于整體量值的占比。

DL/T 596-2021 的表述“不應大于三相平均值的 2%”，在數學上與這個算法一致——分母同樣是三相平均值，分子是“相互間的差別”，通常理解為三相讀數中較大者與較小者之差。

3、GB 50150-2016 的條文未明寫分母

GB 50150-2016 的 8.0.4 第二款，條文寫的是“各相繞組相互間的差別不應大于 4%”，沒有寫出“三相平均值的”這個限定。這與 DL/T 596-2021 的寫法存在字面差異。

從兩部標準限值數值完全相同這一點推斷，交接標準的本意應與預防性規程一致，分母取三相平均值；但條文既未明寫，現場與儀器在具體實現上便可能出現分歧。若某臺儀器或某份報告改用別的分母，比如以三相中的較小值作分母，同一個數據會算出更大的百分數，判讀結論隨之改變。

4、算法不一致的后果與應對

分母取平均值與取較小值，在三相偏差很小時差別不明顯，但當不平衡率達到限值附近時，兩種算法的結果差異足以改變合格與否的結論。

應對辦法并不復雜，但必須落到紙面上：報告里寫明所用算法與分母；與歷史數據比較前，先確認歷次報告用的是不是同一套算法；儀器自動計算不平衡率時，先弄清它按哪種口徑算。這三步做完，算法問題便不會演變成判讀爭議。

四、溫度換算式：模型是嚴密的，輸入才是問題

1、換算式從哪來

DL/T 596-2021 與 GB 50150-2016 給出的是同一個換算式：R 二等于 R 一乘（T 加 t 二）再除以（T 加 t 一），銅導線取 T 等于 235，鋁導線取 T 等于 225。這個式子的來源是金屬電阻隨溫度的線性關系——電阻與“溫度加上一個常數”成正比，當溫度等于負 T 時，按該模型外推的電阻為零。銅的這個常數略大于鋁，所以 T 的取值不同。

2、在模型內，換算式不引入誤差

設在溫度 t 時繞組的真實電阻為 R 零乘（T 加 t）再除以 T。那么在溫度 t 一時的讀數 R 一，應等于 R 零乘（T 加 t 一）再除以 T。把它代入換算式：

R 二等于 R 一乘（T 加 t 二）再除以（T 加 t 一），等于 R 零乘（T 加 t 一）除以 T，再乘（T 加 t 二）除以（T 加 t 一），約去（T 加 t 一）后得到 R 零乘（T 加 t 二）再除以 T。

這恰好即溫度為 t 二時的真實電阻。換言之，只要繞組電阻與溫度的關系符合這個線性模型，換算過程本身不引入任何誤差。

3、換算到哪個基準溫度，與誤差無關

這條結論有些反直覺。現場常有爭論：到底該換算到 20 攝氏度，還是換算到別的基準溫度？從上式可以看出，如果模型嚴格成立，換算結果與 t 二取多少無關——不同基準只是給出不同數值，準確度是一樣的。

再看誤差。設溫度 t 一的取值存在偏差 Δ，則換算結果 R 二的相對偏差約為 Δ 除以（T 加 t 一）。這個式子里沒有 t 二。基準溫度選多少，完全不影響誤差的大小。這也是 DL/T 596-2021 給出換算式與溫度常數、卻未統一規定換算基準溫度的原因之一：基準本身不影響可比性，真正要緊的是每次都固定在同一個基準上，使歷次數據可以放在一起比。

4、誤差全部來自 t 一，每攝氏度約百分之零點四

既然換算式本身不引入誤差、基準選擇也不引入誤差，那么溫度帶來的誤差從哪里來？答案是全部來自 t 一的取值，即測量時繞組實際溫度的獲取。

以銅導線為例，T 取 235，繞組溫度在 20 攝氏度附近時，相對偏差約為 Δ 除以 255，即溫度每偏差 1 攝氏度，換算結果的相對偏差約為百分之零點四。這個數值需要放在判據的尺度上看：判據要求分辨的是 2% 與 1% 量級的差別，而溫度每偏差 1 攝氏度便吃掉百分之零點四，偏差 5 攝氏度便接近百分之二。需要說明的是，這是按上述換算式做的一階估算，不是任何標準給出的誤差條款，但它足以說明量級。

5、溫差十攝氏度，便能吃掉判據

把這個估算再往前推一步。若兩次測量的繞組溫度相差 10 攝氏度而未作換算，銅繞組的電阻變化約為 10 除以 255，即百分之三點九。這已經是 2% 判據的近兩倍。

換句話說，如果兩次測量時繞組溫度相差十攝氏度左右，即使繞組本身毫無變化，直接比較也會得到一個超限的結果。這正是三部標準都強調“同溫下”比較的原因：同溫不是碰巧實現的，而是靠換算式人為構造出來的。

五、橫向與縱向：兩條判據對溫度的態度完全不同

1、橫向比較中，溫度誤差是共模的

橫向比較指的是三相之間的比較，即不平衡率判據。它的一個關鍵特性是：三相讀數是在同一時刻、同一臺變壓器上取得的，繞組溫度對三相而言是同一個量。

在數學上，換算因子（T 加 t 二）除以（T 加 t 一）對三相完全相同。計算不平衡率時，分子是極差、分母是平均值，兩者都乘上了同一個因子，這個因子在相除中被約掉。因此，只要三相溫度一致，溫度測量即使存在偏差，也不會影響不平衡率的計算結果。

這解釋了為什么不平衡率判據在現場相當穩健：溫度誤差對它是共模的，會被自動抵消。

2、縱向比較中，溫度誤差全額傳遞

縱向比較指的是與歷史數據的比較，即“變化不應大于 2%”這一條。這里的情況完全不同：*的讀數按*測到的溫度換算，幾年前的讀數按當時測到的溫度換算，兩次的溫度誤差互不相關，不會相互抵消，而是各自把誤差帶進結果。

前面已經算過，溫度每偏差 1 攝氏度帶來約百分之零點四的相對偏差。若兩次測量的溫度獲取方式還不一樣——比如一次取自頂層油溫、一次取自環境溫度——偏差達到 5 攝氏度并不罕見，此時引入的相對偏差已接近判據本身。

3、兩條判據為什么缺一不可

既然縱向判據對溫度如此敏感，能否只用橫向判據？不能。

橫向判據有一個固有的盲區：它衡量的是三相之間的離散程度，對“三相一起變化”的情形不敏感。如果某一相的缺陷發展得非常緩慢，或者三相以相近的速度同步劣化，三相互差可能長期保持在限值以內，而設備的實際狀態已經在改變。

縱向判據恰恰補上這個盲區。它把變壓器自身的歷史作為基準，能夠發現三相同步的漂移。代價是對測量條件的一致性要求高得多。

所以兩條判據不是重復，而是互補：一條對溫度魯棒卻存在盲區，一條能覆蓋盲區卻對溫度敏感。判讀時必須同時給出兩項結論。

4、縱向比較的隱含前提

縱向比較要成立，需要三個條件同時滿足：換算到同一基準溫度；測量的部位相同，包括同一分接位置、同一相別、同一接線方式；歷次所用的儀器與算法可比。

其中“部位相同”這一條容易被忽略。規程用詞是“與以前相同部位測得值比較”，若分接位置不同，測到的本是不同的繞組段，比較沒有意義。這也解釋了規程為什么要專門規定分接的測量要求。

六、例外條款與周期：限值可以讓位于歷史

1、三部標準里的例外

三部標準都設置了例外，且精神一致。

GB/T 6451-2015 規定，由于線材及引線結構等原因而使不平衡率超過限值時，除記錄實測值外，還應寫明引起偏差的原因，用戶應與同溫度下的例行試驗實測值比較，偏差不應大于 2%。GB 50150-2016 的 8.0.4 第四款規定，由于變壓器結構等原因，差值超過第二款時，可只按第三款進行比較，但應說明原因。DL/T 596-2021 則規定，如電阻相間差在出廠時超過規定，制造廠已說明了這種偏差的原因，按第三條判據執行。

三處表述不同，指向同一條規則：當三相之間的偏差被確認來自結構而非缺陷時，橫向判據讓位于縱向判據。

2、“結構性原因”指什么

標準列舉的原因是“線材及引線結構”。具體到工程實際，引線長度不等是常見的成因——三相繞組的引線走向不同，長度存在差異，這部分電阻會直接疊加到測量結果上。對于低壓繞組采用多螺旋結構的變壓器，并聯支路之間的導線換位不完全，也會造成各相電阻的固有差異。

這類偏差的共同特點是：它在出廠時即存在，且不隨時間發展。

3、例外的邊界

需要把例外的邊界看清楚。例外條款免除的是“三相之間必須平衡”這一條，不是免除試驗。改按縱向判據執行后，要求反而更高了：從此這臺變壓器的歷次數據必須嚴格換算到同一溫度、嚴格在同一部位測量，任何一次條件的漂移都會被誤讀成設備的變化。

另外，標準都要求“說明原因”或“寫明引起這一偏差的原因”。這是一條程序性要求，也是責任邊界：把原因寫進記錄，后續每一次判讀才有依據。若沒有這份說明，橫向超限時不能自行套用例外。

4、周期與分接位置的測量要求

DL/T 596-2021 表 5 對油浸式電力變壓器繞組直流電阻給出了周期：A、B 級檢修后；330 千伏及以上不超過 3 年；220 千伏及以下不超過 6 年；必要時。需要說明的是，這是規程表 5 針對油浸式電力變壓器給出的周期，具體執行還應結合所在電網與單位的實施細則。

分接位置的測量要求，兩部試驗標準存在一處明顯差異。GB 50150-2016 要求測量應在各分接頭的所有位置上進行，不區分有載與無載。DL/T 596-2021 則區分處理：有載分接開關宜在所有分接處測量，無載分接開關在運行分接鎖定后測量。

這個差異源于兩階段的目的不同。交接試驗要全面核對運輸與安裝是否造成損傷，分接開關的每一個位置都要確認；預防性試驗面向運行狀態，無載分接開關在運行時鎖定于某一分接，測其他分接需要先停電切換，收益有限。GB 50150-2016 第五款另有一條與之呼應的規定：無勵磁調壓變壓器送電前的末次測量，應在使用的分接鎖定后進行。

七、常見誤區與常見問題

1、常見誤區

其一，把“線間 1%”理解為對無中性點引出的變壓器要求更嚴。按前面的推導，線間限值是相間限值的一半，是因為同一個缺陷在線電阻上呈現的數值只有相電阻上的一半，兩者對應的缺陷水平相同。

其二，認為換算基準溫度選錯了會引入誤差。換算式在模型內不引入誤差，基準的選擇也不影響誤差大小；誤差全部來自測量時繞組溫度的獲取。

其三，認為三相一起測溫度不準也無所謂。這對橫向判據成立，對縱向判據不成立。縱向比較中溫度誤差全額傳遞，是縱向判據失真的頭號原因。

其四，看到不平衡率超限便直接判定存在缺陷。若該偏差出廠時即存在且制造廠已說明原因，應按縱向判據執行。判讀前先看有沒有這份說明。

其五，認為換一臺更準的儀器便能解決判讀問題。這類儀器的示值誤差水平通常遠小于 2% 的判據尺度，真正的主導誤差源是溫度。

2、常見問題

問：1600 千伏安這個分界怎么把握？規程表述是“1600 千伏安以上”與“1600 千伏安及以下”，恰好等于 1600 千伏安的歸入后一檔，適用 4% 與 2% 的限值。分界通常按銘牌標注的額定容量取值。

問：測到的是線電阻，能換算成相電阻再判嗎？可以，但要注意接法。星形接法與三角形接法的換算關系不同，且只有在中性點不引出、無法直接測量相電阻時才需要這樣做。若中性點已經引出，直接測量相電阻即可。

問：不同溫度下測得的數據，必須先換算才能比嗎？是。若溫差達到十攝氏度量級，不換算帶來的偏差已超過判據本身。規程要求的是“同溫下”比較，而這個同溫是換算出來的。

問：繞組溫度到底怎么取？規程的這一條說明給出的是換算式與溫度常數，繞組溫度通過何種方式取得，需要在現場明確下來并寫進作業指導。真正要緊的是在記錄中固定一種取法，并讓歷次測量沿用同一種取法，這一點比取法本身更重要。

問：有載分接開關的每個分接都要測，工作量很大，能省嗎？交接階段不能省，GB 50150-2016 要求在所有分接頭的所有位置上進行。預防性階段規程用詞是“宜”，即推薦在所有分接處測量；從發現分接開關接觸缺陷的角度看，逐檔測量是值得的。

問：三角形接法的繞組怎么判？無中性點引出，適用線間判據。需要注意三角形接法的線電阻與相電阻是并聯關系，若要把線間結果折算到相電阻口徑，應按三角形接法的關系式換算，不能套用星形接法的兩相之和。

問：儀器算出的不平衡率與手算不一致，以哪個為準？先弄清儀器用的是哪種分母。若儀器以三相平均值作分母，與規程和產品標準的算法一致；若采用其他分母，需要換算后再判，并把口徑寫進報告。

八、結語

把三部標準合起來看，繞組直流電阻的判讀其實有一條清晰的主線：同一套限值貫穿制造、交接、運行三個階段，橫向判據管三相之間是否平衡，縱向判據管設備自身是否變化，兩條判據互補，而溫度換算是把兩次測量拉到可比前提下的必要步驟。

這條主線也解釋了現場多數爭議的成因。爭議很少出在限值記錯上，更多是三個環節沒對齊：測量對象換了口徑卻沿用原限值，算法分母不一致卻直接比較，以及溫度沒有按同一方式獲取便去做縱向比較。這三處都可以在作業前固定下來，而把這些條件在作業前固定下來的付出，遠小于事后排查的投入。

對儀器而言，要求也便清楚了。它的量程需要覆蓋被測繞組的電阻下限，需要在讀數真正穩定之后才取值，需要給出可追溯的三相數據。以北京康高特（KGT）自主研發的 TRW-310 變壓器三相直流電阻測試儀為例，其官方參數與這些要求的對應關系是直接的：準確度標注為正負（讀數乘 0.2% 加 2 個字），與 2% 量級的判據相比留有余量；三相測試可對星形帶中性點、星形與三角形接法的繞組采用三相測量方式，并據此計算出三相不平衡率，這正對應橫向判據，而三相同時測量還順帶保證了“三相溫度一致”這一橫向判據的隱含前提；測試過程可自動計算 5 秒、15 秒、30 秒內的電阻值變化率，用于輔助判斷測試數據的穩定性、防止誤讀數據，這對應的是縱向判據的前提——讀數不穩定時取到的值，會直接進入歷史序列并誤導多年后的判斷。量程方面，單相 50 安型號的下限為 75 微歐，覆蓋大型變壓器低壓繞組的微歐級電阻。

需要單獨指出的是溫度。TRW-310 官方產品頁列出的參數中，并沒有繞組溫度測量這一項；其中“使用溫度 -10 攝氏度至 50 攝氏度”指的是儀器自身的工作環境溫度，不是被測繞組的溫度。換言之，繞組溫度的獲取與記錄需要由現場另行完成。這一點與本文的結論是一致的：在直阻試驗的誤差構成里，儀器自身的示值誤差通常不是主導項，繞組溫度取值的偏差才是。把溫度測準、記全、并且每次都按同一種方式取，比單純提高儀器的準確度等級更能改善判讀的可靠性。

標準給出的是判據，判據要靠測量條件來支撐。限值、算法、溫度這三件事定下來，2% 這個數字才會真正發揮作用。

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