變壓器直流電阻及有載分接開關(guān)綜合測試系統(tǒng)的研究

嚴浩軍夏巧群袁忠君姜炯挺（. 國網(wǎng)寧波供電公司，浙江寧波 35000；.國網(wǎng)浙江寧波市鄞州供電公司，浙江寧波 35000）

變壓器直流電阻及有載分接開關(guān)綜合測試系統(tǒng)的研究

嚴浩軍1夏巧群1袁忠君2姜炯挺1
（1. 國網(wǎng)寧波供電公司，浙江寧波 315000；2.國網(wǎng)浙江寧波市鄞州供電公司，浙江寧波 315000）

本文介紹了變壓器直流電阻及有載分接開關(guān)二合一測試的研究背景、理論依據(jù)、現(xiàn)實意義和無線測溫技術(shù)的應(yīng)用對變壓器直阻測量的重要性和無線測溫技術(shù)的現(xiàn)實意義，闡述了該測試系統(tǒng)的基本原理和實現(xiàn)方案，并對實現(xiàn)方案進行了詳細的論述，最后簡要說明了該測試系統(tǒng)的功能特點、實際應(yīng)用意義、以及經(jīng)濟效益、社會效益和應(yīng)用前景。

變壓器 直流電阻 無線測溫 有載分接開關(guān) 基本原理 結(jié)構(gòu)設(shè)計

1　引言

變壓器繞組的直流電阻測試是變壓器在交接、大修、和改變分接開關(guān)后必不可少的試驗項目；同時有載分接開關(guān)是與變壓器回路連接的唯一運動部件，在《電力設(shè)備交接和預防性試驗規(guī)程》中，要求檢查有載分接開關(guān)的動作順序，測量切換時間等。兩個試驗項目檢測的傳統(tǒng)方法需要兩臺獨立的設(shè)備，每臺設(shè)備均配有專用的測試線，這就需要分開接線和測試，從中浪費了大量的人力、物力及工時。

對于變壓器直流電阻測試項目，隨著電網(wǎng)近年來的發(fā)展和變壓器技術(shù)的不斷改進，出現(xiàn)了很多評價超標的現(xiàn)象。對于這個問題的深入研究使我們發(fā)現(xiàn)存在這個現(xiàn)象的主要原因是由于現(xiàn)場變壓器上層油溫的測量不準確性，導致直流電阻值統(tǒng)一換算成75℃評價時存在較大的誤差。

為此我們有必要研制一種新型的集成化、智能化的測試平臺，該平臺可以完成變壓器直流電阻和有載分接開關(guān)的測試，并且可以準確實時的測量出變壓器油溫；只需要一次接線，僅靠軟件切換即可快速準確的完成兩個試驗項目的測試。

2　基本原理

新型的三通道變壓器直流電阻測試儀可以一次將高、低壓電流電壓測試線全部接到變壓器上，測試過程中不用再改接測試線，即可完成直流電阻所有測試項目。而變壓器有載分接開關(guān)測試儀也需要一次將高壓測試線全部接到變壓器上，非測試繞組進行短接，來完成有載分接開關(guān)項目的測試。兩種儀器存在接線方式的公用性，不同的是索要的測試結(jié)果和參數(shù)不一樣，直阻測試主要是測量變壓器繞組穩(wěn)定的直流電阻，而有載分接開關(guān)是測量分接開關(guān)的動作順序，切換時間等，但是兩個測量項目均需要使用直流恒流源，那么這兩套測試系統(tǒng)就可以公用一套恒流源系統(tǒng)，一套電壓電流采樣系統(tǒng)。因此完全可以將兩套測試系統(tǒng)整合到一個測試平臺，整套設(shè)備只要使用一套測試線，且接好線后無需二次接線，可通過交互模塊選擇進行相應(yīng)測試項目。

對于測量變壓器油溫，完全可以使用溫度探頭伸入變壓器內(nèi)部，準確采集到實時溫度，并采用無線通訊技術(shù)，將數(shù)據(jù)上傳至測試設(shè)備，數(shù)據(jù)可靠穩(wěn)定。

3　實現(xiàn)方案

本測試系統(tǒng)運用了數(shù)字化的信號處理技術(shù)、高穩(wěn)定恒流源技術(shù)、多功能切換電路、高精度AD采樣技術(shù)等來保證測試設(shè)備多種功能的實現(xiàn)。其中高穩(wěn)定恒流源電路可產(chǎn)生用于直流電阻測量和有載分接開關(guān)測試的三路恒流源；多功能切換電路，通過此電路可切換不同的信號采樣（直阻慢速采樣和有載高速采樣）；高精度AD采樣技術(shù)將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，通過32位中央處理器進行處理，從而計算出所需各種試驗參數(shù)。整體結(jié)構(gòu)采用一體式結(jié)構(gòu)設(shè)計，進行兩個檢測項目的試驗時，只需要一次性把測試線接好，然后通過人機交互模塊選擇進行相應(yīng)測試項目，即可完成所有項目的測試。

無線測溫模塊采用全新原裝進口DS18B20溫度傳感器芯片，芯片防水防潮優(yōu)質(zhì)不銹鋼管封裝。安裝使用方便，并采用無線通訊模塊將溫度數(shù)據(jù)實時傳輸給測試設(shè)備。

本測試系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)框圖如圖一所示。

4　功能特點

（1）一次性接線即可完成變壓直流電阻的測試。

（2）一次性接線即可完成變壓器有載分接開關(guān)的測試。

（3）可以對變壓器內(nèi)部油溫進行實時監(jiān)測，并通過無線技術(shù)上傳至測試設(shè)備。

（4）測試系統(tǒng)具有完善的保護電路。

5　結(jié)語

變壓器直流電阻及有載分接開關(guān)綜合測試儀以微電子技術(shù)、計算機技術(shù)、數(shù)字信號處理技術(shù)為基礎(chǔ)，將傳統(tǒng)的單一測量技術(shù)整合成高效先進的多功能組合測量技術(shù)，大大減輕了現(xiàn)場試驗人員的勞動強度；同時無線測溫技術(shù)的應(yīng)用，使得對變壓器內(nèi)部油溫的監(jiān)測實時、準確、可靠，保證了變壓器直流電阻溫度換算的準確性。

本測試系統(tǒng)可廣泛應(yīng)用于各類變壓器的直流電阻測量與有載分接開關(guān)測量，具有很寬廣的應(yīng)用前景。項目的實施和推廣應(yīng)用，能最大限度的減少資源的浪費，提高工作效率，具有極大的經(jīng)濟效益和社會效益。