变压器直流电阻测试仪转换开关的研制

0 引言

变压器绕组直流电阻试验是变压器在交接、大修或改变分接开关后不可或缺的试验项目，其作用是检查绕组接头的焊接质量和绕组有无匝间短路现象；检查电压分接开关的各个位置接触是否良好及分接的实际位置是否相符；检查引出线有无断裂，多股并列导线的绕组是否有断股等情况。

1 存在问题分析

原有变压器直流电阻测试仪在测试变压器直流电阻时，需对A、B、C三相分别进行测试。先将A、O两相与变压器直流电阻测试仪的接线柱连接，将变压器档位调成1档，输出电流测量并记录数据；放电之后，关闭操作仪器，将变压器升至2档，再次进行直阻测试；以此类推，从1档升到17档，分别测出每个档位对应的A相直流电阻。同理测B、C两相的直流电阻。该试验需要频繁换线，频繁升降档位，费时费力，工作效率低。而且在进行变压器直流电阻测试时，试验人员需反复攀爬主变接线，增加了试验风险，试验安全性大幅降低。

为实现对变压器任意绕组的灵活测量，直流电阻测试仪可以设置由多组连接开关组成的转换开关，并与放电回路相连。而为了在测试仪供电电源断开的情况下保持开关原来的状态，使放电回路正常工作，通常在测试仪中配备可充电蓄电池，但这会增加成本，且可充电蓄电池寿命较短，长期不充电容易损坏。

2 解决方案

采用由转换矩阵和连接开关控制器组成的转换开关替换传统的接线方式，使试验人员不必反复攀爬主变接线，从而降低试验风险，提高试验工作效率。

连接开关采用磁保持继电器，由于磁保持继电器采用脉冲控制导通或断开，而不受电源的限制，即使供电电源断开仍可保持断电前的状态，从而使测试仪不需配备可充电蓄电池，保证了测试仪的可靠放电，避免了变压器绕组在试验后储存大量反电势，给设备与试验人员带来安全风险。

3 技术原理及实施

变压器直流电阻测试仪转换开关结构如图1所示，其中电流正负接线柱I+和I-分别与直流电源相连接，用于测量时，向待测变压器的绕组线圈加上直流电；电压正负接线柱V+和V分别与电压测量回路相连接，用于对待测变压器的绕组线圈电阻进行测量；电流转换矩阵高、中、低压以及中性点电流电压接线柱分别与待测变压器绕组中对应的端子相连接。在测量时，通过连接开关控制器控制电流转换矩阵中相应的连接开关开闭，对目标绕组线圈进行供电并测量其阻值。

本装置由选择按键、液晶显示器、中央控制口、继电器驱动口、继电器矩阵单元及相应输入/输出接线端子组成。

将变压器高、中、低压端分成电压和电流线，引入本装置相应接线端子，通过按键选取需要的测试相，中央处理单元读取相关信息，显示在液晶屏上，驱动相应的继电器动作，实现相应的功能，并*终连接到本装置的输出端子，与直流电阻测试仪相连接。

直流电阻测试仪需要一恒流电源，对变压器被试绕组充电，变压器绕组为感性试品，通电后会贮存很大的能量。本装置若选取常规继电器作为切换开关，当220 V供电不可靠时，继电器会断开，变压器会产生极大的反向电动势，造成严重后果。

针对以上情况，本装置的切换开关采用磁保持继电器，依靠继电器本身的磁保持功能，即使220 V供电电源断开，继电器仍会保持原来的状态，可保证设备的可靠性，从而使放电回路可靠工作，保护直流电阻测试仪与试验人员的人身安全。

4 实施效果

研制的变压器直流电阻测试仪主要能达到以下效果：

（1）使用转换开关代替传统接线，只需进行一次接线即可测量各相直流电阻；

（2）转换开关具有三相高低压绕组与中性点电流电压接线柱，保证了各相直流电阻的灵活测量；

（3）选择开关控制能使转换矩阵在测量不同相直流电阻时做到快速灵活调整，提高了试验效率；

（4）转换矩阵中使用磁保持继电器的连接开关，能使连接开关在测试仪供电电源断开的情况下保持之前的状态，使测试仪可靠放电；

（5）操作简便，重量轻，适用于野外作业。

5 结语

使用变压器直流电阻测试仪转换开关来代替传统试验接线方法，避免了重复攀爬变压器更改接线方式，降低了试验工作的风险，提高了工作效率。同时，使用磁保持继电器的连接开关可在测试仪失电的情况下保持原来的状态，保证测试仪可靠放电，同时免去配备可充电蓄电池的成本。

直流电阻测试仪转换开关具有不同相直流电阻测试快速切换、操作简单等优点，可推广至各级供电公司应用。