0 引言
根据预防性试验规程和作业指导书的要求,变压器需要定期进行直流电阻测试。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。即先将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。另外,在进行变压器直流电阻测试时,试验人员要反复攀爬主变接线,试验风险增加,试验安全性大幅降低。同时,现有试验仪器在测量出试验数据之后,需人为计算试验结果是否符合预试规程和作业指导书中的规定,增加了试验人员工作量,降低了工作效率。
本文针对上述问题,提出了两点**改造方案,即增加测试仪三相同时测量的功能以及自动计算三相平衡率的功能,使得变压器直流电阻测试仪的性能大大提升,极大地提高了工作效率,降低了工作人员的劳动强度,增加了作业的安全性。
1 改进方案及其原理
改进方案具体如下:(1)增加测试仪三相同时测量的功能,即将仪器原来的单通道测量变压器直流电阻改为三通道,可以同时测量三相直流电阻,将高压侧A、B、C、O与直流电阻测试仪面板对应接线柱连接,无需多次上下重复接线,就可以同时测量出三相的直流电阻。对有载调压变压器无需放电,可
直接调节有载分接开关,进行各个分接直流电阻的测量,只需攀爬一次主变、调节一次变压器档位,测试时间仅为传统单相测量的1/3,大大缩短了工作时间,减轻了劳动强度,且测试数据稳定,重复性好,提高了工作效率及安全性,减少了不必要的停电时间。(2)增加自动计算三相平衡率的功能,能够实时判断测量数据是否符合要求,变压器是否合格。
变压器直流电阻测试仪改进原理如图1所示。
改造后的变压器直流电阻测试仪采用助磁法,用大容量的直流电源,增加测量电流的值,将高压、低压绕组串联起来通上电流,采用同相位和同极性的高压绕组助磁。由于高压绕组匝数远比低压绕组多,用较小的电流值就可以使铁芯饱和。
依据现场试验需求对变压器直流电阻测试仪进行了改进,将仪器从原来的单相单通道改为三相三通道,可以同时测量变压器A、B、C三相直流电阻。测试时,无需每次换相都爬主变,无需每次调档都放电和关闭测试仪,只需要一次性分别用测试线将A、B、C、O与测试仪面板上相对应的接线柱连接好就可以。调节好变压器档位,如1档,选择好输入电流,按测试按钮,就输出电流,测出1档时变压器A、B、C三相的直流电阻,并显示在仪器面板上,同时显示三相不平衡率,以判断该试验数据是否合格。以此类推,即可继续其余16档档位的三相直流电阻测试。低压绕组直接接入低压侧对应的接线柱,同理可得低压侧直流电阻数据。试验完成后,仪器自动放电,发出安全指示,告知测量完毕。
2 改造后变压器直流电阻测试仪的硬件实现
改造后的直流电阻测试仪由两个可编程恒流源单元、功能通道切换矩阵、三个电压测量单元、三个电流测量单元、放电保护单元、CPU控制单元、液晶显示单元、按键操作单元、打印机、存储单元、优盘接口单元、PC机通讯单元等组成,系统结构如图2所示。
改进后可应对星型接法绕组一次接线完成三相直阻测量,自动计算三相不平衡率,极大地节省测量时间,提高工作效率。也可以采用逐相测试功能,对YN、D(Y)连接方式的变压器进行逐相测试,测试完成后,自动计算三相不平衡率。同时具有音响放电报警,放电指示清晰,能减少误操作,即使测试过程中突然断电,亦能音响提示放电,做到安全拆线。
3 测试仪改进后的优势
改造后的变压器直流电阻测试仪减少了复杂繁琐的重复性试验接线,降低了试验接线复杂程度,大大缩短了工作时间,能避免试验人员多次攀爬主变压器,减少高处坠落、感应电伤人及触电的风险,提高现场工作安全性;增加了三相同时测量功能,只需调节一次变压器档位即可完成直流电阻测试,极大地节省了试验时间,提高了试验效率,降低了试验成本;增加了自动计算三相平衡度功能,可以更直观简洁地判断变压器合格与否;变压器三相同时采集数据,避免了变压器温度变化对三相平衡度的影响,提高了试验结果的准确性;仅需要接线一次就可完成试验,有效减小了调压开关触头的氧化膜对三相平衡率的影响。
4 结语
变压器直阻测试仪在改进前,完成一台变压器直流电阻测试的平均时间为2 h,遇到线夹生锈严重、接线接触**、变压器档位无法自动升降时,需要耗费的时间更加难以估计,试验效率和安全性大幅降低。而在改进后,排除重复接线和重复升降档位的时间,完成直流电阻测试的时间理论上可以缩短2/3,减少了直阻测试不必要的停电时间,降低了高空重复接线的危险性,提高了试验人员的安全性及供电的可靠性。改进后的变压器直阻测试仪可以广泛应用于各电压等级的变压器预防性试验当中,并可推广至各县级子公司应用。