电力变压器温升试验自动控制的应用

王诚

摘 要：伴随着生产和生活对电力的需求不断增加，电能的输送成为相关人士日益关注的问题，而作为输送电能的重要设备之一，变压器能够直接有效地对电力进行输送，并且，变压器的质量的好坏和可靠性与电力输送的安全可靠有密切相关的联系。电力变压器的温升试验是检查产品质量的重要途径，通过变压器的生产检验，有关的变压器企业可以有效地保证产品的质量管理。从总体上来说，我国的变压器检验水平与发达国家相比有十分大的差距，能够展现科学技术水平的自动化程度偏低，创新创造能力较低，这一情况严重阻碍了我国电力变压器的生产发展。本研究从电力变压器温升试验的角度，着重分析温升试验的积极意义和试验方法，根据电力变压器温升试验自动控制探讨其设计方法，在加大实验测试的准确性和稳定性、提高电力变压器试验的自动化水平的同时，推进变压器的合理应用。

关键词：变压器；温升实验；自动控制

前言：事实上，温升实验在电力变压器所有的例行试验和型式试验的项目中十分特殊，一般而言，许多厂家会使用相对来说更为便捷的短路法，人工现场操作具有可更改性和变通性，但是有利处自然就会有弊端，人为操作的温升试验往往会在夜间进行，人体的易疲乏性使得试验结果的准确性受到影响，因此，电力变压器温升试验自动控制显得尤为重要。要想使变压器的温升试验能够自动化，就需要在温升试验中引进计算机技术，利用计算机网络的优势，充分的将自动化正确应用到电力变压器的温升试验中。

1.电力变压器温升试验的基本概况

1.1温升试验的现状和特点

现如今，我国变压器试验水平从整体上是无法与发达国家相比的，近年来，我国不断地投入一定的人力、物力和财力到变压器的生产和试验研究中，国内的仪器生产厂商正在关注这一问题，并且已经发现了一些较为合理的方法来进行试验，使用自动化仪器以及综合试验台来满足国内的电力变压器的质量保证的需要。但是变压器温升试验的自动化控制仍然没有得到普及，迫切需要在经过初步测试合格的基础上，将自动化运用在温升试验中。温升试验一般具有两大特点，第一就是时间较长，中型和大型的变压器的温升试验一般需要十几小时甚至更长，第二就是温升试验过程内容单一，长时间的对温度值进行反复测量，还需要人工进行变压器总损耗的监视，调节试验有效地保证电源总损耗。

1.2温升试验的试验过程原理研究

电力变压器的温升试验的方法有很多，人们一般会使用循环电流法，短路法，直接负载法等，目前人们大多使用短路法，利用人为使变压器短路产生损耗进行变压器的温升试验，其具有的优势明显，所需电源的容量最小，可用试验电压最低，最常用于大型油浸式变压器的温升试验中，能够合理有效地保证电力变压器试验的质量。在使用短路法进行变压器的温升试验时，需要清楚地知道其使用中的注意事项，首先电源容量和电流是影响着温升试验的准确度的，所以在连接试验线路之前，确定试验用的电源容量和试验电流是很重要的环节。其次将试验用的加在电力变压器上的损耗和电流记录和整理，不断地调整试验电流，并且与设定值进行比较，对测量结果做出判断。在试验的最后的阶段，由于冷态电阻已经被测定完毕，所以需要测量热态电阻，在恰当的时机稳定油顶层的温升。

1.3温升实验存在的问题

电力变压器的寿命长短与其绝缘的热老化有关，而绝缘的热老化与变压器油及绕组的热点温度相关，因此应该按照规范标准设定温度，降低老化的概率，尽量避免变压器短路造成短路烧毁的重要事故出现。目前，变压器的温升试验不合格的现象时常出现，有关的检测表明，在一百批次的产品不合格标准的规定中，其中温升实验不合格的为九十批次。另外，变压器中的温升试验不合格占据抽检中的百分之七十。A级绝缘材料是液浸式变压器一般采用的材料，当所经受的温度超过规定的最高温度时，变压器上的绝缘纸本身具有的绝缘性明显降低，绝缘材料变得十分脆弱，机械强度和电气强度变差，使得老化现象十分严重。影响着变压器温升的因素就是发热和散热，一旦发生短路或者强烈的震动就极有可能使变压器损坏。在电力变压器的运行过程中，控制好温度，把握好发热和散热的影响缘由是必要且重要的。

2.电力变压器温升试验自动控制的意义和设计应用

2.1温升试验自动控制的积极意义

近年来我国电力工业的迅猛发展，使得对输变电设备的可靠性和稳定性的要求越来越高，而计算机应用技术的成熟使得其逐渐地运用到变压器的行业中，计算机网络技术的推广为变压器的温升试验自动控制系统的发展奠定了良好的坚实的基础。在温升实验中，人为的操作错误导致事故的频发，所以实现温升试验的自动控制以及实验过程的控制自动化十分重要。温升试验自动控制符合生产发展的实际需求，有利于大大提高生产效率，推动着变压器生产企业提高试验设备的水平。自动控制下的温升试验设计，属于绕组温升计算程序设计，这一系统能够有效地完成变压器温升，实现空载和负载试验下的自动测试与控制。传统的人工操作与温升实验自动控制相比较而言，在试验测试的准确、高效性和灵活性上都显示了很大的劣势。

2.2温升实验的硬件电路设计研究

在电力变压器的温升试验逐渐实现自动化的过程中，试验所加的电量会经过信号的调理，同时经过迅速的缓冲，传送单片机进行自动的监测，根据计算机显示的记录数据做出分析判断后发出控制命令经过一定的转换和放大，保证试验电源的自动调整和温度的自动检测。温升试验的自动控制系统的优势主要在于处理的速度极快，控制准确，能够很好地保证无人为控制下的温升试验效果，测试结果的准确性也在现代自动化的背景下体现的淋漓尽致。一般的，单片机在温升试验中，采用性价比较高的系统应用，选用地址锁存和多路开关是十分有必要的，对于提高变压器的质量具有重要意义。

2.3温升试验的软件设计和验证

對于电力变压器的温升实验的自动化控制方面，计算机的应用显得尤为重要。其中，计算机的软件部分包括由高级语言开发和电源调整子程序等组成的上位机程序和由损电流和温度采样间隔时间等参数组成的下位机程序两部分组成，下位机主程序更加注重在电量和温度采集控制和想用的数据处理及结果判定。外部中断服务程序是负责读取ADC转换结果的，存储地址是由通道计数器来决定的，当将数据进行存储后，就返回主程序。在开发初期，由于技术的不稳定性和不确定性，本系统研究在相关的集团公司已经进行了简单的现场试验，测验结果表明温升试验的数据测量具有准确性，能够实现变压器温升试验自动控制的预期效果，基本上能够满足人们日益增长的物质文化需求，生产的发展需求也能够被满足。经过实际的验证，温升试验的微机自动控制虽然取得一定的成就，但是仍然有不足之处，需要专业的技术人员改进精度的测量和准确度的控制。

结语

从电力变压器的整体发展的角度来看，其试验方法的水平越高，对变压器的现代化生产越有利，因此，在一定的系统研究中，将微电脑技术应用到变压器的温升检验中来是对先进技术的合理使用，使得在变压器的试验过程中更加便捷，试验结果更加准确，使枯燥单调的温度测量检查具有自动化的水平，适当的减少人为干预，创新性的将电力变压器的温升试验方法的水平提升到一定的高度。过程控制对于温升试验来说变得更加具有可能性，单片机控制的温升实验完全适应了现代科学技术的生产发展要求，目前，在变压器的温升试验中，微机自动控制与调整仍然具有较大的发展空间，需要国家相关的专业人才的共同努力。

参考文献：

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[2]陈安宁.关于电力变压器试验自动控制系统的分析[J].大科技，2014（12）