電力變壓器溫升試驗自動控制的應用

王誠

摘 要：伴隨著生產和生活對電力的需求不斷增加，電能的輸送成為相關人士日益關注的問題，而作為輸送電能的重要設備之一，變壓器能夠直接有效地對電力進行輸送，并且，變壓器的質量的好壞和可靠性與電力輸送的安全可靠有密切相關的聯系。電力變壓器的溫升試驗是檢查產品質量的重要途徑，通過變壓器的生產檢驗，有關的變壓器企業可以有效地保證產品的質量管理。從總體上來說，我國的變壓器檢驗水平與發達國家相比有十分大的差距，能夠展現科學技術水平的自動化程度偏低，創新創造能力較低，這一情況嚴重阻礙了我國電力變壓器的生產發展。本研究從電力變壓器溫升試驗的角度，著重分析溫升試驗的積極意義和試驗方法，根據電力變壓器溫升試驗自動控制探討其設計方法，在加大實驗測試的準確性和穩定性、提高電力變壓器試驗的自動化水平的同時，推進變壓器的合理應用。

關鍵詞：變壓器；溫升實驗；自動控制

前言：事實上，溫升實驗在電力變壓器所有的例行試驗和型式試驗的項目中十分特殊，一般而言，許多廠家會使用相對來說更為便捷的短路法，人工現場操作具有可更改性和變通性，但是有利處自然就會有弊端，人為操作的溫升試驗往往會在夜間進行，人體的易疲乏性使得試驗結果的準確性受到影響，因此，電力變壓器溫升試驗自動控制顯得尤為重要。要想使變壓器的溫升試驗能夠自動化，就需要在溫升試驗中引進計算機技術，利用計算機網絡的優勢，充分的將自動化正確應用到電力變壓器的溫升試驗中。

1.電力變壓器溫升試驗的基本概況

1.1溫升試驗的現狀和特點

現如今，我國變壓器試驗水平從整體上是無法與發達國家相比的，近年來，我國不斷地投入一定的人力、物力和財力到變壓器的生產和試驗研究中，國內的儀器生產廠商正在關注這一問題，并且已經發現了一些較為合理的方法來進行試驗，使用自動化儀器以及綜合試驗臺來滿足國內的電力變壓器的質量保證的需要。但是變壓器溫升試驗的自動化控制仍然沒有得到普及，迫切需要在經過初步測試合格的基礎上，將自動化運用在溫升試驗中。溫升試驗一般具有兩大特點，第一就是時間較長，中型和大型的變壓器的溫升試驗一般需要十幾小時甚至更長，第二就是溫升試驗過程內容單一，長時間的對溫度值進行反復測量，還需要人工進行變壓器總損耗的監視，調節試驗有效地保證電源總損耗。

1.2溫升試驗的試驗過程原理研究

電力變壓器的溫升試驗的方法有很多，人們一般會使用循環電流法，短路法，直接負載法等，目前人們大多使用短路法，利用人為使變壓器短路產生損耗進行變壓器的溫升試驗，其具有的優勢明顯，所需電源的容量最小，可用試驗電壓最低，最常用于大型油浸式變壓器的溫升試驗中，能夠合理有效地保證電力變壓器試驗的質量。在使用短路法進行變壓器的溫升試驗時，需要清楚地知道其使用中的注意事項，首先電源容量和電流是影響著溫升試驗的準確度的，所以在連接試驗線路之前，確定試驗用的電源容量和試驗電流是很重要的環節。其次將試驗用的加在電力變壓器上的損耗和電流記錄和整理，不斷地調整試驗電流，并且與設定值進行比較，對測量結果做出判斷。在試驗的最后的階段，由于冷態電阻已經被測定完畢，所以需要測量熱態電阻，在恰當的時機穩定油頂層的溫升。

1.3溫升實驗存在的問題

電力變壓器的壽命長短與其絕緣的熱老化有關，而絕緣的熱老化與變壓器油及繞組的熱點溫度相關，因此應該按照規范標準設定溫度，降低老化的概率，盡量避免變壓器短路造成短路燒毀的重要事故出現。目前，變壓器的溫升試驗不合格的現象時常出現，有關的檢測表明，在一百批次的產品不合格標準的規定中，其中溫升實驗不合格的為九十批次。另外，變壓器中的溫升試驗不合格占據抽檢中的百分之七十。A級絕緣材料是液浸式變壓器一般采用的材料，當所經受的溫度超過規定的最高溫度時，變壓器上的絕緣紙本身具有的絕緣性明顯降低，絕緣材料變得十分脆弱，機械強度和電氣強度變差，使得老化現象十分嚴重。影響著變壓器溫升的因素就是發熱和散熱，一旦發生短路或者強烈的震動就極有可能使變壓器損壞。在電力變壓器的運行過程中，控制好溫度，把握好發熱和散熱的影響緣由是必要且重要的。

2.電力變壓器溫升試驗自動控制的意義和設計應用

2.1溫升試驗自動控制的積極意義

近年來我國電力工業的迅猛發展，使得對輸變電設備的可靠性和穩定性的要求越來越高，而計算機應用技術的成熟使得其逐漸地運用到變壓器的行業中，計算機網絡技術的推廣為變壓器的溫升試驗自動控制系統的發展奠定了良好的堅實的基礎。在溫升實驗中，人為的操作錯誤導致事故的頻發，所以實現溫升試驗的自動控制以及實驗過程的控制自動化十分重要。溫升試驗自動控制符合生產發展的實際需求，有利于大大提高生產效率，推動著變壓器生產企業提高試驗設備的水平。自動控制下的溫升試驗設計，屬于繞組溫升計算程序設計，這一系統能夠有效地完成變壓器溫升，實現空載和負載試驗下的自動測試與控制。傳統的人工操作與溫升實驗自動控制相比較而言，在試驗測試的準確、高效性和靈活性上都顯示了很大的劣勢。

2.2溫升實驗的硬件電路設計研究

在電力變壓器的溫升試驗逐漸實現自動化的過程中，試驗所加的電量會經過信號的調理，同時經過迅速的緩沖，傳送單片機進行自動的監測，根據計算機顯示的記錄數據做出分析判斷后發出控制命令經過一定的轉換和放大，保證試驗電源的自動調整和溫度的自動檢測。溫升試驗的自動控制系統的優勢主要在于處理的速度極快，控制準確，能夠很好地保證無人為控制下的溫升試驗效果，測試結果的準確性也在現代自動化的背景下體現的淋漓盡致。一般的，單片機在溫升試驗中，采用性價比較高的系統應用，選用地址鎖存和多路開關是十分有必要的，對于提高變壓器的質量具有重要意義。

2.3溫升試驗的軟件設計和驗證

對于電力變壓器的溫升實驗的自動化控制方面，計算機的應用顯得尤為重要。其中，計算機的軟件部分包括由高級語言開發和電源調整子程序等組成的上位機程序和由損電流和溫度采樣間隔時間等參數組成的下位機程序兩部分組成，下位機主程序更加注重在電量和溫度采集控制和想用的數據處理及結果判定。外部中斷服務程序是負責讀取ADC轉換結果的，存儲地址是由通道計數器來決定的，當將數據進行存儲后，就返回主程序。在開發初期，由于技術的不穩定性和不確定性，本系統研究在相關的集團公司已經進行了簡單的現場試驗，測驗結果表明溫升試驗的數據測量具有準確性，能夠實現變壓器溫升試驗自動控制的預期效果，基本上能夠滿足人們日益增長的物質文化需求，生產的發展需求也能夠被滿足。經過實際的驗證，溫升試驗的微機自動控制雖然取得一定的成就，但是仍然有不足之處，需要專業的技術人員改進精度的測量和準確度的控制。

結語

從電力變壓器的整體發展的角度來看，其試驗方法的水平越高，對變壓器的現代化生產越有利，因此，在一定的系統研究中，將微電腦技術應用到變壓器的溫升檢驗中來是對先進技術的合理使用，使得在變壓器的試驗過程中更加便捷，試驗結果更加準確，使枯燥單調的溫度測量檢查具有自動化的水平，適當的減少人為干預，創新性的將電力變壓器的溫升試驗方法的水平提升到一定的高度。過程控制對于溫升試驗來說變得更加具有可能性，單片機控制的溫升實驗完全適應了現代科學技術的生產發展要求，目前，在變壓器的溫升試驗中，微機自動控制與調整仍然具有較大的發展空間，需要國家相關的專業人才的共同努力。

參考文獻：

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