變壓器直流電阻測(cè)試儀轉(zhuǎn)換開關(guān)的研制

陳嘉樞 叢 晶 林海科

（廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司云浮供電局，廣東云浮527300）

0 引言

變壓器繞組直流電阻試驗(yàn)是變壓器在交接、大修或改變分接開關(guān)后不可或缺的試驗(yàn)項(xiàng)目，其作用是檢查繞組接頭的焊接質(zhì)量和繞組有無(wú)匝間短路現(xiàn)象；檢查電壓分接開關(guān)的各個(gè)位置接觸是否良好及分接的實(shí)際位置是否相符；檢查引出線有無(wú)斷裂，多股并列導(dǎo)線的繞組是否有斷股等情況。

1 存在問(wèn)題分析

原有變壓器直流電阻測(cè)試儀在測(cè)試變壓器直流電阻時(shí)，需對(duì)A、B、C三相分別進(jìn)行測(cè)試。先將A、O兩相與變壓器直流電阻測(cè)試儀的接線柱連接，將變壓器檔位調(diào)成1檔，輸出電流測(cè)量并記錄數(shù)據(jù)；放電之后，關(guān)閉操作儀器，將變壓器升至2檔，再次進(jìn)行直阻測(cè)試；以此類推，從1檔升到17檔，分別測(cè)出每個(gè)檔位對(duì)應(yīng)的A相直流電阻。同理測(cè)B、C兩相的直流電阻。該試驗(yàn)需要頻繁換線，頻繁升降檔位，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，工作效率低。而且在進(jìn)行變壓器直流電阻測(cè)試時(shí)，試驗(yàn)人員需反復(fù)攀爬主變接線，增加了試驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn)，試驗(yàn)安全性大幅降低。

為實(shí)現(xiàn)對(duì)變壓器任意繞組的靈活測(cè)量，直流電阻測(cè)試儀可以設(shè)置由多組連接開關(guān)組成的轉(zhuǎn)換開關(guān)，并與放電回路相連。而為了在測(cè)試儀供電電源斷開的情況下保持開關(guān)原來(lái)的狀態(tài)，使放電回路正常工作，通常在測(cè)試儀中配備可充電蓄電池，但這會(huì)增加成本，且可充電蓄電池壽命較短，長(zhǎng)期不充電容易損壞。

2 解決方案

采用由轉(zhuǎn)換矩陣和連接開關(guān)控制器組成的轉(zhuǎn)換開關(guān)替換傳統(tǒng)的接線方式，使試驗(yàn)人員不必反復(fù)攀爬主變接線，從而降低試驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn)，提高試驗(yàn)工作效率。

連接開關(guān)采用磁保持繼電器，由于磁保持繼電器采用脈沖控制導(dǎo)通或斷開，而不受電源的限制，即使供電電源斷開仍可保持?jǐn)嚯娗暗臓顟B(tài)，從而使測(cè)試儀不需配備可充電蓄電池，保證了測(cè)試儀的可靠放電，避免了變壓器繞組在試驗(yàn)后儲(chǔ)存大量反電勢(shì)，給設(shè)備與試驗(yàn)人員帶來(lái)安全風(fēng)險(xiǎn)。

3 技術(shù)原理及實(shí)施

變壓器直流電阻測(cè)試儀轉(zhuǎn)換開關(guān)結(jié)構(gòu)如圖1所示，其中電流正負(fù)接線柱I+和I-分別與直流電源相連接，用于測(cè)量時(shí)，向待測(cè)變壓器的繞組線圈加上直流電；電壓正負(fù)接線柱V+和V-分別與電壓測(cè)量回路相連接，用于對(duì)待測(cè)變壓器的繞組線圈電阻進(jìn)行測(cè)量；電流轉(zhuǎn)換矩陣高、中、低壓以及中性點(diǎn)電流電壓接線柱分別與待測(cè)變壓器繞組中對(duì)應(yīng)的端子相連接。在測(cè)量時(shí)，通過(guò)連接開關(guān)控制器控制電流轉(zhuǎn)換矩陣中相應(yīng)的連接開關(guān)開閉，對(duì)目標(biāo)繞組線圈進(jìn)行供電并測(cè)量其阻值。

圖1 直流電阻測(cè)試儀轉(zhuǎn)換開關(guān)結(jié)構(gòu)圖

直流電阻測(cè)試儀轉(zhuǎn)換開關(guān)實(shí)物如圖2所示。

圖2 直流電阻測(cè)試儀轉(zhuǎn)換開關(guān)實(shí)物圖

本裝置由選擇按鍵、液晶顯示器、中央控制口、繼電器驅(qū)動(dòng)口、繼電器矩陣單元及相應(yīng)輸入/輸出接線端子組成。

將變壓器高、中、低壓端分成電壓和電流線，引入本裝置相應(yīng)接線端子，通過(guò)按鍵選取需要的測(cè)試相，中央處理單元讀取相關(guān)信息，顯示在液晶屏上，驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的繼電器動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能，并最終連接到本裝置的輸出端子，與直流電阻測(cè)試儀相連接。

直流電阻測(cè)試儀需要一恒流電源，對(duì)變壓器被試?yán)@組充電，變壓器繞組為感性試品，通電后會(huì)貯存很大的能量。本裝置若選取常規(guī)繼電器作為切換開關(guān)，當(dāng)220 V供電不可靠時(shí)，繼電器會(huì)斷開，變壓器會(huì)產(chǎn)生極大的反向電動(dòng)勢(shì)，造成嚴(yán)重后果。

針對(duì)以上情況，本裝置的切換開關(guān)采用磁保持繼電器，依靠繼電器本身的磁保持功能，即使220 V供電電源斷開，繼電器仍會(huì)保持原來(lái)的狀態(tài)，可保證設(shè)備的可靠性，從而使放電回路可靠工作，保護(hù)直流電阻測(cè)試儀與試驗(yàn)人員的人身安全。

4 實(shí)施效果

研制的變壓器直流電阻測(cè)試儀主要能達(dá)到以下效果：

（1）使用轉(zhuǎn)換開關(guān)代替?zhèn)鹘y(tǒng)接線，只需進(jìn)行一次接線即可測(cè)量各相直流電阻；

（2）轉(zhuǎn)換開關(guān)具有三相高低壓繞組與中性點(diǎn)電流電壓接線柱，保證了各相直流電阻的靈活測(cè)量；

（3）選擇開關(guān)控制能使轉(zhuǎn)換矩陣在測(cè)量不同相直流電阻時(shí)做到快速靈活調(diào)整，提高了試驗(yàn)效率；

（4）轉(zhuǎn)換矩陣中使用磁保持繼電器的連接開關(guān)，能使連接開關(guān)在測(cè)試儀供電電源斷開的情況下保持之前的狀態(tài)，使測(cè)試儀可靠放電；

（5）操作簡(jiǎn)便，重量輕，適用于野外作業(yè)。

5 結(jié)語(yǔ)

使用變壓器直流電阻測(cè)試儀轉(zhuǎn)換開關(guān)來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)試驗(yàn)接線方法，避免了重復(fù)攀爬變壓器更改接線方式，降低了試驗(yàn)工作的風(fēng)險(xiǎn)，提高了工作效率。同時(shí)，使用磁保持繼電器的連接開關(guān)可在測(cè)試儀失電的情況下保持原來(lái)的狀態(tài)，保證測(cè)試儀可靠放電，同時(shí)免去配備可充電蓄電池的成本。

直流電阻測(cè)試儀轉(zhuǎn)換開關(guān)具有不同相直流電阻測(cè)試快速切換、操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，可推廣至各級(jí)供電公司應(yīng)用。