變電二次回路組別測試的必要性和關鍵點

文/朱曉紅 李卡 楊子力

變壓器二次回路是保護系統，電測系統的重要信息傳輸回路，因變壓器與控制室距離較遠，中間跨越二次接線柜、二次電纜溝道、控制屏等多個環境，導致二次回路接線出錯不易直接發現。常規的方法是額定電壓下調試運行，但如果二次發生嚴重的接線錯誤，則可能導致關聯設備燒毀，因此開展低壓檢測二次回路接線非常必要。

變頻法是一種采用低于工頻的檢測方法，基于變壓器的勵磁特性，可在降低試驗頻率的同時，降低試驗電壓，以保持相同的勵磁工作點。由此可以采樣低壓的方法進行組別測試，避免額定電壓調試給系統關聯設備可能帶來的破壞。

1 低壓測試的幾個關鍵要素

如前所述，低壓測試重要的是降頻法，在降低頻率同時，降低輸出電壓值。如何選擇需要的目標輸出電壓，應參考二次回路可測量的電壓值。

設220kV 變壓器的35kV 低壓側的電壓為50V，

變比N=35kV/50V=6.28。

經35kV 電壓互感器降壓后，互感器二次電壓為50/350=0.14V。

對于電壓采集模塊而言，0.14V 是比較容易采集的電壓范圍，因此一次高壓側的電壓=50V*6.28=314V，該電壓是完全可行的。

滿足了電壓量程后，還需要考慮設計功率，滿足電流量程。

設變壓器35kV 外接負載滿足負載電流5A, 則經變比為1000 的電流互感器后，電流為5mA。

設電流可檢測的最低量程為10mA，則35kV 外接負載為5A×2=10A。

計算到一次高壓側，功率P=50V×10A= 500VA。

由此可見，滿足500VA，高壓測試驗電壓314V 時，即可滿足要求。

2 降頻試驗的損耗問題

隨著頻率的降低，勵磁損耗是增大的，因此直接通過變比和負載的計算容易產生較大的誤差。

經過試驗，建議采取的試驗頻率為30-40Hz，該頻率范圍下，變壓器和互感器的鐵芯發熱處于良性工作區間，附加損耗相比工頻條件下可認為不超過15%。因此在該頻率范圍，可以將試驗功率增加15%的余量。

3 現場應用的實際問題

由于變壓器低壓側輸出電壓經電壓互感器降壓，電流互感器降流后，需經數十米到數百米的距離到達控制室，由此試驗設備需要兼顧到變壓器試驗輸出側和控制室的電壓電流采集。假設試驗設備位于變壓器和控制室中間位置，則需要同步考慮兩端采集信號發生在采集信號線纜上的壓降損耗，如果損耗過大，可能導致無法準確采集到二次回路的電壓和電流信號。

4 基于雙采集終端的方案

為了解決組別測試的距離遠，線路壓降大，產生損耗偏高的問題，可采取雙主機策略，即將控制室的電參數采集和變壓器側的電參數采集通過兩路獨立的設備采集，然后將兩獨立主機通過通信實現組網。為了防止對控制室的繼保系統構成干擾，可采取485 總線或LAN通信模式，解決兩臺主機的通信問題。在該模式下，可以借助一套顯示設備，同步觀測來自變壓器側和控制柜的電參數信息，通過向量圖或量值分析組別連接是否正常。

5 總結

本篇淺析了變壓器二次組別測試的背景，提出了降低試驗電壓的必要性，對低壓降頻法應用過程中可能涉及的量程、損耗及通信問題進行了淺要討論，提出了雙采集終端的工作模式，后期將針對調試的實際數據和心得體會開展更加深入的研究討論。