電力變壓器溫升試驗自動控制的應(yīng)用

王誠

摘 要：伴隨著生產(chǎn)和生活對電力的需求不斷增加，電能的輸送成為相關(guān)人士日益關(guān)注的問題，而作為輸送電能的重要設(shè)備之一，變壓器能夠直接有效地對電力進(jìn)行輸送，并且，變壓器的質(zhì)量的好壞和可靠性與電力輸送的安全可靠有密切相關(guān)的聯(lián)系。電力變壓器的溫升試驗是檢查產(chǎn)品質(zhì)量的重要途徑，通過變壓器的生產(chǎn)檢驗，有關(guān)的變壓器企業(yè)可以有效地保證產(chǎn)品的質(zhì)量管理。從總體上來說，我國的變壓器檢驗水平與發(fā)達(dá)國家相比有十分大的差距，能夠展現(xiàn)科學(xué)技術(shù)水平的自動化程度偏低，創(chuàng)新創(chuàng)造能力較低，這一情況嚴(yán)重阻礙了我國電力變壓器的生產(chǎn)發(fā)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(jù)電力變壓器溫升試驗自動控制探討其設(shè)計方法，在加大實驗測試的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性、提高電力變壓器試驗的自動化水平的同時，推進(jìn)變壓器的合理應(yīng)用。

關(guān)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(xiàn)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(jìn)行，人體的易疲乏性使得試驗結(jié)果的準(zhǔn)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?zāi)軌蜃詣踊托枰跍厣囼炛幸M(jìn)計算機(jī)技術(shù)，利用計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢，充分的將自動化正確應(yīng)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(xiàn)狀和特點

現(xiàn)如今，我國變壓器試驗水平從整體上是無法與發(fā)達(dá)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(chǎn)和試驗研究中，國內(nèi)的儀器生產(chǎn)廠商正在關(guān)注這一問題，并且已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一些較為合理的方法來進(jìn)行試驗，使用自動化儀器以及綜合試驗臺來滿足國內(nèi)的電力變壓器的質(zhì)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(jīng)過初步測試合格的基礎(chǔ)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(nèi)容單一，長時間的對溫度值進(jìn)行反復(fù)測量，還需要人工進(jìn)行變壓器總損耗的監(jiān)視，調(diào)節(jié)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(huán)電流法，短路法，直接負(fù)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(chǎn)生損耗進(jìn)行變壓器的溫升試驗，其具有的優(yōu)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(zhì)量。在使用短路法進(jìn)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(zhǔn)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(huán)節(jié)。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(diào)整試驗電流，并且與設(shè)定值進(jìn)行比較，對測量結(jié)果做出判斷。在試驗的最后的階段，由于冷態(tài)電阻已經(jīng)被測定完畢，所以需要測量熱態(tài)電阻，在恰當(dāng)?shù)臅r機(jī)穩(wěn)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(guān)，而絕緣的熱老化與變壓器油及繞組的熱點溫度相關(guān)，因此應(yīng)該按照規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)設(shè)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(xiàn)。目前，變壓器的溫升試驗不合格的現(xiàn)象時常出現(xiàn)，有關(guān)的檢測表明，在一百批次的產(chǎn)品不合格標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)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(jù)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(dāng)所經(jīng)受的溫度超過規(guī)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(jī)械強(qiáng)度和電氣強(qiáng)度變差，使得老化現(xiàn)象十分嚴(yán)重。影響著變壓器溫升的因素就是發(fā)熱和散熱，一旦發(fā)生短路或者強(qiáng)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(fā)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(shè)計應(yīng)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(yè)的迅猛發(fā)展，使得對輸變電設(shè)備的可靠性和穩(wěn)定性的要求越來越高，而計算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的成熟使得其逐漸地運用到變壓器的行業(yè)中，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的推廣為變壓器的溫升試驗自動控制系統(tǒng)的發(fā)展奠定了良好的堅實的基礎(chǔ)。在溫升實驗中，人為的操作錯誤導(dǎo)致事故的頻發(fā)，所以實現(xiàn)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(chǎn)發(fā)展的實際需求，有利于大大提高生產(chǎn)效率，推動著變壓器生產(chǎn)企業(yè)提高試驗設(shè)備的水平。自動控制下的溫升試驗設(shè)計，屬于繞組溫升計算程序設(shè)計，這一系統(tǒng)能夠有效地完成變壓器溫升，實現(xiàn)空載和負(fù)載試驗下的自動測試與控制。傳統(tǒng)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(zhǔn)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(shè)計研究

在電力變壓器的溫升試驗逐漸實現(xiàn)自動化的過程中，試驗所加的電量會經(jīng)過信號的調(diào)理，同時經(jīng)過迅速的緩沖，傳送單片機(jī)進(jìn)行自動的監(jiān)測，根據(jù)計算機(jī)顯示的記錄數(shù)據(jù)做出分析判斷后發(fā)出控制命令經(jīng)過一定的轉(zhuǎn)換和放大，保證試驗電源的自動調(diào)整和溫度的自動檢測。溫升試驗的自動控制系統(tǒng)的優(yōu)勢主要在于處理的速度極快，控制準(zhǔn)確，能夠很好地保證無人為控制下的溫升試驗效果，測試結(jié)果的準(zhǔn)確性也在現(xiàn)代自動化的背景下體現(xiàn)的淋漓盡致。一般的，單片機(jī)在溫升試驗中，采用性價比較高的系統(tǒng)應(yīng)用，選用地址鎖存和多路開關(guān)是十分有必要的，對于提高變壓器的質(zhì)量具有重要意義。

2.3溫升試驗的軟件設(shè)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(jī)的應(yīng)用顯得尤為重要。其中，計算機(jī)的軟件部分包括由高級語言開發(fā)和電源調(diào)整子程序等組成的上位機(jī)程序和由損電流和溫度采樣間隔時間等參數(shù)組成的下位機(jī)程序兩部分組成，下位機(jī)主程序更加注重在電量和溫度采集控制和想用的數(shù)據(jù)處理及結(jié)果判定。外部中斷服務(wù)程序是負(fù)責(zé)讀取ADC轉(zhuǎn)換結(jié)果的，存儲地址是由通道計數(shù)器來決定的，當(dāng)將數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲后，就返回主程序。在開發(fā)初期，由于技術(shù)的不穩(wěn)定性和不確定性，本系統(tǒng)研究在相關(guān)的集團(tuán)公司已經(jīng)進(jìn)行了簡單的現(xiàn)場試驗，測驗結(jié)果表明溫升試驗的數(shù)據(jù)測量具有準(zhǔn)確性，能夠?qū)崿F(xiàn)變壓器溫升試驗自動控制的預(yù)期效果，基本上能夠滿足人們?nèi)找嬖鲩L的物質(zhì)文化需求，生產(chǎn)的發(fā)展需求也能夠被滿足。經(jīng)過實際的驗證，溫升試驗的微機(jī)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(yè)的技術(shù)人員改進(jìn)精度的測量和準(zhǔn)確度的控制。

結(jié)語

從電力變壓器的整體發(fā)展的角度來看，其試驗方法的水平越高，對變壓器的現(xiàn)代化生產(chǎn)越有利，因此，在一定的系統(tǒng)研究中，將微電腦技術(shù)應(yīng)用到變壓器的溫升檢驗中來是對先進(jìn)技術(shù)的合理使用，使得在變壓器的試驗過程中更加便捷，試驗結(jié)果更加準(zhǔn)確，使枯燥單調(diào)的溫度測量檢查具有自動化的水平，適當(dāng)?shù)臏p少人為干預(yù)，創(chuàng)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(jī)控制的溫升實驗完全適應(yīng)了現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的生產(chǎn)發(fā)展要求，目前，在變壓器的溫升試驗中，微機(jī)自動控制與調(diào)整仍然具有較大的發(fā)展空間，需要國家相關(guān)的專業(yè)人才的共同努力。

參考文獻(xiàn)：

[1]景瓊潔.電力變壓器溫升試驗自動控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2014（34）：192

[2]陳安寧.關(guān)于電力變壓器試驗自動控制系統(tǒng)的分析[J].大科技，2014（12）