便攜式繞組溫度表電流補償裝置

譚樂，馬健

（深圳供電局有限公司，廣東 深圳518000）

1 目的和意義

1.1 公司實際生產(chǎn)力水平和今后發(fā)展方向

變壓器繞組溫度表作為唯一監(jiān)測變壓器內(nèi)部溫度設(shè)備，校驗工作十分重要，在變電站日益增多、停電時長短、人員短缺的現(xiàn)狀下，提高測試效率變得尤為重要，現(xiàn)有校驗設(shè)備體積大、重量大、搬運不便，且需現(xiàn)場拆接電源，造成現(xiàn)場工作時間的大量浪費，且有觸電風(fēng)險。研制的新型便攜式主變繞組溫度表電流補償裝置，在安全性及工作效率方面都有很大提升，目前班組以較少人員承擔(dān)了多項實驗室及現(xiàn)場設(shè)備校驗工作，提高了工作效率，降低了設(shè)備價格，對公司和班組都有重大意義。

1.2 項目成果對現(xiàn)狀和技術(shù)發(fā)展的作用

新型便攜式主變繞組溫度表電流補償裝置可解決班組人員短缺問題，提高生產(chǎn)效率，也為生產(chǎn)班組現(xiàn)場的工作改進產(chǎn)生啟發(fā)作用。

1.3 成果應(yīng)用和推廣的途徑

新型便攜式主變繞組溫度表電流補償裝置有其自身優(yōu)勢，之后可廣泛應(yīng)用于公司實驗室及校驗工作現(xiàn)場，可以通過相關(guān)專業(yè)會議與交流，將此項目向行業(yè)內(nèi)推廣。

1.4 成果推廣后的直接和間接效益

新型便攜式主變繞組溫度表電流補償裝置可節(jié)約大量人力，提高工作效率，并且可將價格降至現(xiàn)有設(shè)備50%以內(nèi)，比現(xiàn)有同類型設(shè)備有更廣闊的應(yīng)用前景，具有極大的經(jīng)濟效益。

2 項目研究的背景

2.1 國內(nèi)外研究水平和發(fā)展趨勢

目前，國內(nèi)外主要使用的變壓器繞組溫度表電流補償裝置體積較大且須外接電源，配件多攜帶不方便，研究便攜式主變繞組溫度表電流補償裝置有著實用意義和廣泛應(yīng)用的發(fā)展前景。暫未發(fā)現(xiàn)國外有專門便攜式主變繞組溫度表電流補償裝置的相關(guān)研究。暫未發(fā)現(xiàn)國內(nèi)有便攜式主變繞組溫度表電流補償裝置研制的相關(guān)研究。

2.2 項目研究的技術(shù)關(guān)鍵與難點

項目研究的技術(shù)關(guān)鍵與難點為：裝置整體結(jié)構(gòu)設(shè)計；按校驗要求，設(shè)計可調(diào)電流以及測量參數(shù)要求；操作面板與零部件連接。

3 項目研究內(nèi)容、技術(shù)路線與實施方案

3.1 主要技術(shù)內(nèi)容

針對現(xiàn)階段變壓器繞組溫度的校驗工作，研制一種新型便攜式主變繞組溫度表電流補償裝置，該裝置由蓄電池、計時器、電流表、可調(diào)電阻、電流顯示屏、開關(guān)、接線端子等組成。設(shè)置兩個電流表G1、G2，用于測量一次電流與二次電流。計時器選用工業(yè)計時器，滿足現(xiàn)場續(xù)航要求。充電接口選用市面普遍安卓接口。可調(diào)電阻支持線性微調(diào)。為了方便操作以及使用、減小設(shè)備尺寸，材質(zhì)方面采用ABS 航空箱級別的箱子對裝置進行裝取。

裝置的電氣圖如圖1 所示。

總體原理：蓄電池提供24 V 直流電源，該直流電經(jīng)DCDC 變壓恒流模塊進行功率轉(zhuǎn)換（升壓或者降壓），轉(zhuǎn)換得到適用于繞組溫度表校驗工作的電壓，經(jīng)輸出插座和測試線夾加載在待校驗的溫度表上，試驗過程DCDC 變壓恒流模塊對輸出電流進行控制，保持一個恒定值。校驗過程的電流電壓參數(shù)由高精度電壓/電流一體表準確測量。

裝置中各部分的作用如下：蓄電池用來提供電源；電池管理模塊對電池充放電進行管理，防止過充過放，保護電池壽命，避免短路過熱；總開關(guān)對電池供電/充電狀態(tài)進行轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換到供電狀態(tài)時，即為開機狀態(tài)，避免電池同時充放電而損壞充電器或電池；充電接口作為電池充電器的輸入接口；電量顯示模塊顯示電池的電量；定時器用于校驗試驗的計時，校驗時長到達后，蜂鳴器響，提醒操作人員進行后續(xù)操作；DCDC 變壓恒流模塊對蓄電池的電能進行功率轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換為適用于試驗的電壓，并在試驗過程中保持試驗電流恒定，試驗的電壓電流參數(shù)在此模塊上設(shè)定；高精度電壓/電流一體表測定準確的電壓電流數(shù)據(jù)，彌補DCDC 變壓恒流模塊顯示不準的問題；輸出開關(guān)作為試驗開始的開關(guān)，可以在試驗參數(shù)設(shè)定完畢之前對輸出進行關(guān)斷，便于對試驗時間的準確控制；校驗插座與輸出開關(guān)并聯(lián)，當輸出開關(guān)斷開時，可以串入萬用表，代替內(nèi)部電流表進行試驗，也可以對DCDC 模塊和內(nèi)部電流表進行校準；輸出插座用于連接測試線夾，輸出試驗電流；測試線夾一端為香蕉插頭，另一端為測試夾，可以方便拆卸收納，也可以方便對待試裝置進行電氣連接。

主要技術(shù)難點：雙電流表接線設(shè)計，保證數(shù)據(jù)的可靠與儀器安全；電阻與蓄電池的匹配使用，達到輸入輸出的參數(shù)要求。

3.2 技術(shù)路線

本項目采用自主設(shè)計、委托加工的方式進行。產(chǎn)品樣式、材質(zhì)選擇、尺寸大小均根據(jù)現(xiàn)場使用情況結(jié)合現(xiàn)有設(shè)備狀況自主設(shè)計。

產(chǎn)品設(shè)計：根據(jù)現(xiàn)有設(shè)備，結(jié)合工作現(xiàn)場實際與儀器參數(shù)，尋找符合電流要求的儀表、電池及電阻，并進行匹配運算，尋找最佳搭配方法，并不斷調(diào)整。

產(chǎn)品調(diào)試：先在電測實驗室調(diào)整好參量，再在現(xiàn)場進行產(chǎn)品安裝測試，測試輸入輸出是否符合要求。

產(chǎn)品改進：跟進產(chǎn)品進行優(yōu)化改進，無法完成的功能進行產(chǎn)品優(yōu)化，達到現(xiàn)場要求。

推廣應(yīng)用：將最終產(chǎn)品封裝，進行整體設(shè)計，并進行日常現(xiàn)場應(yīng)用。

3.3 項目實施方案

本次項目的實施將按照項目進度表，分階段協(xié)作實施，具體實施如下：①項目可行性分析及總體設(shè)計方案的確定。該階段主要通過項目成員采用查閱大量文獻資料、現(xiàn)場測量典型數(shù)據(jù)比對分析、頭腦風(fēng)暴碰撞新提議并加以討論，反復(fù)驗證形成統(tǒng)一的初步設(shè)計方案。②模型確定。結(jié)合現(xiàn)有工具和設(shè)備的應(yīng)用場景、新設(shè)備的性能，選定合適的配件模型。③材料購置及成品制造。調(diào)研應(yīng)用范圍，選購適量材料進行成品生產(chǎn)。④現(xiàn)場測試。每個成品進行應(yīng)用測試，記錄檢測數(shù)據(jù)，以便安全應(yīng)用。⑤實際應(yīng)用。選取常規(guī)性作業(yè)場景加以應(yīng)用。⑥成品改進。記錄相關(guān)應(yīng)用數(shù)據(jù)，對比分析，加以改進。⑦推廣應(yīng)用與項目總結(jié)。編寫詳盡的使用說明及維護策略，并發(fā)表論文一篇（一般等級，錄用）。

4 預(yù)期目標和成果形式

研制一種新型便攜式主變繞組溫度表電流補償裝置，減小了現(xiàn)有設(shè)備的體積和重量，節(jié)省了大量人力與時間，便于攜帶與放置，操作簡單，提高工作效率，無需拆解現(xiàn)場檢修電源，降低了電網(wǎng)風(fēng)險。

總之，便攜式主變繞組溫度表電流補償裝置能夠為施工人員提供經(jīng)濟效益，對提升企業(yè)的經(jīng)濟效益具有重要作用，筆者認為未來還應(yīng)該加強對便攜式主變繞組溫度表電流補償裝置的深入分析探討，從而促進中國電力行業(yè)的不斷發(fā)展。