王誠(chéng)

摘 要：伴隨著生產(chǎn)和生活對(duì)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(wèn)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(duì)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(yàn)是檢查產(chǎn)品質(zhì)量的重要途徑，通過(guò)變壓器的生產(chǎn)檢驗(yàn)，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(lái)說(shuō)，我國(guó)的變壓器檢驗(yàn)水平與發(fā)達(dá)國(guó)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(dòng)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(guó)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(yàn)的角度，著重分析溫升試驗(yàn)的積極意義和試驗(yàn)方法，根據(jù)電力變壓器溫升試驗(yàn)自動(dòng)控制探討其設(shè)計(jì)方法，在加大實(shí)驗(yàn)測(cè)試的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性、提高電力變壓器試驗(yàn)的自動(dòng)化水平的同時(shí)，推進(jìn)變壓器的合理應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：變壓器；溫升實(shí)驗(yàn)；自動(dòng)控制

前言：事實(shí)上，溫升實(shí)驗(yàn)在電力變壓器所有的例行試驗(yàn)和型式試驗(yàn)的項(xiàng)目中十分特殊，一般而言，許多廠家會(huì)使用相對(duì)來(lái)說(shuō)更為便捷的短路法，人工現(xiàn)場(chǎng)操作具有可更改性和變通性，但是有利處自然就會(huì)有弊端，人為操作的溫升試驗(yàn)往往會(huì)在夜間進(jìn)行，人體的易疲乏性使得試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性受到影響，因此，電力變壓器溫升試驗(yàn)自動(dòng)控制顯得尤為重要。要想使變壓器的溫升試驗(yàn)?zāi)軌蜃詣?dòng)化，就需要在溫升試驗(yàn)中引進(jìn)計(jì)算機(jī)技術(shù)，利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)，充分的將自動(dòng)化正確應(yīng)用到電力變壓器的溫升試驗(yàn)中。

1.電力變壓器溫升試驗(yàn)的基本概況

1.1溫升試驗(yàn)的現(xiàn)狀和特點(diǎn)

現(xiàn)如今，我國(guó)變壓器試驗(yàn)水平從整體上是無(wú)法與發(fā)達(dá)國(guó)家相比的，近年來(lái)，我國(guó)不斷地投入一定的人力、物力和財(cái)力到變壓器的生產(chǎn)和試驗(yàn)研究中，國(guó)內(nèi)的儀器生產(chǎn)廠商正在關(guān)注這一問(wèn)題，并且已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一些較為合理的方法來(lái)進(jìn)行試驗(yàn)，使用自動(dòng)化儀器以及綜合試驗(yàn)臺(tái)來(lái)滿足國(guó)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(yàn)的自動(dòng)化控制仍然沒(méi)有得到普及，迫切需要在經(jīng)過(guò)初步測(cè)試合格的基礎(chǔ)上，將自動(dòng)化運(yùn)用在溫升試驗(yàn)中。溫升試驗(yàn)一般具有兩大特點(diǎn)，第一就是時(shí)間較長(zhǎng)，中型和大型的變壓器的溫升試驗(yàn)一般需要十幾小時(shí)甚至更長(zhǎng)，第二就是溫升試驗(yàn)過(guò)程內(nèi)容單一，長(zhǎng)時(shí)間的對(duì)溫度值進(jìn)行反復(fù)測(cè)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(yàn)有效地保證電源總損耗。

1.2溫升試驗(yàn)的試驗(yàn)過(guò)程原理研究

電力變壓器的溫升試驗(yàn)的方法有很多，人們一般會(huì)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(yàn)，其具有的優(yōu)勢(shì)明顯，所需電源的容量最小，可用試驗(yàn)電壓最低，最常用于大型油浸式變壓器的溫升試驗(yàn)中，能夠合理有效地保證電力變壓器試驗(yàn)的質(zhì)量。在使用短路法進(jìn)行變壓器的溫升試驗(yàn)時(shí)，需要清楚地知道其使用中的注意事項(xiàng)，首先電源容量和電流是影響著溫升試驗(yàn)的準(zhǔn)確度的，所以在連接試驗(yàn)線路之前，確定試驗(yàn)用的電源容量和試驗(yàn)電流是很重要的環(huán)節(jié)。其次將試驗(yàn)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(yàn)電流，并且與設(shè)定值進(jìn)行比較，對(duì)測(cè)量結(jié)果做出判斷。在試驗(yàn)的最后的階段，由于冷態(tài)電阻已經(jīng)被測(cè)定完畢，所以需要測(cè)量熱態(tài)電阻，在恰當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)穩(wěn)定油頂層的溫升。

1.3溫升實(shí)驗(yàn)存在的問(wèn)題

電力變壓器的壽命長(zhǎng)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(diǎn)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(yàn)不合格的現(xiàn)象時(shí)常出現(xiàn)，有關(guān)的檢測(cè)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(shí)驗(yàn)不合格的為九十批次。另外，變壓器中的溫升試驗(yàn)不合格占據(jù)抽檢中的百分之七十。A級(jí)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(guò)規(guī)定的最高溫度時(shí)，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(dòng)就極有可能使變壓器損壞。在電力變壓器的運(yùn)行過(guò)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(yàn)自動(dòng)控制的意義和設(shè)計(jì)應(yīng)用

2.1溫升試驗(yàn)自動(dòng)控制的積極意義

近年來(lái)我國(guó)電力工業(yè)的迅猛發(fā)展，使得對(duì)輸變電設(shè)備的可靠性和穩(wěn)定性的要求越來(lái)越高，而計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的成熟使得其逐漸地運(yùn)用到變壓器的行業(yè)中，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的推廣為變壓器的溫升試驗(yàn)自動(dòng)控制系統(tǒng)的發(fā)展奠定了良好的堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在溫升實(shí)驗(yàn)中，人為的操作錯(cuò)誤導(dǎo)致事故的頻發(fā)，所以實(shí)現(xiàn)溫升試驗(yàn)的自動(dòng)控制以及實(shí)驗(yàn)過(guò)程的控制自動(dòng)化十分重要。溫升試驗(yàn)自動(dòng)控制符合生產(chǎn)發(fā)展的實(shí)際需求，有利于大大提高生產(chǎn)效率，推動(dòng)著變壓器生產(chǎn)企業(yè)提高試驗(yàn)設(shè)備的水平。自動(dòng)控制下的溫升試驗(yàn)設(shè)計(jì)，屬于繞組溫升計(jì)算程序設(shè)計(jì)，這一系統(tǒng)能夠有效地完成變壓器溫升，實(shí)現(xiàn)空載和負(fù)載試驗(yàn)下的自動(dòng)測(cè)試與控制。傳統(tǒng)的人工操作與溫升實(shí)驗(yàn)自動(dòng)控制相比較而言，在試驗(yàn)測(cè)試的準(zhǔn)確、高效性和靈活性上都顯示了很大的劣勢(shì)。

2.2溫升實(shí)驗(yàn)的硬件電路設(shè)計(jì)研究

在電力變壓器的溫升試驗(yàn)逐漸實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的過(guò)程中，試驗(yàn)所加的電量會(huì)經(jīng)過(guò)信號(hào)的調(diào)理，同時(shí)經(jīng)過(guò)迅速的緩沖，傳送單片機(jī)進(jìn)行自動(dòng)的監(jiān)測(cè)，根據(jù)計(jì)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(guò)一定的轉(zhuǎn)換和放大，保證試驗(yàn)電源的自動(dòng)調(diào)整和溫度的自動(dòng)檢測(cè)。溫升試驗(yàn)的自動(dòng)控制系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)主要在于處理的速度極快，控制準(zhǔn)確，能夠很好地保證無(wú)人為控制下的溫升試驗(yàn)效果，測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性也在現(xiàn)代自動(dòng)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(yàn)中，采用性價(jià)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(duì)于提高變壓器的質(zhì)量具有重要意義。

2.3溫升試驗(yàn)的軟件設(shè)計(jì)和驗(yàn)證

對(duì)于電力變壓器的溫升實(shí)驗(yàn)的自動(dòng)化控制方面，計(jì)算機(jī)的應(yīng)用顯得尤為重要。其中，計(jì)算機(jī)的軟件部分包括由高級(jí)語(yǔ)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(shí)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(chǔ)地址是由通道計(jì)數(shù)器來(lái)決定的，當(dāng)將數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)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(jiǎn)單的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，測(cè)驗(yàn)結(jié)果表明溫升試驗(yàn)的數(shù)據(jù)測(cè)量具有準(zhǔn)確性，能夠?qū)崿F(xiàn)變壓器溫升試驗(yàn)自動(dòng)控制的預(yù)期效果，基本上能夠滿足人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)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(guò)實(shí)際的驗(yàn)證，溫升試驗(yàn)的微機(jī)自動(dòng)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(cè)量和準(zhǔn)確度的控制。

結(jié)語(yǔ)

從電力變壓器的整體發(fā)展的角度來(lái)看，其試驗(yàn)方法的水平越高，對(duì)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(yàn)中來(lái)是對(duì)先進(jìn)技術(shù)的合理使用，使得在變壓器的試驗(yàn)過(guò)程中更加便捷，試驗(yàn)結(jié)果更加準(zhǔn)確，使枯燥單調(diào)的溫度測(cè)量檢查具有自動(dòng)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(yàn)方法的水平提升到一定的高度。過(guò)程控制對(duì)于溫升試驗(yàn)來(lái)說(shuō)變得更加具有可能性，單片機(jī)控制的溫升實(shí)驗(yàn)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(yàn)中，微機(jī)自動(dòng)控制與調(diào)整仍然具有較大的發(fā)展空間，需要國(guó)家相關(guān)的專業(yè)人才的共同努力。

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