周炳凌 成熙 蔡云清 施杰

摘 要：本文介紹了變壓器直流電阻測(cè)試儀、回路電阻測(cè)試儀、絕緣電阻測(cè)試三合一修試一體化試驗(yàn)平臺(tái)綜合測(cè)試系統(tǒng)的研究背景、理論依據(jù)、現(xiàn)實(shí)意義，闡述了該測(cè)試系統(tǒng)的基本原理和實(shí)現(xiàn)方案，并對(duì)實(shí)現(xiàn)方案進(jìn)行了詳細(xì)的論述，最后簡(jiǎn)要說(shuō)明了該測(cè)試系統(tǒng)的功能特點(diǎn)、實(shí)際應(yīng)用意義以及經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞：變壓器 直流電阻 回路電阻 絕緣電阻 修試一體化 基本原理 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2018）12（a）-00-02

傳統(tǒng)的員工培訓(xùn)大多采用書(shū)本教材及一些電聲教學(xué)資料灌輸模式，學(xué)員學(xué)之枯燥無(wú)味，導(dǎo)致學(xué)員掌握的知識(shí)參差不齊，也缺乏實(shí)際操作能力，取到的教學(xué)效果甚微。如果采取現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)，就需要準(zhǔn)備合適的檢修及故障現(xiàn)場(chǎng)，從而投入大量人力、物力，而且現(xiàn)今檢修周期一般很長(zhǎng)，對(duì)于用來(lái)培訓(xùn)員工幾乎是不可能的事情。因此我們有必要研究一種綜合性的試驗(yàn)平臺(tái)，該平臺(tái)可以進(jìn)行多種常規(guī)檢修試驗(yàn)的演示，可以測(cè)試模擬的試驗(yàn)裝置，并且可以模擬出一些故障現(xiàn)象，以供學(xué)員分析及做出相應(yīng)的措施。

對(duì)于電力檢修試驗(yàn)項(xiàng)目，我們選用了最常規(guī)的3個(gè)試驗(yàn)項(xiàng)目：變壓器直流電阻測(cè)試、回路電阻測(cè)試及絕緣電阻測(cè)試。原本這3個(gè)試驗(yàn)項(xiàng)目需要3臺(tái)單獨(dú)的設(shè)備去試驗(yàn)，每種設(shè)備都有很多廠家生產(chǎn)，而且操作風(fēng)格迥異，功能單一，不利于培訓(xùn)教學(xué)。因此我們將3臺(tái)設(shè)備的功能集成到一個(gè)綜合性的試驗(yàn)平臺(tái)，該平臺(tái)只通過(guò)一個(gè)人機(jī)交互界面，僅靠軟件選擇即可完成3個(gè)試驗(yàn)項(xiàng)目，并且配合一些現(xiàn)場(chǎng)模擬裝置，可做到真正意義上的現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)。

1 基本原理

該測(cè)試系統(tǒng)主控模塊采用基于ARM的嵌入式操作系統(tǒng)，實(shí)時(shí)響應(yīng)，控制精準(zhǔn)，人機(jī)交互模塊采用大屏幕高分辨率真彩色液晶屏，顯示直觀。主控模塊負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)各個(gè)測(cè)試模塊進(jìn)行測(cè)試操作及測(cè)試數(shù)據(jù)的輸出；回路測(cè)試模塊可以進(jìn)行開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)或其他設(shè)備接觸電阻測(cè)試；直流電阻測(cè)試模塊可以進(jìn)行變壓器直流電阻的測(cè)試；絕緣電阻測(cè)試模塊專用于試驗(yàn)室或現(xiàn)場(chǎng)做絕緣測(cè)試試驗(yàn)；接線區(qū)包含各個(gè)測(cè)試模塊接線端子；系統(tǒng)電源為整套測(cè)試平臺(tái)提供測(cè)試電源及平臺(tái)運(yùn)行電源；整套測(cè)試平臺(tái)結(jié)構(gòu)清晰，模塊化，便于維護(hù)與操作。同時(shí)可外配通訊電纜與PC電腦進(jìn)行聯(lián)機(jī)操作，以便對(duì)測(cè)試結(jié)果的分析與整理。

2 實(shí)現(xiàn)方案

該測(cè)試系統(tǒng)運(yùn)用了數(shù)字化的信號(hào)處理技術(shù)、高穩(wěn)定恒流源技術(shù)、多功能切換電路、高精度AD采樣技術(shù)等來(lái)保證測(cè)試設(shè)備多種功能的實(shí)現(xiàn)。其中高穩(wěn)定恒流源電路可產(chǎn)生用于直流電阻測(cè)量和回路電阻測(cè)試的恒流源；高壓發(fā)生電路可用于產(chǎn)生用于絕緣電阻測(cè)試的高壓信號(hào)源；多功能切換電路，通過(guò)此電路可切換不同的信號(hào)采樣（直阻、回路小信號(hào)采樣，絕緣電阻高壓采樣）；高精度AD采樣技術(shù)將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，通過(guò)32位中央處理器進(jìn)行處理，從而計(jì)算出所需各種試驗(yàn)參數(shù)。整體結(jié)構(gòu)采用一體式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，進(jìn)行3個(gè)檢測(cè)項(xiàng)目的試驗(yàn)時(shí)，只需要一次性把測(cè)試線接好，然后通過(guò)人機(jī)交互模塊選擇進(jìn)行相應(yīng)測(cè)試項(xiàng)目，即可完成所有項(xiàng)目的測(cè)試。

該測(cè)試系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。

3 功能特點(diǎn)

（1）一次性接線即可完成直流電阻、回路電阻、絕緣電阻的測(cè)試。

（2）可以進(jìn)行多種常規(guī)檢修試驗(yàn)的演示，模擬故障現(xiàn)象，供學(xué)員分析及做出相應(yīng)的措施。

（3）該平臺(tái)只通過(guò)一個(gè)人機(jī)交互界面，并配合一些現(xiàn)場(chǎng)模擬裝置，可做到真正意義上的現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)。

（4）測(cè)試系統(tǒng)具有完善的保護(hù)電路。

4 結(jié)語(yǔ)

變壓器直流電阻測(cè)試儀、回路電阻測(cè)試儀、絕緣電阻測(cè)試三合一修試一體化試驗(yàn)平臺(tái)綜合測(cè)試系統(tǒng)以微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)為基礎(chǔ)，將傳統(tǒng)的單一測(cè)量技術(shù)整合成高效先進(jìn)的多功能組合測(cè)量技術(shù)，彌補(bǔ)了現(xiàn)今對(duì)員工理論知識(shí)和操作技能培訓(xùn)的短板，提升了被培訓(xùn)員工專業(yè)技能，提高了檢修隊(duì)伍整體的電力電氣設(shè)備檢修技術(shù)水平，并做到了真正意義上的現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)。

本測(cè)試平臺(tái)可廣泛應(yīng)用于各類變壓器的直流電阻測(cè)量、回路電阻測(cè)量、絕緣電阻測(cè)量，并能廣泛應(yīng)用于模擬現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)，具有很寬廣的應(yīng)用前景。項(xiàng)目的實(shí)施和推廣應(yīng)用，能最大限度地減少資源的浪費(fèi)，提高工作效率，具有極大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

參考文獻(xiàn)

[1] 李新覺(jué).機(jī)電液一體化試驗(yàn)平臺(tái)動(dòng)態(tài)性能仿真分析[D].長(zhǎng)安大學(xué)，2014.

[2] 余仕彪.機(jī)電一體化精確定位裝置及其控制系統(tǒng)的研究[D].上海海洋大學(xué)，2013.