摘要：在校準(zhǔn)變壓器有載分接開關(guān)測試儀的過渡電阻和過渡時間過程中，通常采用變壓器有載分接開關(guān)測試儀檢定裝置。本文對變壓器有載分接開關(guān)測試儀檢定裝置的校準(zhǔn)方法進行了總結(jié)和研究。結(jié)果表明，應(yīng)用該校準(zhǔn)方法得到的校準(zhǔn)結(jié)果準(zhǔn)確可靠，且為變壓器有載分接開關(guān)測試儀檢定校準(zhǔn)裝置的量值溯源提供了可靠的參考。

關(guān)鍵詞：變壓器有載分接開關(guān)；檢定裝置；過渡電阻；過渡時間；校準(zhǔn)方法

中圖分類號：TM403.4文獻標(biāo)志碼：ADOI編碼：10.3969/j.issn.1674-4977.2025.01.081

0引言

變壓器有載分接開關(guān)是與變壓器回路連接的唯一運動部件，因此對有載分接開關(guān)的檢測至關(guān)重要。DL/T 596—2021《電力設(shè)備預(yù)防性試驗規(guī)程》規(guī)定應(yīng)檢查有載調(diào)壓裝置的過渡電阻、過渡時間等參數(shù)。

鑒于變壓器有載分接開關(guān)在變電運行工作中的重要性，國內(nèi)越來越多的電力測試儀器制造商開始制造變壓器有載分接開關(guān)測試儀。為了促使變壓器有載分接開關(guān)測試儀規(guī)范化發(fā)展，國家能源局發(fā)布了DL/T 846.8—2017《高電壓測試設(shè)備通用技術(shù)條件第8部分：有載分接開關(guān)測試儀》電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，對此類測試儀器的性能提出了相應(yīng)要求。變壓器有載分接開關(guān)測試儀檢定裝置（以下簡稱“檢定裝置”）主要是針對目前市場上主流的（基于恒流源原理）變壓器有載分接開關(guān)測試儀的過渡電阻、過渡時間等測量性能進行校準(zhǔn)檢定的專用裝置。檢定裝置包括上位機和下位機兩部分。上位機是基于PC機實現(xiàn)，下位機核心控制部件是單片機最小系統(tǒng)，通過RS-232串口與上位機通信，響應(yīng)用戶指令；單片機系統(tǒng)按照既定要求操作過渡電阻模擬電路，已獲得所需的電阻值，通過這些電阻值再加上單片機的高速控制與切換操作，可以同時模擬出過渡過程中的兩個重要標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)：過渡電阻和過渡時間。整個下位機可以模擬出A、B、C三個通道的過渡過程，其中A、B、C三相均可同時兼顧電阻值和時間兩個參數(shù)的準(zhǔn)確度，從而實現(xiàn)對變壓器有載分接開關(guān)測試儀的過渡電阻和過渡時間這兩個重要標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)進行高準(zhǔn)確度的校準(zhǔn)，為變壓器有載分接開關(guān)測試儀的高準(zhǔn)確度校驗工作提供了條件和保障。

1校準(zhǔn)條件

1.1環(huán)境條件

環(huán)境溫度為-10～50℃，相對濕度不大于80%或滿足儀器使用說明書要求。

1.2測量標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備

測量標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備、環(huán)境影響引起的擴展不確定度（k = 2）應(yīng)小于被校儀器最大允許誤差絕對值的1/3。標(biāo)準(zhǔn)器的測量范圍應(yīng)能覆蓋檢定裝置的輸出范圍。

校準(zhǔn)時所需的標(biāo)準(zhǔn)器及配套設(shè)備主要包括直流數(shù)字電壓表、標(biāo)準(zhǔn)電流源、直流數(shù)字電流表、直流穩(wěn)流源、電阻測量儀器或裝置、時間間隔測量儀。

2校準(zhǔn)項目和校準(zhǔn)方法

2.1外觀及工作正常性檢查

被校檢定裝置外觀完好，應(yīng)用專用的接地端，且有明顯的接地標(biāo)識。銘牌上應(yīng)明確標(biāo)明產(chǎn)品名稱、型號、制造廠名、出廠編號等信息。

2.2過渡電阻示值誤差

在測試儀過渡電阻測量范圍內(nèi)選擇過渡電阻值進行示值誤差試驗，所選擇的試驗點包括起始值、最大值、中間值，均勻選取不少于8個測量點。

2.2.1標(biāo)準(zhǔn)源法

2.2.2標(biāo)準(zhǔn)表法

將檢定裝置、直流數(shù)字電壓表、直流數(shù)字電流表、直流穩(wěn)流源按圖2所示接線。將檢定裝置過渡電阻設(shè)置至校準(zhǔn)點，使其在工作狀態(tài)下，調(diào)節(jié)直流穩(wěn)流源至過渡電阻的額定電流，待電流穩(wěn)定后記錄直流數(shù)字電流表的示值和直流數(shù)字電壓表的示值，按公式（1）計算過渡電阻的實際值，并按公式（2）計算過渡電阻示值的相對誤差。

2.2.3直接測量法

將檢定裝置、電阻測量儀器或裝置按圖3接線。將檢定裝置過渡電阻設(shè)置至校準(zhǔn)點，使其在工作狀態(tài)下，記錄電阻測量儀器或裝置的示值作為檢定裝置過渡電阻的實際值，按公式（2）計算過渡電阻示值的相對誤差。

2.3過渡時間示值誤差

式中，ε2為有載分接開關(guān)測試儀檢定裝置過渡時間示值的相對誤差，%；t為有載分接開關(guān)測試儀檢定裝置過渡時間的標(biāo)稱值，ms；to為有載分接開關(guān)測試儀檢定裝置過渡時間的實際值，ms。

3結(jié)論

在使用多功能標(biāo)準(zhǔn)源和數(shù)字多用表校準(zhǔn)變壓器有載分接開關(guān)測試儀檢定裝置的過渡電阻時，以及使用時間間隔測量儀校準(zhǔn)其過渡時間的過程中，可以依據(jù)以下方法進行操作。

3.1過渡電阻的校準(zhǔn)

根據(jù)市面上常見型號的有載分接開關(guān)測試儀的特性，其過渡電阻測量時的電流有所不同：5Ω以下電阻，測試電流為1 A；5Ω以上電阻，測試電流為0.2 A。結(jié)合多功能標(biāo)準(zhǔn)源的直流電流帶載能力，在校準(zhǔn)過渡電阻時可以采用以下方法：對于5Ω以下電阻，推薦使用電流-電壓法，此方法通過測量已知電流下的電壓降來計算電阻，適合較低電阻的精確測量；對于5Ω以上電阻，可以使用數(shù)字多用表直接測量法，這種方法直接通過高精度的數(shù)字多用表測量電阻值，適用于較高電阻的測量。

3.2過渡時間的校準(zhǔn)

校準(zhǔn)變壓器有載分接開關(guān)測試儀檢定裝置的過渡時間時，通常采用以下步驟：選擇檢定裝置的5Ω過渡電阻；通過1 A電流來觸發(fā)時間間隔測量儀；使用時間間隔測量儀校準(zhǔn)有載分接開關(guān)測試儀的切換時間。

4結(jié)束語

本文給出的檢定裝置的過渡電阻和過渡時間等參數(shù)的校準(zhǔn)方法科學(xué)合理、簡單易行，為計量技術(shù)機構(gòu)開展該類計量器具的校準(zhǔn)提供了技術(shù)參考。

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作者簡介

林志輝，男，1988年出生，工程師，學(xué)士，研究方向為電磁計量。

（編輯：李加鵬，收稿日期：2024-06-26）