變壓器有載開關(guān)交流參數(shù)測(cè)試儀測(cè)試目的

長(zhǎng)期以來，電力行業(yè)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行變壓器有載分接開關(guān)測(cè)試一直采用直流方法試驗(yàn)，所獲取的波形與分接開關(guān)制造商例行試驗(yàn)波形進(jìn)行比對(duì)，對(duì)分接開關(guān)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)起到了一定作用。由于分接開關(guān)制造商例行試驗(yàn)是對(duì)裸開關(guān)進(jìn)行試驗(yàn)，現(xiàn)場(chǎng)是變壓器帶繞組進(jìn)行的試驗(yàn)，兩者差異很大。直流方法試驗(yàn)受測(cè)試技術(shù)方法和技術(shù)能力限制，現(xiàn)場(chǎng)分接開關(guān)測(cè)試有時(shí)會(huì)出現(xiàn)波形無法判讀等問題，各方面工程技術(shù)人員爭(zhēng)議很大，表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:

(1)直流試驗(yàn)方法僅適用于繞組中性點(diǎn)處并有中性點(diǎn)抽出的有載分接開關(guān)測(cè)試，對(duì)繞組中性點(diǎn)以外的其它位置(線端、中部等)處的有載分接開關(guān)以及單相變壓器有載分接開關(guān)不能測(cè)試。

(2)直流測(cè)試由于其測(cè)試原理、技術(shù)能力等原因，有時(shí)測(cè)試獲取的波形與制造商給出的波形差異較大，無法給出準(zhǔn)確分析結(jié)論，分接開關(guān)反復(fù)吊出檢查、試驗(yàn)，影響新設(shè)備、大修后設(shè)備投運(yùn)。為防止分接開關(guān)事故，甚至將無法判定分接開關(guān)是否存在缺陷的變壓器改做無載調(diào)壓變壓器運(yùn)行。

(3)部分直流測(cè)試波形異常無法判定分接開關(guān)動(dòng)作特性正常，以制造商質(zhì)量承諾投入運(yùn)行，不能保證分接開關(guān)的安全運(yùn)行。

(4)變壓器設(shè)計(jì)上新技術(shù)采用，以及電抗式分接開關(guān)、真空斷路器式分接開關(guān)等使用，直流測(cè)試方法不能滿足現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)需要。

有載調(diào)壓開關(guān)進(jìn)行交流測(cè)試使用的測(cè)試電壓較高, 沒有直流測(cè)試中有載調(diào)壓開關(guān)跳躍( 實(shí)質(zhì)是過渡開關(guān)接觸電阻的瞬間變化) 直流反電勢(shì)影響, 測(cè)得的波形反映了切換過程中每一瞬間的通流狀態(tài)。當(dāng)過渡開關(guān)接觸不良或過渡電阻發(fā)生斷續(xù)時(shí), 交流測(cè)試波形清晰地反映其工作過程( 見下圖) 。由交流測(cè)試波形分析再來分析直流測(cè)試波形, 對(duì)過渡開關(guān)接觸不良缺陷, 依據(jù)直流測(cè)試所獲得的波形無法明確評(píng)價(jià)有載調(diào)壓開關(guān)的切換過程。

為了解決分接開關(guān)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)問題，電力研究單位進(jìn)行了大量的研究和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)工作，將交流測(cè)試技術(shù)應(yīng)用于分接開關(guān)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，獲取了必要的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，積累了一定經(jīng)驗(yàn)，并制定出電力行業(yè)新標(biāo)準(zhǔn)《DL/T265-2012變壓器有載開關(guān)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)導(dǎo)則》。制定新標(biāo)準(zhǔn)的目的在于，規(guī)范高壓試驗(yàn)專業(yè)分接開關(guān)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)項(xiàng)目、試驗(yàn)方法、缺陷判斷標(biāo)準(zhǔn)、分析方法，對(duì)各類有載分接開關(guān)投運(yùn)前及按檢修試驗(yàn)周期進(jìn)行有效試驗(yàn)，準(zhǔn)確判定分接開關(guān)的動(dòng)作特性，可靠發(fā)現(xiàn)分接開關(guān)切換過程中的異常情況，準(zhǔn)確判定分接開關(guān)缺陷。新標(biāo)準(zhǔn)對(duì)測(cè)量變壓器有載分接開關(guān)的測(cè)試方法、測(cè)量項(xiàng)目、測(cè)試周期做出了明確規(guī)定。

新標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)量項(xiàng)目中有兩項(xiàng)試驗(yàn)需要使用到開關(guān)測(cè)試儀，項(xiàng)目1(測(cè)量過渡電阻值)和項(xiàng)目8(測(cè)量觸頭變換程序、電流的連續(xù)性、三相開斷不同步時(shí)間)，以下對(duì)這兩項(xiàng)試驗(yàn)的測(cè)試方法、標(biāo)準(zhǔn)、周期做一比較:

通過以上比較說明交流法將取代直流法用于檢測(cè)有載開關(guān)參數(shù), 交流法有標(biāo)準(zhǔn)可依，是目前用于檢測(cè)判斷有載開關(guān)故障的有效方法，《交流法有載開關(guān)參數(shù)測(cè)試裝置》將成為常規(guī)測(cè)試設(shè)備，必將得到推廣應(yīng)用。

a) 采用交流法測(cè)試，目的是能能準(zhǔn)確捕捉檢測(cè)到開關(guān)動(dòng)作過程中所產(chǎn)生的瞬變點(diǎn)，不對(duì)波形進(jìn)行濾波處理，測(cè)試出的開關(guān)過度波形是真實(shí)的，對(duì)波形的解析結(jié)果是唯一性的。

b) 此測(cè)試裝置測(cè)試采樣速度高，存儲(chǔ)數(shù)據(jù)量大。采集速度達(dá)200 k/s/通道以上，高速緩存深度達(dá)8 M byte FIFO，若開關(guān)動(dòng)作過程中存在微弱接觸不良缺陷。從波形上能明顯反應(yīng)出。

c) 此測(cè)試裝置要能對(duì)10kV~500kV電壓等級(jí)的各種結(jié)線組別開關(guān)進(jìn)行測(cè)試，如:結(jié)線為YN.d、YN.y0，或結(jié)線為Y.y0、D.y0(變壓器調(diào)壓繞組在一次側(cè))三相、單相變壓器有載分接開關(guān)動(dòng)作特性進(jìn)行交流測(cè)試。特別是能對(duì)結(jié)線為Y.y0、D.y0(變壓器調(diào)壓繞組在一次側(cè)，沒有中性點(diǎn)引出)采用三相交流法測(cè)試。測(cè)試接線不受變壓器繞組結(jié)線方式的限制。

d) 采用交流法試驗(yàn)，試驗(yàn)方法更接近于變壓器有載分接開關(guān)實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)，從開關(guān)運(yùn)行狀態(tài)分析，試驗(yàn)結(jié)果更接近于真實(shí)值。

e) 應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)，將各種信息匯總起來，建立一套專家診斷系統(tǒng)，對(duì)檢測(cè)到的各種參數(shù)自動(dòng)進(jìn)行初步分析，依據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合專家經(jīng)驗(yàn)，參考變壓器有載分接開關(guān)的初始狀況和運(yùn)行環(huán)境，進(jìn)行綜合分析，自動(dòng)完成判斷。

3.1 工作環(huán)境條件

1.環(huán)境溫度:-10℃~40℃;

2.環(huán)境濕度:≤90%;

3.2 工作電源

1.單相電壓:220(1±10%)V;

2.頻率:50Hz±1Hz;

3.波形:正弦，波形失真率≤2%。

3.3 儀機(jī)內(nèi)輸出試驗(yàn)電源

1.輸出電源頻率:50Hz±0.2Hz(頻率可調(diào));

2.輸出電壓范圍:三相四線0~500V(電壓可調(diào)) ;

3.輸出容量:額定1000VA，最大瞬時(shí)輸出1500VA;電壓波形畸變率:<1%;

4.電壓相角:120°，相角差≯120°±1°。

3.4 儀機(jī)測(cè)試精度

1.同步采集通道數(shù):6

2.采集數(shù)據(jù)精度:16位

3.采集速度:200 k/s/通道

4.采集板高速緩存深度:8 M byte FIFO

5.電壓量程:0V~500V。

6.電流量程:0mA~100mA、0A~10A;

7.電壓、電流測(cè)試精度:0.5級(jí);

3.5 絕緣性能

1.絕緣電阻:電源輸入端對(duì)機(jī)殼的絕緣電阻>20MΩ。

2.測(cè)試裝置絕緣水平應(yīng)能耐受1500V交流電壓(有效值)

變壓器有載開關(guān)測(cè)試俗稱變壓器開關(guān)測(cè)試儀，學(xué)名是變壓器有載分接開關(guān)測(cè)試儀，英文簡(jiǎn)稱:rxTransformer on-load switch tester

有載分接開關(guān)測(cè)試儀是根據(jù)《電力設(shè)備交接和預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》采用了測(cè)試原理，運(yùn)用微機(jī)技術(shù)，無需拆卸變壓器和吊裝開關(guān)，就能對(duì)各種電力變壓器的有載開關(guān)的性能進(jìn)行測(cè)試，顯示和打印過渡過程的波形及其參數(shù)的一種電力儀器。

1、三路獨(dú)立測(cè)試電源，最大輸出電流0.5A;

2、儀器設(shè)置采樣率10~20KHZ;

3、單次波形最大存儲(chǔ)時(shí)間6.4秒。

4、過渡電阻測(cè)量范圍:Y/0型變壓器1-40Ω，

Y型變壓器1-20Ω。

5、測(cè)量精度:1-5Ω，Δ=±10%

5-40Ω，Δ=±5%

6、時(shí)間及同期性誤差:Δ≤±1%。

7、顯示器:240×128T、T6963C控制器;

8、打印機(jī):MP-40-8面板式前換紙型打印機(jī);

9、處理部分:

80C320高速8位微處理器。程序存儲(chǔ)器32K;

掉電保持?jǐn)?shù)據(jù)存儲(chǔ)器512K字節(jié);

高速A/D轉(zhuǎn)換器，最高采樣率可達(dá)400KHZ;

10、電源:220V ±10% 功率≤200W。

11、尺寸:410mm×320mm×200mm。

12、重量:≤5kg