變壓器關(guān)鍵參數(shù)測試系統(tǒng)研究.pdf

1、近年來，我國電網(wǎng)的規(guī)模不斷擴(kuò)大，電力變壓器的質(zhì)量水平直接已影響到系統(tǒng)的安全性和經(jīng)濟(jì)性，尤其是大型電力變壓器一旦出現(xiàn)事故，其后果就相當(dāng)嚴(yán)重，因此對于出廠變壓器各類性能指標(biāo)的檢驗(yàn)十分關(guān)鍵。變壓器大型試驗(yàn)由于設(shè)備和場地限制，只能通過變壓器出廠試驗(yàn)過程中進(jìn)行。從試驗(yàn)儀表和手段上看，很多試驗(yàn)項(xiàng)目還停留在使用指針試讀數(shù)，需要大量人工操作，較易受人為因素干擾，這在試驗(yàn)精度，可信度和重復(fù)性上都難以保證。對用戶而言，非常有必要獲得關(guān)于設(shè)備準(zhǔn)確和令人信服的

2、數(shù)據(jù)信息。而實(shí)際應(yīng)用中，這些信息還需要進(jìn)行多角度，深層次的分析探討，如：哪些指標(biāo)是最能體現(xiàn)變壓器性能，作為生產(chǎn)運(yùn)行過程中對變壓器壽命產(chǎn)生重要影響的關(guān)鍵參數(shù)；對目前行業(yè)內(nèi)測量變壓器關(guān)鍵參數(shù)的儀器儀表如何選型最為合理；現(xiàn)行變壓器試驗(yàn)方法和試驗(yàn)程序存在不完善或技術(shù)難點(diǎn)，有無手段進(jìn)行改良；能否將最前沿的測試技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及自動(dòng)控制技術(shù)對運(yùn)用到變壓器試驗(yàn)領(lǐng)域，對當(dāng)前變壓器試驗(yàn)進(jìn)行整合優(yōu)化，從而使試驗(yàn)過程更加智能化，便捷化，獲得更加準(zhǔn)確、科學(xué)

3、具備公信力的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。目前國內(nèi)外同類型產(chǎn)品并不多見，類似的有中國電科院設(shè)計(jì)的移動(dòng)測試系統(tǒng)，所有設(shè)備裝在集裝箱中，到達(dá)試驗(yàn)地點(diǎn)后，將電壓電流互感器移出，集裝箱成為臨時(shí)的辦公室。國網(wǎng)電科院設(shè)計(jì)的測試系統(tǒng)將互感器固定于集裝箱中，頂蓋可拆卸。其他小型儀器由試驗(yàn)人員隨身攜帶?？傮w來講，兩家的測試系統(tǒng)均存在測試設(shè)備集成度低，檢測項(xiàng)目不全面，不能完全反映出廠變壓器的關(guān)鍵性能指標(biāo)并有效發(fā)現(xiàn)設(shè)備的內(nèi)在缺陷。內(nèi)蒙古變壓器廠曾研制過一套綜合測試系統(tǒng)，將各種測

4、量功能集中到了一個(gè)系統(tǒng)中去。但由于當(dāng)時(shí)系統(tǒng)集成技術(shù)相對落后，其集成方式是將各種不同的模塊化測量儀器放置在一個(gè)大機(jī)柜中，通過一個(gè)統(tǒng)一的顯示設(shè)備輸出結(jié)果。這樣的系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理和處理能力差，自動(dòng)化程度不高，在使用和維護(hù)上的問題仍然很多，產(chǎn)品性能不能令人滿意，后來也未見推廣應(yīng)用。國外瑞典ABB公司設(shè)計(jì)的移動(dòng)高壓測試系統(tǒng)，具有集成度高、機(jī)動(dòng)性能好的特點(diǎn)。但是主要用途是針對現(xiàn)場常規(guī)測試，相關(guān)測試項(xiàng)目的設(shè)置不適合出廠試驗(yàn)抽檢。在變壓器試驗(yàn)的計(jì)算機(jī)測試和

5、控制技術(shù)上德國和日本等發(fā)達(dá)國家已從研發(fā)階段過渡到生產(chǎn)應(yīng)用階段，我國在這項(xiàng)技術(shù)上還處在理論研究或局部應(yīng)用階段。
　　 為保證變壓器產(chǎn)品質(zhì)量，必須對其關(guān)鍵參數(shù)開展有效測試。本課題在評(píng)估影響變壓器性能關(guān)鍵參數(shù)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)開發(fā)一種能夠集成相應(yīng)測試設(shè)備和儀器，滿足高精度需求并具有較高自動(dòng)化水平的測試系統(tǒng)，并提供不同參數(shù)的配套試驗(yàn)方案。針對用戶對產(chǎn)品的抽檢需要，該系統(tǒng)設(shè)計(jì)成移動(dòng)式。通過分析歷年出廠變壓器的典型缺陷及在運(yùn)變壓器出現(xiàn)的問題，總

6、結(jié)出能體現(xiàn)變壓器質(zhì)量和性能的關(guān)鍵參數(shù)：空載損耗、負(fù)載損耗、溫升、局放、噪聲和直流偏磁耐受能力。本文開展對變壓器關(guān)鍵參數(shù)的評(píng)價(jià)和選擇、研究變壓器關(guān)鍵參數(shù)的有效測試方法、測試設(shè)備的選型及整套測試系統(tǒng)的構(gòu)建。對國家標(biāo)準(zhǔn)GB1094.1-1996《電力變壓器第1部分總則》中規(guī)定的變壓器各類例行試驗(yàn)、型式試驗(yàn)和特殊試驗(yàn)等試驗(yàn)項(xiàng)目的試驗(yàn)程序和方法分別進(jìn)行研究，梳理對現(xiàn)場環(huán)境和設(shè)備水平要求較高的試驗(yàn)項(xiàng)目，結(jié)合調(diào)研和收集的江蘇省歷年變壓器產(chǎn)品故障、缺陷

7、情況對以上各參數(shù)進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)，遴選出對變壓器性能和壽命產(chǎn)生重要影響的關(guān)鍵參數(shù)和測試項(xiàng)目。分析變壓器試驗(yàn)結(jié)果可能產(chǎn)生的誤差，變壓器出廠試驗(yàn)過程中各關(guān)鍵參數(shù)是否存在干擾試驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確性的因素，討論目前傳統(tǒng)的測試方法是否能夠滿足對參數(shù)測量的精度要求。結(jié)合分析結(jié)論提出更加合理、準(zhǔn)確和有效測試方法，制定各種關(guān)鍵參數(shù)的針對單相，三相變壓器的試驗(yàn)程序和方案。結(jié)合選定的變壓器關(guān)鍵參數(shù)及測試環(huán)節(jié)所需儀器，提出最優(yōu)設(shè)備選取方案，滿足空、負(fù)載試驗(yàn)和溫升試驗(yàn)等

8、項(xiàng)目的要求。開展整套移動(dòng)關(guān)鍵參數(shù)測試系統(tǒng)集成和整合工作，提出系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)方案。開發(fā)計(jì)算機(jī)平臺(tái)界面，如系統(tǒng)主界面，空載試驗(yàn)界面、負(fù)載試驗(yàn)界面和溫升試驗(yàn)界面等，通過計(jì)算機(jī)平臺(tái)進(jìn)行顯示和控制測試過程。為符合抽檢需要，該套系統(tǒng)還需設(shè)計(jì)展示和運(yùn)載等功能。設(shè)計(jì)完成后聯(lián)系相關(guān)廠家進(jìn)行樣本生產(chǎn)并進(jìn)行實(shí)測，驗(yàn)證系統(tǒng)的功能。
　　 研究成果分析了影響變壓器質(zhì)量水平、運(yùn)行能力的指標(biāo)參量，包括特殊工況要求下變壓器應(yīng)當(dāng)具備的性能參數(shù)，進(jìn)行了詳細(xì)的論述。通

9、過現(xiàn)場設(shè)備試驗(yàn)案例分析確定空、負(fù)載損耗，溫升，局放以及聲級(jí)作為抽檢的關(guān)鍵參數(shù)；深入研究了變壓器出廠關(guān)鍵試驗(yàn)項(xiàng)目的試驗(yàn)原理和方法，確保了新采購設(shè)備的質(zhì)量，從源頭把關(guān)，進(jìn)一步提高變壓器出廠質(zhì)量；設(shè)計(jì)和研制了移動(dòng)式變壓器關(guān)鍵參數(shù)測試系統(tǒng)，該試驗(yàn)系統(tǒng)提高了變壓器出廠試驗(yàn)中的測量精度和數(shù)據(jù)處理準(zhǔn)確性，實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)全智能化控制，減小了試驗(yàn)勞動(dòng)強(qiáng)度和試驗(yàn)時(shí)間。整個(gè)系統(tǒng)操作簡易靈活、使用方便、穩(wěn)定可靠、測量精度高；對變壓器廠家實(shí)施了現(xiàn)場抽檢工作，抽檢結(jié)