1、 电 子 元 器 件 与 信 息 技 术|35电子元器件与材料配电变压器自动温升试验技术的应用现状探讨周忠杰，周跃刚，张煜烽河南省高压电器研究所有限公司，河南平顶山467000摘要：现阶段，配电变压器的温升试验已开展多年，大多采取传统的试验方法，具有重复接线，费时费力等弊端，很难提高变压器温升试验的检测效率。为此，采用软件与硬件互相结合，制定出一套配电变压器自动温升试验系统，可以淘汰传统人工检测的不准确性因素。同时利用强大的试验分析系统，可以减少试验误差，为配电变压器温升试验检测带来便利和准确性。关键词：配电变压器；温升试验；自动控制技术中图分类号:TM41文献标志码:ADOI:10.1977
2、2/ki.2096-4455.2022.12.008 0引言温升试验作为变压器试验中型式试验的一种，对考验变压器使用时长与稳定性起到重要作用，同时也可验证变压器设计结构和冷却系统的合理性，是验证其安全性能的重要标准之一。截止到目前为止，对于温升试验自动控制技术区块的研究较少，主要聚集在不确定性计算以及工艺设计层面之上。因此制定一种针对配电变压器温升试验的自动控制技术。在整个温升过程的各个环节中，都能实现自动控制变的尤为重要。本文中提出的试验方法，论证了此技术能实现整个试验只需一次接线，最大限度减低人为的干预与人力资源的投入，大大提高了试验的准确性、试验效率以及安全性。1配电变压器温升试验自动控
3、制的意义和设计应用1.1温升试验自动控制的意义自动温升试验系统在生产方面可以大幅度的提高生产效率，符合了企业发展的实际需要，能有效提升变压器生产企业试验设备的水准1。自动控制下的温升试验，利用绕组温升计算程序设计，实现了高效的变压器温升试验。试验中均能完成空载与负载情况下的自动测试与控制。通过与传统的人工试验相对比，自动控制下的温升试验系统具有更高的精准性、便捷性和可靠性。1.2温升试验硬件电路设计与探究温升试验自动控制系统区别于传统人工操作系统，在处理效率、控制精准度方面展现出了明显优势，能确保试验结果的准确性，摒弃人为因素的干预。想要实现性价比较高的自动温升试验系统，单片机所选择的地址锁存
4、与多路选择器十分重要。同时选对暂存器和多路开关，也可大大提升变压器的自动温升试验系统的性能。1.3温升试验软件设计和实际论证电脑的软件部分，由上位机程序和下位机程序两个部分构成。上位机程序主要由高等级语言的开发与电源调整子程序等部门构成。下位机程序主要由电流与温度采样间隔时间等数据构成，更注重对其分析出的数据参数和结果进行判定。采集ADC转换结果是由外部中断服务器负责，通道计数器用来决定存储地址，当数据进行存储之后，就会返回到主程序之中。在实验开发的初期阶段，该系统研究为保证论证技术的稳定性与精准性，在相关集团公司进行了现场试验（图1），试验结果证实了温升试验的数据测量，作者简介：周忠杰，男，
5、河南新蔡，电气工程师，研究方向：变压器检测；周跃刚，男，河南，工程师，研究方向：变压器检测；张煜烽，男，河南平顶山，助理工程师，研究方向：高压开关试验检测。dianzi yuanqijian yu xinxijishu 电 子 元 器 件 与 信 息 技 术36|相较于传统人工的准确性并不逊色，对于变压器的温升试验，自动控制的要求足以到达预期效果，可满足企业日渐增长的市场需要。试验表明温升试验的自动控制，虽填补了传统试验方法的诸多不足，可存在的问题仍有很多，专业的技术工作者需要进一步探究精确测量的方法，控制运行中的精准度。图 1温升自动测量系统接线现场2配电变压器温升试验概述2.1温升试验的两
6、个准则基于GB 7251.12013的标准执行，开展温升试验技术，通过“0.2温升极限”明确了温升试验的两大准则2。（1）每种类型的电路，安装在成套的设备内，都应可以承载其额定电流。为消除相近电路，承载电流时导致的所有热效应，应在成套设备的电路连接方式中预先做好考量。（2）在进线电路承载其额定电流时，成套设备作为一个整体，在进线时应不会过热。承载进线电路达到巅峰阶段时，出线电路的任意组合，可以同时并持续承载其额定电流，与成套设备的额定分散系数做乘法。（分散系数的界说：）分散系数值通常由该设备的制造商提供，依照成套设备发热过程中的互相影响，得出成套设备出线电路，能够持续并同时承载的额定电流的PU
7、，通常分散系数取0.8或者0.9。2.2干式配电变压器温升试验基于GB/T1094.11-2022的标准执行，开展干式配电变压器温升试验。空载试验中，为测量铁芯与高低测压绕组温度，将额定电压施加在变压器低压侧。测量铁芯和绕组的温度变化，当变化率小于1K/H，同时最少能维持3H时，空载温升试验可以宣告成功，同时记录并测量断电时，瞬间的2个绕组的电阻值；负载试验中，为测量铁芯与高低压绕组温度，变压器低压侧短路，将额定电压施加在高压侧。测量铁芯和绕组的温度变化，当变化率小于1K/H，同时最少能维持3H时，负载的温升试验可以宣告成功3。依照上述两种试验接线方法下，各自测试结果的高低侧绕组温升，利用修正
8、公式的计算方法得到干式配电变压器的最终温升数据。2.3油浸式配电变压器温升试验开展油浸式配电变压器温升试验。第一阶段施加总损耗，要检测顶层液体温升与液体平均温升，需要施加对应于变压器最大总损耗的试验电流。试验进行到液体的温升稳定时，可以检测顶层液体与冷却介质的温度。测量两者的温度变化，当变化率小于1K/H，同时最少能维持3K时，第一阶段试验可以结束。不同的记录装置需要读取的试验结果也有不同，相隔30min记录离散的温度值，需要采用最后1h内读数的平均值，如若使用自动连续记录装置，需要采用最后1h内的平均值；第二阶段施加额定电流4。当第一阶段试验温升测定后，需要即刻将试验电流降至额定电流继续进行
9、第二部分试验。在此阶段的1h内，应至少每5min记录一次顶层液体、绕组热点、外部冷却介质的温度。第二阶段一小时试验结束时，需要以最快的速度切断电源、断开短路接线，记录2个绕组的热态电阻。3温升自动控制技术误差分析与应用与温升试验实际情况相结合，将硬件仪器自身导致的测量误差排除，冷电阻和热电阻所带来的误差，是配变温升自动测量系统的主要因素。表1所示为 温升测量系统与传统温升试验的 电 子 元 器 件 与 信 息 技 术|37电子元器件与材料高压低压绕组值对比。表2所示为温升自动测量系统与传统温升试验项目参数对比。表 1温升测量系统与传统温升试验的高压低压绕组值对比时间/s温升测量系统传统温升试验
10、高压绕组/低压绕组/m高压绕组/低压绕组/m1min6.6268.5736.6858.7051min30s6.6118.6466.6708.6782min6.5978.6226.6558.6542min30s6.5848.5996.6418.6313min6.5458.5796.6278.6113min30s6.5338.5596.6148.5914min6.5228.5426.6018.5734min30s6.5118.5256.5898.526注：冷电阻油顶层温度院 11.0：冷电阻高压侧院 5.425冷电阻低压侧院 7.278m表 2温升自动测量系统与传统温升试验项目参数对比项目参数温升
11、自动测量系统传统温升试验总损耗-环境温度/8.810.6油顶层温度/51.852.7高压绕组断电瞬间平均温度拟合值/66.469.0低压绕组断电瞬间平均温度拟合值/58.759.8油顶层温升/K43.242.5高压绕组温升/K59.260.3低压绕组温升/K50.251.0直流电阻测试仪的测试线夹端子是否可靠接触了变压器端子，是热电阻测量误差的主要来源，如果试验中端子虚接或者误触将会导致直阻仪不能充电测量以及测试出的电阻值数据存在误差。5另一个影响试验成功率的因素是，直阻仪的通信接口与工控机是否可靠连接，如依然存在虚接或者误触的情况，即试验结果也易出现误差。冷态环境下的油顶层温度的正确与否，是
12、冷电阻测量误差的主要因素，已有绕组电阻和温度计算公式表明（如公式1所示）。（1）公式内：K是电阻温度常数，铜线时取234，R1是冷态电阻，T1是冷态温度；R2是热态电阻，T2是热态温度。此 时 如 果 冷 态 温 度 检 测 值 变 更 成 为，则引用测量误差，带入公式（1），计算出新的热态温度T2。（如公式2所示）（2）利用公式（2）中的T2-T2，计算出热态温度误差（如公式3所示）（3）出于对企业配电变压器制造成本的节约，在配电变压器温升阶段，绕组平均温升将稍微小于常规临界值65K。本实验中将绕组平均温升定为60K，热态温度t2为t1+60，将公式（1）以及公式（3）带入其中，计算出热态温
13、度误差和冷态温度误差，之比为(T1+294)/(T1+234)。经上述公式论证分析得出，热态温度误差的大小，取决于冷态温度是否处于低温状态。例如T1处于20，冷态温度测量误差为1的情况下，计算得出热态温度误差为1.23。由此可证，冷态环境下油顶层温度的测量精准度，是影响冷电阻测量过程结果的重要因素之一，导致原本使用正常的温升结果变为不正常。由此可证，想要实现配电变压器温升试验的自动控制、测量和计算，能充分应用到实际工作中。引进先进设备的同时，需要制定具有准确性高的温升试验技术方案同样重要。4结语综上所述，从配电变压器的整体发展角度出发，试验技术水平越高，对变压器行业的发展越有利。将先进的计算机
14、控制技术融入配电变压器温升试验，与传统温升试验流程相结合，就可（下转第92页）dianzi yuanqijian yu xinxijishu 电 子 元 器 件 与 信 息 技 术92|的公司自行组建或与大学共同组建一支专门的、具有一定规模的软件人才队伍，以此来提高人才的培养速度。要实行多元化的办学方式，即政府不限定学校的性质，专科大学乃至高职院校都可以参与软件方面的培训，国企可以申报设立软件人才培养中心，合资、民营也可以设立。在统一的方针指导下，大学和公司都能充分调动自己的热情，通过多种途径来开展软件开发工作。要有清晰的分层人才培养方案。不同院校应当专门培养不同水平软件开发人才的教育工作。诸
15、如系统工程等高端软件技术人员，应当由双一流高校进行培训的，一般大学负责陪开发管培、运维管培等，以及产业化专业培训单位则负责培养最基本的软件技术人才。加强教师资格认定，教师素质是保障软件专业人才的关键。要为受过严格的训练和实践操作的培训提供有利的环境。负责软件开发人员的培训工作，必须经过严格的考核和合格，合格后方可开展软件技术人员的培养。对考试进行统一的验证。所谓的“统一考试”，就是任何一个由任何院校或公司开办的训练中心，都需要经过政府认可的考试和鉴定部门的认可，方可进行软件技术人员的培养。通过了考核和证书的整合，就可以引入行业的机制，实施不同的教育方式，形成一个统一的管理体系，从而确保不同的教
16、育部门能够提供高素质的软件专业人员8。5结语从20世纪90年代开始，我国的计算机软件技术开发工作就已初见雏形，到如今由于信息化技术的飞速发展，计算机的软件技术开发水平以及软件使用者的需求也发生了剧烈的变化，因此软件企业的管理者应当做好软件开发管理方式及流程的科学规划，并针对软件使用者的核心需求进行定向开发，从而保障软件技术开发工作的顺利实施。参考文献1 李鹏基.计算机软件开发中的数据库测试技术研究J.无线互联科技,2022,19(9):50-52.2 荆方,瞿华峰.计算机软件开发中分层技术的实践运用J.石河子科技,2022(2):42-44.3 王忠义.计算机软件技术开发中的分层技术分析J.电子技术与软件工程,2022(7):76-79.4 袁旭.JavaEE后端计算机软件设计与开发技术研究J.中国新通信,2022,24(6):76-78.5 金夏宇.分层技术在计算机软件开发中的应用研究J.电脑知识与技术,2022,18(4):55-56,69.6 罗福俠.分层技术在计算机软件开发中的运用J.无线互联科技,2021,18(24):106-107.7 李岩.网络命令在计算机软件系统工程中