电力变压器在制造、大修后,交代和预防性实验中以及绕组均匀温升的测定和故障诊断等都必须进行绕组直流电阻的丈量,以对电力变压器的特性进行剖析与判别[1]。特别在预防性实验中,实验人员期望疾速测出绕组的直流电阻并挨近于实践运转状况下的直流电阻值。但在实践丈量中,因为变压器的绕组具有很大的电感和细小的电阻,其固有时刻常数t=L/R很大,选用惯例的电桥法或直流压降法丈量,常常需求较长的时刻才干到达平衡,然后无法完结疾速丈量[2]。尽管今后采纳增大回路电阻的电路突变法、短路去磁法等办法来加速电路电流到达安稳值的时刻,尽管有所改善,但效果不大,不能从根本上完结疾速丈量。现研究出一种新的疾速丈量办法,该办法简便牢靠,易于拓展。现介绍如下供参阅。
2新办法的根本原理电力变压器绕组可等效为一个电感和电阻R的串联回路。绕组直流电阻的根本丈量电路图见图1所示。合上开关K,回路电压方程式为:E=L(di/dt) iR。考虑到开关的非抱负性,设合上开关后电压E的时刻为t=0,此刻电路中的瞬由式(5)可见,丈量变压器绕组直流电阻时不论电路状况怎么,只需顺次测取式(5)中的i(t1)、i(t2)、i(t3),在电源电势E已知的条件下即可得到R的值。因而可使丈量时刻恣意的短,以完结疾速丈量电力变压器绕组的直流电阻R。
本办法的杰出长处是,从根本上排除了电路的安稳状况对丈量的影响,可最大极限地完结疾速丈量。这是其它丈量办法无法到达的,它克服了传统丈量办法所需电源容量大及串入电阻、电容等附加丈量元件对丈量准确度的影响。
3新办法的模仿实验
依据上述原理,运用Y/D(Z)型工频实验变压器和HT-1712F型直流稳压电源进行了模仿实验。实验中运用串联在测验电路中的取样电阻来获得电流信号,电源电压取为2.02V,取样电阻R5=3.11Ω。用TDS-220型示波器选取实验波形(见图2所示)。式中:US1、US2、US3分别为式(5)式中的i(t1)、i(t2)、i(t3)相对应的取样电阻上的电压。运用示波器所获得的数据进行核算处置,能够得到A值与时刻的对应联系,见图3。明显,i=Us/Rs,据此对比式(6)与式(5)可得:R=Rs·E·A……(7)
即A值与R值仅相差一系数。对比图3与图2可见,当时刻经过约0.4s,即电源电压到达安稳后,A值简直不变,求得这一段中A的均匀值为0.525(V-1),然后由式(7)求得R=3.298Ω,去掉取样电阻后为0.188Ω(这傍边还包括有触摸电阻)。这一成果与运用CA10类型速测仪测得的成果(0.180Ω)非常挨近,说明晰式(5)的正确性与可行性。由图3可见,丈量所需时刻缺乏1s,到达了疾速丈量的意图。
尽管模仿实验所选用的是工频实验变压器与实践的电力变压器的特性不尽相同,但能反映根本本质进程。实践中的电力变压器绕组直流电阻为mΩ级,可能会呈现因为取样电阻值的细小改变而导致测取的直流电阻存在较大的差错,然后影响丈量准确度。所以在实践丈量中应选用准确度高、频带宽的电流传感器,而尽量防止选用取样电阻。若是电流信号过小还应当在取样/坚持电路之前加扩大器以扩大信号满意丈量的需求。
4新办法的详细完结
综上rn所述,新办法是顺次测取式(5)中的各电流值,并进行必定的核算,别的还需进行必定的剖析对比以进步丈量准确度。
单片机内含守时/计数器,并能进行必定量的核算,完全能满意上述需求,选用单片机制造的智能仪器还具有简略、牢靠、易于拓展的长处。图4示出完结新办法以单片机为中心的智能仪器,以完结直流电阻的疾速丈量。
图中,单片机数据处置有些首要完结从A/D变换器读入并存储数据(即式(5)中的各电流值),运用式(5)进行核算并存储所得成果,剖析、对比核算所得数据,对有用数据进行均匀得出结尾成果以及将结尾成果转化为BCD码以供显现等。单片机的操控有些首要是守时以操控采样/坚持电路和A/D变换器的作业,操控单片机读入A/D变换的成果和显现所得成果等。单片机选用图5所示的程序流程。
图5单片机程序流程5结语
经过理论推导和模仿实验得出了一种疾速丈量电力变压器绕组直流电阻的新办法,并开始扼要介绍了智能仪器体系中单片机的功用和程序流程及完结办法,对电力部门丈量变压器绕组直流电阻有活跃推进效果。
这种新办法具有以下的特色:
(1)在现场实验丈量中,能够完结疾速丈量;
(2)不需求大容量电源,可减轻实验设备分量和体积,然后降低了实验本钱;
(3)无需减小时刻常数τ,进步了丈量准确度;
(4)选用了以单片机为中心的智能仪器体系,可进行数据处置、剖析、显现,进一步进步了丈量准确度;
(5)智能仪器体系简略、牢靠,丈量进程能主动完结,不需求人工干预;
(6)易于拓展,可便利完结其他功用,如人机对话、核算机网络联网通讯;经过修正程序,还能完结其他的功用等。
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