变压器油耐压测试仪依据国标GB507-86及行标DL-474•4-92DL/T596-1996规定

近年来,随着微型计算机技术的发展,单片机在自动化仪器仪表中得到越来越广泛的应用。目前,采用单片机进行控制的变压器油耐压测试仪也越来越普及,它基本上实现了绝缘油的自动检测、自动搅拌、数据自动处理、自动打印等功能摒弃了传统电子线路测量方法的弊端。而且,随着虚拟仪器技术的发展,采用机直接控制测量的绝缘油耐压测试机也己经出现,但由于种种原因并没有普及。而以单片机为核心的绝缘油耐压测试仪在消费市场己经出售,用户也已基本认可。但由于仪器工作在高压静电和大电流突变的强电磁干扰环境下,有些型号仪器在测试过程中出现了单片机死机现象,影响测试工作的正常进行有时虽然能够显示测量值,但仪器测试性能不稳定,测试数据精确度低,可靠性差。以至于有些比较落后的地方传统测量仪器仍在应用。

而且,近年来,国外厂家各种先进的智能仪表大量进入我国市场,在某些领域国产仪表的生存空间越来越小,在仪表用户对国产仪表反映的诸多问题中,可靠性不高是其中一个重要问题。鉴于此,我们在设计时考虑到在完成正常功能的同时,还要完善测试系统的抗干扰性和测试数据的可靠性等问题。

变压器油耐压测试仪是我公司科研技术人员，依据国家标准GB507-86及行标DL-474•4-92DL/T596-1996的有关规定，发挥自身优势，经过多次现场试验和长期不懈努力，精心研制开发的高准确度、全数字化工业仪器。该机操作简便，造型美观大方。由于采用了全自动数字化微机控制，所以测量精度高、抗干扰能力强、安全可靠。

二、特点

1. 仪器采用大容量单片机控制，工作稳定可靠；

2. 仪器内设宽范围看门狗电路杜绝了死机现象；

3. 多种操作选择，仪器程序设有GB1986、GB2002两种国家标准方法和自定义操作，能适应不同用户的多种选择；

4. 仪器油杯采用特种玻璃一次浇铸成型，杜绝了漏油等干扰

5. 仪器的高压端采样设计让测试值直接进入A/D转换器，避免了在模拟电路中造成的误差，使测量结果更加准确；

6. 仪器内部具有过流、过压、短路等保护等功能，并且具有抗干扰能力，电磁兼容性好；

7. 便携式结构，易于移动，户内外使用均很方便。

三、指标

1. 升压器容量 1.5 kVA

2. 升压速度 2.0 kV/s，2.5 kV/s，3.0 kV/s，3.5 kV/s 四档任选

3. 输出电压 0～80 kV(可定制100kV)

4. 测量精度 ±（2%+2字）

5. 电源畸变率 ＜1%

6. 显示方式 大屏幕液晶汉字显示

7. 电极间隙 标准2.5 mm

电力行业标准DL429- 91《电力系统油质试验方法》的规定:测试绝缘油性能时应将样品放入带有特定规格的测试电极的试验油杯中,然后施加交流电压,电压值由0V升压到一定电压,若在升压期间绝缘油被击穿,该值通过适当换算得绝缘油的耐压值[1]。

1　测试绝缘油耐压时所遇到的问题

(1)油样不均匀带来的测试可信度问题。由于绝缘油在长期运行中溶入了一些金属离子、水分子等杂质,在注入油杯时又存在一些微小气泡附着在杯壁和电极的表面。在高压测试时,由于强电场的作用会引起油样的不均匀而产生诸如电枝击穿、放电等一些较为复杂的绝缘击穿现象。因此,试验方法规定对同一杯样品要测试5次以上,然后取其平均值以保证测试的可信度。

(2)高压测试中的容升现象。一般绝缘油的耐压值在1～ 10万V范围。即使按试验电压力0.55倍击穿电压值计算,其电极两端的真实电压值也可高达几万V,这就产生了高压测试技术中所说的容升现象,即升压变压器次级两端的电压值高于初级两端的电压乘变比。

(3)击穿电流的检测。耐压测试的对象,事实上是检测试验回路中有无出现较大的电流。而升压变压器次级的电容效应,显然使在较高电压时测试回路中存在较大的充、放电电流,这会给检测带来一定困难。

(4)电磁兼容性设计。高压测试时电磁辐射对外产生较强的电磁干扰,这是电路设计中应考虑的另一个问题。便携式仪器由于受体积和重量的限制,更要从电路设计和各元件的安装位置等方面去考虑解决。

(5)电路的保护。绝缘油击穿后应及时切断高压回路,以免试验油杯中的油质发生明显变化。因而应对切断高压回路的继电器的触点进行有效保护,否则极不利于仪器的维护。

2　便携式绝缘油耐压测试仪的设计

仪器的基本结构如图1所示,它由试验电路、测量和显示电路以及控制电路三大部分组成。测试电路由调压器、升压器、内含试验电极的油杯以及检测电流和切断高压电路的继电器组成。测量和显示电路测量输入电压,然后按适当比例将其转换为测量的电压值,并进行数码显示。控制电路控制减速电机的正、反转以及停转,自动完成调压器的升压、降压和制动。

根据变压器油耐压测试仪的要求,作者针对目前绝缘油测试仪的情况作了如下改进:一是省去了调压器和升压器之间大多采用的隔离度变压器,这样可大大减小仪器的重量和体积。为保证安全,在高压测试罩下加装微动开关,如高压测试罩未盖上,则高压不被加到测试电极上。二是采用干式变压器作为升压变压器,这较之油浸式变压器来说,尽管在电磁干扰方面,干式变压器由于缺少油浸式变压器的金属外壳的屏蔽而性能较差外,在重量和体积方面具有明显优势,而且也免去了绝缘油被污染而给维护带来的麻烦。三是采用小体积的继电器而不采用体积较大的接触器和中间继电器。