變壓器聲音異常的分析

在變壓器所有型式試驗和例行試驗項目中以溫升試驗zui為特殊。現在各大廠家一般都采用短路法，人工現場操作。溫升試驗具有以下特點：*，時間較長，大型變壓器的試驗需要十幾個小時甚至更長時間，即使中小型的試驗過程也需要八、九個小時;第二，試驗過程單調枯燥，不僅需要監視加在被試變壓器上的總損耗，調節試驗電源保證所加的總損耗，還要長時間地反復測量溫度值。由此可見，溫升試驗常常長時間在夜間進行，夜間人容易疲勞，再加上試驗過程本身的單調，往往容易影響測量準確度，甚至操作錯誤。為此，實現試驗過程的控制自動化就十分必要。

　　該溫升試驗自動控制系統引入微計算機技術，既能自動測量記錄相關溫度，做出判斷，又能測量試驗中的相關電量做到實時監測加在被試變壓器上的總損耗等重要參數，并能在偏離預定值時自動調整試驗電源。

1 試驗原理及過程簡述

　　1.1溫升試驗原理

　　按JB/T501–91《電力變壓器試驗導則》進行變壓器溫升試驗有以下幾種方法：直接負載法;相互負載法;循環電流法;零序電流法;短路法。

　　短路法試驗是利用變壓器短路產生損耗，來進行溫升試驗的。目前，一般都用短路法。短路法試驗變壓器的溫升是所有變壓器溫升試驗中需要電源容量zui小，試驗電壓zui低的試驗方法，是大型油浸式變壓器溫升試驗zui常用的方法。

　　1.2試驗過程

　　采用短路法進行溫升試驗。首先確定試驗電源容量和試驗電流，連接好試驗線路，然后開始試驗。試驗中監測加在被試變壓器上的損耗和電流，與設定值進行比較，若超過允許誤差范圍，調整試驗電源;并在間隔預定時間后（一般間隔15～30min）測試一次試驗部位溫度，并記錄、對測量結果做出判斷。一直到檢測的頂層油溫升的變化率小于1K/h,并繼續維持3h，就認為油頂層溫升已經穩定。取zui后一個小時中的平均值為油頂層溫升。

　　之后，開始試驗的第二階段：繞組溫升試驗（測量熱態電阻，冷態電阻在溫升試驗前已經測定）。

2 溫升試驗自動控制系統的設計

　　2.1硬件電路設計

　　硬件電路框圖如圖1所示。試驗中所加電量經過信號調理，A/D，經緩沖，然后送單片機進行自動監測，做出判斷后發出控制命令經D/A轉換，放大，傳給試驗電源調整系統（發電機勵磁調整系統）實現試驗電源自動調整;同樣對溫度進行自動檢測記錄。系統處理速度快，控制準確。單片機采用性價比較高的MCS–51系列的89C51，ADC選用AD674A，擴展RAM，并選用地址鎖存，多路開關，無觸點開關等。

　　2.2 軟件設計

　　軟件部分由下位機程序和上位機程序兩部分組成，包括：主程序，T0中斷服務子程序，ADC完成（外部中斷）服務程序，電源調整子程序和語言開發的上位機（PC機）程序。主程序流程圖如圖2所示。

　　2.2.1 下位機主程序

　　下位機主程序包括：損耗、電流，以及溫度采樣的間隔時間等參數設置;電量和溫度采集控制，相應的數據處理及結果判定。

　　定時器T0用作電量采樣定時。

　　判定標志位F1（F1設置見2.2.2）：

　　F1=0，做電量處理，單片機把采集到的電量數據（試驗中加在被試變壓器上的電壓，電流等數據）進行處理，計算出損耗等相關的參數值，并保存數據以便試驗人員分析試驗之用。數據簡單處理后，還把檢測值與初始設定的參數值（損耗等）對比，若誤差超出允許范圍，則調用電源調整子程序。

　　F1=1，清除F1，做溫度處理，單片機對采集的溫度數據進行適當處理，判定結果。若檢測到的溫度變化小于1K/h，繼續維持三小時，若溫度變化都不大于1K/h，油頂層溫升已經穩定。報警提示工作人員，進行下一階段試驗：熱態電阻測量。

　　2.2.2 T0中斷服務子程序

　　在T0中斷服務程序中，通過循環計數實現10min溫度采樣間隔定時。時間未到，標志位F1為0，選擇電量采集。若定時時間到，設定F1為1，選擇溫度采集。采用通道計數器完成對電量或溫度各通道的循環選定。選擇通道后，啟動AD轉換，返回主程序。

　　2.2.3 外部中斷服務程序

　　ADC轉換完成信號作為外部中斷源，中斷服務子程序中，讀取ADC轉換結果，根據F1標志和通道計數器，決定存儲地址。數據存儲后，返回主程序。

　　2.2.4上位機程序（PC機）程序

　　上位機程序采用語言Visual C++6.0進行編程。

　　除能實現下位機程序的所有功能外，還可對數據進行較為深入的處理和管理，形成試驗日志和自動填寫實驗報告。

3 試驗驗證

　　本系統在保定天威集團保菱公司進行了簡單的現場試驗。結果試驗測得的部分數據如表1所示：

　　表1 油頂層溫升試驗
　　

　　通過試驗驗證，測量數據準確，預期的自動控制功能能夠實現，基本能滿足生產需求。

　　但仍有不足之處。在測量精度和控制準確度方面仍需進一步改進。

4 結束語

　　該系統把微計算機技術引入變壓器試驗過程，測試準確便捷。把電量（主要是損耗）監測和溫度測量集成到一起，保證了試驗過程中加在變壓器上的損耗或電流的準確性和穩定性，并把單調枯燥的溫度測量記錄工作自動化，大大提高了溫升試驗過程的自動化水平，減少了人工干預，*適應現代化生產的要求。