主变一次性测试方案的研究

杨红伟 王庸道 黄卫欣 史玉清 许鑫

摘要：在《DL／T 596-2015 电力设备预防性试验规程》规定变压器预防性试验有变压器本体绝缘电阻，本体介损，套管介损，绕组直流电阻，有载开关切换拍波，阻抗及变比等试验 ，这些试验需要完全不同原理的仪器，需要人员不断爬高改变接线方式，更换不同测试线，特别是随着电压等级不断提高变压套管高度越来越高，登高次数多，存在安全隐患的机率高，而且多次接线浪费时间，在试验现场等待时间长，延长了变电站的停电时间，造成了人力、物力的浪费。

关键词：主变；测试；研究方案

基于现状，研究主变一次性测试方案，本方案高中低三侧测试线汇集在各自的短接盒里，经过汇集高压拖地线引至切换装置内，高压测和中压侧套管末屏汇集引入切换装置，切换装置用嵌入式工控屏，根据试验项目自动改变接线方式切换至兼容不同仪器的试验断口上。

1 本主变一次性测试方案主要功能与特点

1.1适用范围广

本方案能够适用于各种类型变压器的预防性试验，变压器类型不仅包括三绕组/双绕组变压器，并具备助磁测试功能，还包括三相/单相的自耦变压器等变压器，甚至有点变压器低压绕组组别为三组独立绕组六个引出头，可自主连Y、Yn或Δ组别方式。

1.2高效率

本方案实现变压器交接及预防性试验的本体绝缘电阻，本体介损，套管介损，绕组直流电阻，有载开关切换拍波，阻抗及变比等诸多试验项目，本系统只需一次接、拆线，一键操作，整个过程全自动完成，作业效率成倍提高。

1.3安全性好

本方案使用的安全性是研发的重点应对因素，对使用过程中可能隐含的危险因素，综合运用流程确认、380V报警、接地保护，接触不良提示等措施。

1.4试验组态化

本方案能适应各种类型电力变压器结构及不同的检测规范，系统可以根据检测条件、检测项目和检测次序等要素，设置成不同的检测方案。

2本主变一次性测试方案使用方法

本系统的主要有：主机（控制及低压采集），高压检测单元，高中套管末屏汇集盒及引线、高中低绕组接线盒及引线、试验电源线和分接开关控制线，系统的接线示意图如图-2所示。

图-2系统接线示意图

3 主变一次性测试方案一次接线一键试验

根据1.1节相关内容，对变压器典型间隔某220kV主变交接试验的本体绝缘电阻，本体介损，套管介损，绕组直流电阻，有载开关切换拍波，阻抗及变比等诸多试验项目进行一次接线一键操作试验进行应用。

3.1绝缘电阻测量功能

绝缘电阻测量是检验变压器绝缘性能一个重要的指标。一般而言，绝缘材料的绝缘电阻并不是一个恒定的值。当绝缘材料吸收水分或表面灰尘时，其绝缘电阻便会减小。本方案摈弃了传统的兆欧表电源模块，借助变频高压电源采用高频大功率整流，电压由变频电源前级控制调压更加精细，让电源更加稳定，测量数据更加可靠，同时也保留的兆欧表的各项测量功能。下面表-1所示，是对220kV变电站#2主变一次接线一键操作流程试验中绝缘电阻的测试数据。

绝缘电阻	15S（MΩ）	60S（MΩ）	吸收比
高-中低及地	44300	59900	1.35
中-高低及地	36560	47740	1.31
低-高中及地	16770	26610	1.59

表-1 某220kV变电站#2主变本体绝缘电阻

3.2本体介损测量功能

测量 tgδ 和电容量 Cx 是发现变压器整体绝缘受潮劣化变质以及故障诊断的有效手段。介损测量采用变频抗干扰技术和傅立叶变换数字滤波技术，在强电场干扰下仍能准确测量，而且测试数据非常稳定。 本方案为了防止“容升”效应，系统能自动跟踪输出电压，保持试验电压恒定。下面和表-2所示，是对某220kV变电站#2主变一次接线一键操作流程试验中介损的测试数据。

本体介损	介损值（%）	电容量（pF）
高-中低及地	0.175	16320
中-高低及地	0.245	26450
低-高中及地	0.294	31850

表-2某学士桥220kV变电站#2主变本体介损

3.3绕组直流电阻，有载开关测试，变比及阻抗测试功能

绕组直流电阻和有载分接开关输出直流源进行测试，直流电阻的测量是变压器试验中相对简单且又重要的项目，有载开关是一种为变压器在负载变化时提供恒定电压的开关装置。在保证不中断负载电流的情况下，实现变压器绕组中分接头之间的切换，从而改变绕组的匝数，即变压器的电压比，最终实现调压的目的。有载分接开关是与变压器高压回路联接的唯一运动部件，其故障率较高。因此，对有载分接开关的检查试验越来越引起重视。在规程要求必须检查有载分接开关的动作顺序、过渡电阻、测量切换时间。

变压器在遭受近区突发短路后，应做低电压短路阻抗测试，并与原始记录比较，判断变压器无故障后，方可投运。”低电压阻抗测试能准确反映变压器在绕组变形前后阻抗值的变化。本系统内部采用电压、电流高精度同步交流采样及FFT等数字信号处理技术，测量数据准确、稳定。下面表-3所示，是对某学士桥220kV变电站#2主变一次接线一键操作流程试验中有载开关切换波形。

表-3某220kV变电站#2主变短路阻抗数据

	A相（%）	B相（%）	C相（%）	三相平均值（%）
高-低	25.33	25.40	25.29	25.34
高-中	14.51	14.63	14.57	14.57

3→4档切换波形

表-3 某220kV变电站#2主变有载开关拍波

4.结论

试验结果表明，主变一次性测试方案使变压器电气试验一次试验布置，一次接、拆线，一键操作，数据准确可靠，可以节约登高次数27次，降低了安全隐患几率，大大提高了现场试验效率，使试验所需要的接线次数、停电时间和试验人员都大幅缩减，经统计可以使试验效率至少提高80%，减少了大量的试验人工成本。对于现场应用具有一定的应用价值。

参考文献：

[1]童隽. 智能变电站系统集成测试方案的研究[D]. 2016.

[2]邓洁清, 项巍. 500kV主变一次通流试验模型及方案的研究[J]. 继电器, 2008(07):99-102.