摘 要：針對目前變壓器溫升試驗(yàn)的現(xiàn)狀，把試驗(yàn)中的電量監(jiān)測和溫度測量集成到一起，對試驗(yàn)過程進(jìn)行自動控制;并可與PC機(jī)配合，利用PC機(jī)的優(yōu)勢更便捷地進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與自動控制，減少人工干預(yù);加大試驗(yàn)測試的準(zhǔn)確度;提高電力變壓器溫升試驗(yàn)過程的自動化程度。 關(guān)鍵詞：變壓器; 溫升試驗(yàn); 微機(jī)控制; 自動控制 Abstract: Based on the fact of the transformer temperature rise test, The automatic control system is come out to improve. Electrical parameter monitoring and the temperature measurement are integrated in the system. Moreover, the test processes are carried on the automatic control. This system may cooperate with personal computer, more conveniently utilizeing the personal computer‘s preponderance to carry on data handling and automatic control, artifical intervene in test is decreasing. Degree of accuracy and temperature rise test process automation level are heavily improved. Keyword: Transformer ; Temperature rise test ; Microcomputer control ; Automatic control 0 引言 　　在變壓器所有型式試驗(yàn)和例行試驗(yàn)項(xiàng)目中以溫升試驗(yàn)最為特殊。現(xiàn)在各大廠家一般都采用短路法，人工現(xiàn)場操作。溫升試驗(yàn)具有以下特點(diǎn)：第一，時(shí)間較長，大型變壓器的試驗(yàn)需要十幾個小時(shí)甚至更長時(shí)間，即使中小型的試驗(yàn)過程也需要八、九個小時(shí);第二，試驗(yàn)過程單調(diào)枯燥，不僅需要監(jiān)視加在被試變壓器上的總損耗，調(diào)節(jié)試驗(yàn)電源保證所加的總損耗，還要長時(shí)間地反復(fù)測量溫度值。由此可見，溫升試驗(yàn)常常長時(shí)間在夜間進(jìn)行，夜間人容易疲勞，再加上試驗(yàn)過程本身的單調(diào)，往往容易影響測量準(zhǔn)確度，甚至操作錯誤。為此，實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)過程的控制自動化就十分必要。 　　該溫升試驗(yàn)自動控制系統(tǒng)引入微計(jì)算機(jī)技術(shù)，既能自動測量記錄相關(guān)溫度，做出判斷，又能測量試驗(yàn)中的相關(guān)電量做到實(shí)時(shí)監(jiān)測加在被試變壓器上的總損耗等重要參數(shù)，并能在偏離預(yù)定值時(shí)自動調(diào)整試驗(yàn)電源。 1 試驗(yàn)原理及過程簡述 　　1.1溫升試驗(yàn)原理 　　按JB/T501–91《電力變壓器試驗(yàn)導(dǎo)則》進(jìn)行變壓器溫升試驗(yàn)有以下幾種方法：直接負(fù)載法;相互負(fù)載法;循環(huán)電流法;零序電流法;短路法。 　　短路法試驗(yàn)是利用變壓器短路產(chǎn)生損耗，來進(jìn)行溫升試驗(yàn)的。目前，一般都用短路法。短路法試驗(yàn)變壓器的溫升是所有變壓器溫升試驗(yàn)中需要電源容量最小，試驗(yàn)電壓最低的試驗(yàn)方法，是大型油浸式變壓器溫升試驗(yàn)最常用的方法。 　　1.2試驗(yàn)過程 　　采用短路法進(jìn)行溫升試驗(yàn)。首先確定試驗(yàn)電源容量和試驗(yàn)電流，連接好試驗(yàn)線路，然后開始試驗(yàn)。試驗(yàn)中監(jiān)測加在被試變壓器上的損耗和電流，與設(shè)定值進(jìn)行比較，若超過允許誤差范圍，調(diào)整試驗(yàn)電源;并在間隔預(yù)定時(shí)間后（一般間隔15～30min）測試一次試驗(yàn)部位溫度，并記錄、對測量結(jié)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(xù)維持3h，就認(rèn)為油頂層溫升已經(jīng)穩(wěn)定。取最后一個小時(shí)中的平均值為油頂層溫升。 　　之后，開始試驗(yàn)的第二階段：繞組溫升試驗(yàn)（測量熱態(tài)電阻，冷態(tài)電阻在溫升試驗(yàn)前已經(jīng)測定）。 2 溫升試驗(yàn)自動控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 　　2.1硬件電路設(shè)計(jì) 　　硬件電路框圖如圖1所示。試驗(yàn)中所加電量經(jīng)過信號調(diào)理，A/D，經(jīng)緩沖，然后送單片機(jī)進(jìn)行自動監(jiān)測，做出判斷后發(fā)出控制命令經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換，放大，傳給試驗(yàn)電源調(diào)整系統(tǒng)（發(fā)電機(jī)勵磁調(diào)整系統(tǒng)）實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)電源自動調(diào)整;同樣對溫度進(jìn)行自動檢測記錄。系統(tǒng)處理速度快，控制準(zhǔn)確。單片機(jī)采用性價(jià)比較高的MCS–51系列的89C51，ADC選用AD674A，擴(kuò)展RAM，并選用地址鎖存，多路開關(guān)，無觸點(diǎn)開關(guān)等。 　　2.2 軟件設(shè)計(jì) 　　軟件部分由下位機(jī)程序和上位機(jī)程序兩部分組成，包括：主程序，T0中斷服務(wù)子程序，ADC完成（外部中斷）服務(wù)程序，電源調(diào)整子程序和高級語言開發(fā)的上位機(jī)（PC機(jī)）程序。主程序流程圖如圖2所示。 　　2.2.1 下位機(jī)主程序 　　下位機(jī)主程序包括：損耗、電流，以及溫度采樣的間隔時(shí)間等參數(shù)設(shè)置;電量和溫度采集控制，相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理及結(jié)果判定。 　　定時(shí)器T0用作電量采樣定時(shí)。 　　判定標(biāo)志位F1（F1設(shè)置見2.2.2）： 　　F1=0，做電量處理，單片機(jī)把采集到的電量數(shù)據(jù)（試驗(yàn)中加在被試變壓器上的電壓，電流等數(shù)據(jù)）進(jìn)行處理，計(jì)算出損耗等相關(guān)的參數(shù)值，并保存數(shù)據(jù)以便試驗(yàn)人員分析試驗(yàn)之用。數(shù)據(jù)簡單處理后，還把檢測值與初始設(shè)定的參數(shù)值（損耗等）對比，若誤差超出允許范圍，則調(diào)用電源調(diào)整子程序。 　　F1=1，清除F1，做溫度處理，單片機(jī)對采集的溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行適當(dāng)處理，判定結(jié)果。若檢測到的溫度變化小于1K/h，繼續(xù)維持三小時(shí)，若溫度變化都不大于1K/h，油頂層溫升已經(jīng)穩(wěn)定。報(bào)警提示工作人員，進(jìn)行下一階段試驗(yàn)：熱態(tài)電阻測量。 　　2.2.2 T0中斷服務(wù)子程序 　　在T0中斷服務(wù)程序中，通過循環(huán)計(jì)數(shù)實(shí)現(xiàn)10min溫度采樣間隔定時(shí)。時(shí)間未到，標(biāo)志位F1為0，選擇電量采集。若定時(shí)時(shí)間到，設(shè)定F1為1，選擇溫度采集。采用通道計(jì)數(shù)器完成對電量或溫度各通道的循環(huán)選定。選擇通道后，啟動AD轉(zhuǎn)換，返回主程序。 　　2.2.3 外部中斷服務(wù)程序 　　ADC轉(zhuǎn)換完成信號作為外部中斷源，中斷服務(wù)子程序中，讀取ADC轉(zhuǎn)換結(jié)果，根據(jù)F1標(biāo)志和通道計(jì)數(shù)器，決定存儲地址。數(shù)據(jù)存儲后，返回主程序。 　　2.2.4上位機(jī)程序（PC機(jī)）程序 　　上位機(jī)程序采用高級語言Visual C++6.0進(jìn)行編程。 　　除能實(shí)現(xiàn)下位機(jī)程序的所有功能外，還可對數(shù)據(jù)進(jìn)行較為深入的處理和管理，形成試驗(yàn)日志和自動填寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。 3 試驗(yàn)驗(yàn)證 　　本系統(tǒng)在保定天威集團(tuán)保菱公司進(jìn)行了簡單的現(xiàn)場試驗(yàn)。結(jié)果試驗(yàn)測得的部分?jǐn)?shù)據(jù)如表1所示： 　　通過試驗(yàn)驗(yàn)證，測量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，預(yù)期的自動控制功能能夠?qū)崿F(xiàn)，基本能滿足生產(chǎn)需求。 　　但仍有不足之處。在測量精度和控制準(zhǔn)確度方面仍需進(jìn)一步改進(jìn)。 4 結(jié)束語 　　該系統(tǒng)把微計(jì)算機(jī)技術(shù)引入變壓器試驗(yàn)過程，測試準(zhǔn)確便捷。把電量（主要是損耗）監(jiān)測和溫度測量集成到一起，保證了試驗(yàn)過程中加在變壓器上的損耗或電流的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性，并把單調(diào)枯燥的溫度測量記錄工作自動化，大大提高了溫升試驗(yàn)過程的自動化水平，減少了人工干預(yù)，完全適應(yīng)現(xiàn)代化生產(chǎn)的要求。 　　本文作者創(chuàng)新點(diǎn)：把單片機(jī)控制引入變壓器溫升試驗(yàn)過程中，以自動檢測代替?zhèn)鹘y(tǒng)的溫度人工定時(shí)檢測;把試驗(yàn)電源的人工調(diào)整提升為微機(jī)自動監(jiān)測與調(diào)整，實(shí)現(xiàn)了整個試驗(yàn)過程的控制自動化。現(xiàn)代化的微機(jī)自動控制技術(shù)在生產(chǎn)實(shí)際中已發(fā)揮出重要作用。 參考文獻(xiàn) 　　[1].保定天威保變電氣股份有限公司編著. 變壓器試驗(yàn)技術(shù)[M], 北京：機(jī)械工業(yè)出版社2003.3 　　[2].胡勇. 微機(jī)控制的變壓器溫升試驗(yàn). 電子技術(shù)[J],2004 ,6: 9–10. 　　[3].楊治業(yè),王立群,杜建嵩. 油浸式變壓器的溫升試驗(yàn)及計(jì)算方法, 變壓器[J],2001,38 （6）:15-20. 　　[4]..蘇貝,周常柱,胡松. 單片機(jī)在流量測量中的應(yīng)用, 微計(jì)算機(jī)信息[J].2005,21（5）:94-95. 　　[5].敬嵐,朱海君,張碩成.等. 基于AT89C51的自動測量和控制系統(tǒng)設(shè)計(jì), 儀表技術(shù)與傳感器[J].2004，12（10）:35-37. 　　[6].楊帆. 單片機(jī)多功能智能巡檢儀設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn), 微計(jì)算機(jī)信息[J].2004,20（2）:88. 　　[7].王秀春,楊增軍,毛一之.等. 自然冷卻高燃點(diǎn)油變壓器溫升計(jì)算方法,中國電機(jī)工程學(xué)報(bào)[J].2004,24（7）:224-226. 　　[8]..李平均，張江，連榮剛.等.雙單片機(jī)的應(yīng)用. 微電子學(xué)與單片機(jī)[J].2004,21（3）:78-80