基于DSP变压器直流电阻的“消磁动态”方法测试

相对比较稳定一些(即Δi较小)，采样点数就可以取得少一些，因此，Δt取值就可以相对偏大一些，减轻了微处理器的计算负担。本测试仪根据下式确定采样点数：

式(11)中，Δi和δ事先由计算机设定。在Δt(事先由计算机设定)时间间隔内连续采样电压，并进行判断，一旦满足要求就不需采样电压，而进行数据处理，完成显示和PC通讯等功能。3 测试系统介绍

整个测试系统以TMS320F240为控制中心，系统框图如图5所示。TMS320F240(16位定点处理器)，将高性能DSP内核和丰富的微控制器外设功能集于单片之中，从而成为传统的多微处理器单元(MCU)和昂贵的多片设计的理想替代品〔5〕。F240具有16路10bit A/D输入接口，由于它优良的性能使得依靠单一的芯片基本上可以完成系全部功能，与常规的设计相比，利用F240芯片使得系统硬件电路简单，体积减小，软件编程也变得容易。为实现本系统功能，F240外扩64Kbyte数据存储单元用于数据的运算处理和存储；采用MAX715芯片提供系统所需的多种电压;电源监控芯片MAX691确保电源的正常供应、RAM的写保护以及系统低压检测功能;通信接口采用MAX232芯片;选用了REF02精密电压/温度传感器芯片，可以同时测量环境温度；用户接口配备了192×128点阵液晶显示器和4×4键盘便于参数的显示和用户的各种功能操作；而数据的采集、跳变沿捕捉、“看门狗”、程序的存储等都由F240实现。在测试前将全部测试钳夹住变压器端子，由计算机控制换接测量端。

4 测量任务

4.1 计算相间电阻、线间电阻的不平衡率

在GB6451-86《三相浸式电力变压器技术参数和要求》系列标准中，规定了三相绕组直流电阻不平衡率的限值。当容量为1600kVA时，要求相电阻不平衡率≤±4%、线电阻不平衡率≤±2%;当容量更大时，则相电阻不平衡率(中性点引出时)和线电阻不平衡率均≤2%。所以，必须根据测量结果计算出相应电阻不平衡率。

4.1.1 相及线电阻不平衡率表达式

设三相变压器三个相绕组的电阻值分别为Ra、Rb和Rc；设最大相绕组、最小相绕组分别为Rmaxp和Rminp。由此，按相电阻不平衡率Sp的定义，有：

又设在三相变压器的三个线端a、b和c中的任意两个端子间的线电阻分别表示为Rab、Rbc和Rca，且设Rmaxl最大、Rminl最小。由此，按线电阻不平衡率Sl的定义有：

4.1.2Y或Z联结时线电阻不平衡率表达式

从用直流电源测电流电阻角度看，Y联结与Z联结并没有什么区别，均有：

Rab=Ra+Rb，

Rbc=Rb+Rc，

Rca=Rc+Ra。

当Ra最大Rc最小时，则Rab最大，Rbc最小。则式(13)变换为：

由式(14)可知，在Y联结及Z联结时的线电阻不平衡率S1总是等于相电阻不平衡率Sp的一半。

4.1.3 D联结时线电阻不平衡率的计算

在D联结时，每次测得的线电阻，是由两相绕组串联后再与第三相绕组并联。设Ra最大、Rc最小，因此，线电阻不平衡率S1为：4.2 绕组直流电阻值R75的换算

变压器绕组的电阻大小受温度影响，测量时，应记录当时的环境温度(最好测出绕组温度)。没有浸油的变压器，以室温作为测试温度。已浸油的，以油面温度作为测试温度。若变压器运行后，绕组温度比室温高得多，最好待温度降低到稳定后再测量。有关R75换算方法，参见相关资料，此处省略。

5 测试结果及可信度分析

表1中的A表示一台报废的三相变压器(容量为1250kVA，联接组别：Y0/Δ)，B表示一台1250kVA的三相变压器(联接组别：Y0/Δ)，H表示高端直流电阻。表2为某工厂巨型三相五柱变压器：容量240MVA，电压242/15.75kV，联接组别：Y0/Δ，其中，L表示低端直流电阻，H表示高端直流电阻。观察测量数据可知，它们的差别属于正态分布，数据是可信的〔6，7〕，并且测量时间较短，效率高。由表1中的SP和SL可知：A报废，B是正常的。由表2可知：该变压器的SP和SL已经超过2%，应该着手检查及时排除故障。

6 结束语

本方法的特点在于合理地将静态与动态测试方法有机地统一了起来，它特别适用于各种不同容量、不同联结组、铁心为五柱式或三柱式的电力变压器的绕组直流电阻的快速、准确、可靠的测量；该方法的另一个特点是合理地选用DSP数字处理器，可以快速、准确地进行数据处理；由于采用蓄电池供电，不需要增加新的设备，该方法极易于在现场实施。