变压器的电压比(张途晟)

第6页共10页变压器的电压比两种测试方法的比较与分析张途晟（黑龙江省火电第一工程公司）【摘要】科学技术的不断发展，已成为电力系统的发展趋势。火力发电厂是技术高度密集型企业，在这里，大量的高新技术得以应用，高新技术为现代发电技术提供了强大的技术支持。本文根据哈尔滨第一热电厂变压器的电压比的两种测试方法来进行比较分析。

【关键词】电压比双电压表法变比电桥法一、变压器的原理变压器是将某一数值的交变电压变换为同频率的另一数值的交流变电压的静止电器。它是由绕在共同铁芯上的两个或两个以上的绕组通过交变磁场而联系着，把某一种等级的电压与电流转变成另一种等级的的电压与电流。变压器是利用电磁感应原理，从一个电路向另一个电路传递电能或传输信号的一种电器，变压器是电力系统中生产、输送、分配和使用电能中的重要装置，也是电力拖动系统和自动控制系统中电能传递或作为信号传输的重要元件。变压器可将一种电压的交流电能变换为同频率的另一种电压的交流电能，其主要部件是一个铁心和套在铁心上的两个绕组。如下图所示：与电源相连的线圈，接收交流电能，称为一次绕组与负载相连的线圈，送出交流电能，称为二次绕组

一次绕组的

二次绕组的

电压相量U1

电压相量U2

电流相量I1

电流相量I2

电动势相量E1

电动势相量E2

匝数N1

匝数N2理想变压器的电动势平衡方程式为:e1(t)=-N1dφ/dte2(t)=-N2dφ/dt若一次、二次绕组的电压、电动势的瞬时值均按正弦规律变化，则有：不计铁心损失，根据能量守恒原理可得：K1=UAX/Uax△K℅=(Kn–K1)/Kn×100Kn- 为额定电压比2、经电压互感器的双电压表法在被试变压器的额定电压比时，一般没有准确的高压交流电压表。必须经电压互感器测量，所使用的电压表准确度为0.2级。在变压器低压侧直接加入220伏或380伏，最好用调压器调节到低压侧的额定电压，那么在高压侧接入一台高压互感器测量U1，在低压侧测量U2为固定整数。试验接线如下图：ZBaABYHbBc CZB-自耦调压器B-被测变压器YH-电压互感器以上方法只适用于Y/Y、△/△连接的变压器我们在使用双电压表法时应注意以下几点：1、用双电压表法测量时，为了消除测量电压的误差，应将两个电压表互相对换测量，然后取二次平均值。但是由于电压表量程不一致以及指针刻度不同，一般较难读出正确数值，最好采用电压互感器测量，则U1和U2的电压可以接近变压器的额定电压。2、用电压互感器测量电压时，高压引线对地和变压器外壳应有足够的距离。并且互感器和调压器应良好接地。3、试验电压如从低压输入，高压侧要产生较高电压，操作人员必须注意安全，操作分接开关轮换试验电压时必须切断电源。为了安全最好设置总开关固定在操作人员的右手侧，必要时便于切断电源。4、在现场试验中，电源波动是难免的。读表时，U1和U2同时进行，取得差别数较小的平均值。如果电压波动很大，最好在电压比较稳定时测量。B、变比电桥法利用变比电桥能很方便的测出被试变压器的变压比。程序存储器极性测量被试变压器保护控制三相交换三相交换键盘及操作指示显示器8031单片机保护电压比自动测量的原理框图：程序存储器极性测量被试变压器保护控制三相交换三相交换键盘及操作指示显示器8031单片机保护自动换档控制 u1 Aau2自动换档控制 B bCc精密峰值采样精密峰值采样 U2pVFC2VFC2衰减网络仪精密峰值采样VFC1U1p衰减网络仪精密峰值采样VFC1图中被试变压器u1和u2分别经衰减网络和自动换档电路后，各自进行精密峰值采样，检出峰值电压u1p和u2p，再分别由高精度电压/频率变换器VFC1和VFC2变成与u1p和u2p成正比的频率f1和f2，若电压/频率变换系数为：K1=f1/U1P，K2=f2/U2P则频率比K／可表示为：K／=f1/f2=K1U1P/K2U2P=(K1/K2)(U1P/U2P)令u＝K1/K2，可得K／=u(U1P/U2P)假设衰减网络和自动换档电路的衰减系数均为1，有U1/U2=U1P/U2P则被试变压器的电压比K可按下式算得K＝U1/U2＝U1P/U2P=K／/u即可以通过测量f1、f2测出被试变压器的电压比。由于该自动测量仪采用微处理作为控制和处理的核心，当衰减网络和自动换档电路的衰减系数不为1时，微处理器可自动读出衰减系数，在数据处理时，加入衰减系数的影响，很容易得到各种情况的实际测量值。电压比自动测量仪的功能特点如下：在测量过程中，被试变压器一次和二次绕组信号的采样是同步进行的，可以避免电源电压波动的影响。CPU的数字处理功能很强，一般都可在软件中消除噪声的算法、均值算法等处理程序，提高了数据的稳定性和抗扰性能。一般都有仪器工作状态和错误信息显示。电压比自动测量仪由于采用了CPU，可将IEEE488通过仪器控制接口安装于测量仪机内，与PC机连接后，能实现遥控和数据交换，可组成多台仪器的自动测量系统。四、在现场我们分别用以上两种方法对变压器电压比进行的试验，我们得到以下结论：双电压表法使用双电压表法操作繁琐；在低压侧加电压，高压侧有高压产生，比较危险；试验接线较复杂；试验时间较长；读表时有人为的误差；对施工电源要求较高，不能波动太大；试验仪器较多，测量电压互感器较重不易现场搬运。变比电桥法电桥法测量电压比能直接读出变压器的电压比和电压比的误差；准确度较高；试验电压低，可以保证安全；操作简便，量度宽；不受电源波动的影响和外界干扰；体积小，重量轻，精度高，稳定性好。为了适应现代的快节奏、高效率、高精度的要求，我们更倾向于用变比电桥法来测量变压器的电压比。目前在变压器常用接线组别的变压比测试中，电压表法一般均被变压比电桥测试仪所代替，它使用