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)zui為特殊。現(xiàn)在各大廠家一般都采用短路法，人工現(xiàn)場(chǎng)操作。溫升試驗(yàn)具有以下特點(diǎn)：*，時(shí)間較長(zhǎng)，大型變壓器的試驗(yàn)需要十幾個(gè)小時(shí)甚至更長(zhǎng)時(shí)間，即使中小型的試驗(yàn)過(guò)程也需要八、九個(gè)小時(shí);第二，試驗(yàn)過(guò)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(zhǎng)時(shí)間地反復(fù)測(cè)量溫度值。由此可見(jiàn)，溫升試驗(yàn)常常長(zhǎng)時(shí)間在夜間進(jìn)行，夜間人容易疲勞，再加上試驗(yàn)過(guò)程本身的單調(diào)，往往容易影響測(cè)量準(zhǔn)確度，甚至操作錯(cuò)誤。為此，實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)過(guò)程的控制自動(dòng)化就十分必要。

　　該溫升試驗(yàn)自動(dòng)控制系統(tǒng)引入微計(jì)算機(jī)技術(shù)，既能自動(dòng)測(cè)量記錄相關(guān)溫度，做出判斷，又能測(cè)量試驗(yàn)中的相關(guān)電量做到實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)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(dòng)調(diào)整試驗(yàn)電源。

1 試驗(yàn)原理及過(guò)程簡(jiǎn)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(lái)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zui小，試驗(yàn)電壓zui低的試驗(yàn)方法，是大型油浸式變壓器溫升試驗(yàn)zui常用的方法。

　　1.2試驗(yàn)過(guò)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(kāi)始試驗(yàn)。試驗(yàn)中監(jiān)測(cè)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(guò)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(cè)試一次試驗(yàn)部位溫度，并記錄、對(duì)測(cè)量結(jié)果做出判斷。一直到檢測(cè)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zui后一個(gè)小時(shí)中的平均值為油頂層溫升。

　　之后，開(kāi)始試驗(yàn)的第二階段：繞組溫升試驗(yàn)（測(cè)量熱態(tài)電阻，冷態(tài)電阻在溫升試驗(yàn)前已經(jīng)測(cè)定）。

2 溫升試驗(yàn)自動(dòng)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(guò)信號(hào)調(diào)理，A/D，經(jīng)緩沖，然后送單片機(jī)進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)測(cè)，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(lì)磁調(diào)整系統(tǒng)）實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)電源自動(dòng)調(diào)整;同樣對(duì)溫度進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)記錄。系統(tǒng)處理速度快，控制準(zhǔn)確。單片機(jī)采用性?xún)r(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(kāi)關(guān)，無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)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)整子程序和語(yǔ)言開(kāi)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(jiàn)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(jiǎn)單處理后，還把檢測(cè)值與初始設(shè)定的參數(shù)值（損耗等）對(duì)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(duì)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(cè)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(cè)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(guò)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(duì)電量或溫度各通道的循環(huán)選定。選擇通道后，啟動(dòng)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(hào)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(chǔ)地址。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)后，返回主程序。

　　2.2.4上位機(jī)程序（PC機(jī)）程序

　　上位機(jī)程序采用語(yǔ)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(duì)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(dòng)填寫(xiě)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(jiǎn)單的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。結(jié)果試驗(yàn)測(cè)得的部分?jǐn)?shù)據(jù)如表1所示：

　　表1 油頂層溫升試驗(yàn)
　　

　　通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證，測(cè)量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，預(yù)期的自動(dòng)控制功能能夠?qū)崿F(xiàn)，基本能滿(mǎn)足生產(chǎn)需求。

　　但仍有不足之處。在測(cè)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(yǔ)

　　該系統(tǒng)把微計(jì)算機(jī)技術(shù)引入變壓器試驗(yàn)過(guò)程，測(cè)試準(zhǔn)確便捷。把電量（主要是損耗）監(jiān)測(cè)和溫度測(cè)量集成到一起，保證了試驗(yàn)過(guò)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(cè)量記錄工作自動(dòng)化，大大提高了溫升試驗(yàn)過(guò)程的自動(dòng)化水平，減少了人工干預(yù)，*適應(yīng)現(xiàn)代化生產(chǎn)的要求。