根據(jù)國家有關(guān)規(guī)定: 變壓器生產(chǎn)過程中的半成品和成品,以及新安裝和檢修后即將投入的變壓器都必須進(jìn)行變比測試[1 - 2]。通過對變壓器的變比測
試,就可以發(fā)現(xiàn)變壓器的線圈短路、回路開路、連接錯誤、調(diào)壓開關(guān)以及變壓器中的內(nèi)部故障或接觸故障等,對高壓大容量變壓器乃至整個電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行都具有重大意義[3 - 4]。電橋是用來測試變壓器變比及組別連接正確性的重要儀器,其檢定結(jié)果是否合格直接影響變壓器性能的好壞,因此對變比電橋的檢定非常重要[5 - 6]。依據(jù) JJG970—2002 《變壓比電橋檢定規(guī)程》,目前變壓比電橋的檢定裝置主要有兩大類: 一類是三相標(biāo)準(zhǔn)電壓互感器; 另一類為變比標(biāo)準(zhǔn)器 ( 或感應(yīng)分壓器) 。FA - 200 型變比電橋校驗(yàn)儀作為變比標(biāo)準(zhǔn)器類檢定裝置的經(jīng)典儀器,具有穩(wěn)定可靠、價格便宜等優(yōu)點(diǎn),是各計(jì)量部門和電力系統(tǒng)選用的標(biāo)準(zhǔn)器具[7 - 8]。
1 技術(shù)參數(shù)及原理
FA - 200 型變比電橋校驗(yàn)儀主要由校驗(yàn)儀主體、輸入電壓裝置以及三相組別校驗(yàn)裝置組成。
1. 1 校驗(yàn)儀主體
校驗(yàn)儀主體的原理圖及實(shí)物圖如圖 1 和圖 2 所示。圖 1 中 A、B、C 為校驗(yàn)儀的三相輸入端; a、b、c 為校驗(yàn)儀的三相輸出端。K1、K2、K3、K4為單相校驗(yàn) AB、BC、CA 轉(zhuǎn)換開關(guān)。校驗(yàn)儀額定電壓為 200 V,準(zhǔn)確度級別為 0. 005 級 ( 相對誤差) ,額定負(fù)荷為 0. 5 VA。作為感應(yīng)分壓器類變比電橋的典型代表,它實(shí)際是根據(jù)變比測試儀的特點(diǎn)演變的七盤感應(yīng)分壓器。它突出三個特點(diǎn): **,接線方式采用與變壓比電橋相同的接線方式即同為一次 A、B、C,二次 a、b、c 的方式,單相檢定AB、BC、CA 時只需轉(zhuǎn)換相應(yīng)的切換開關(guān),方便直觀并提高檢定效率; **,各校驗(yàn)儀各比例誤差系數(shù)均以相對誤差形式給出; 第三,考慮到變比電橋校驗(yàn)儀的負(fù)荷特性,比例誤差不僅給出額定負(fù)荷下的誤差數(shù)據(jù),同時給出輕載負(fù)荷的誤差數(shù)據(jù)。
1. 2 輸入電壓轉(zhuǎn)換裝置及三相組別校驗(yàn)裝置
輸入電壓轉(zhuǎn)換裝置及三相組別校驗(yàn)裝置的實(shí)物圖如圖 3 所示。上端及下端左側(cè)為電壓轉(zhuǎn)換裝置。AX ~ a1x1 為一組變比為 10 的線圈,AX ~ a2x2 為一組變比為 100 的線圈。它實(shí)際是 1 臺額定電壓為600 V,比例為 10 和 100 的電壓互感器,它的介入主要考慮兩方面的問題。其一考慮到一般電橋*高輸入電壓為 600 V; 其二,當(dāng)檢定 100 以上的變比時,主體校驗(yàn)儀**、二盤位置置數(shù)為零,其準(zhǔn)確度已下降,為解決以上兩方面問題可采用輸入電壓轉(zhuǎn)換裝置與主體校驗(yàn)儀級聯(lián)方式,提高校驗(yàn)儀的準(zhǔn)確度。
圖 3 下端右側(cè)為三相組別變換裝置,它實(shí)際由額定電壓為 200 V 的 3 臺單相電壓互感器組成。每臺電壓互感器單獨(dú)引線到面板的開關(guān)上,并由面板的兩相開關(guān)組成各種接線組別,其組別接法可根據(jù)兩個開關(guān)標(biāo)志顏色一致確定國際推薦的 16 個組別形式[9]。
2 校驗(yàn)方法及接線方式
2. 1 變比電橋的檢定
2. 1. 1 檢定選點(diǎn)
變比電橋具有測量數(shù)據(jù)重復(fù)性、穩(wěn)定性俱佳的優(yōu)點(diǎn),缺點(diǎn)是自動化程度不高。結(jié)構(gòu)上,每一個盤位都有 4 個無感性純電阻與之相連。如果某一電阻損壞 ( 如開路) ,在使用中若盤位上沒有這一點(diǎn),作為電橋仍能正常工作。當(dāng)檢定電橋時,如果選點(diǎn)不當(dāng),遺漏該點(diǎn)會對電橋今后的使用留下隱患。因此合理選擇檢定點(diǎn),變比電橋既可以達(dá)到全檢的目的,又可以減少檢定人員的工作量。
從這一原則出發(fā),在檢定時給出使用 10 × N /9( N 為 1 - 9) 系列的選點(diǎn)方式,即 1. 111、2. 222 -9. 99。這樣選點(diǎn)的好處是只需 9 個操作步驟,即可
全檢 基 本 量 程 檔,又可以把每個點(diǎn)的漏檢率降到零。
作為標(biāo)準(zhǔn)裝置,變比電橋校驗(yàn)儀的置數(shù)方式與變比電橋是倒數(shù)關(guān)系,例如選 3. 333 這一點(diǎn),標(biāo)準(zhǔn)裝置的置數(shù)為 1 /3. 333,以此類推。
2. 1. 2 接線方式
當(dāng)使用變比電橋機(jī)內(nèi) 250 V 電壓時,可直接采用校驗(yàn)儀的主體,其接線方式見圖 4 ( 以 AB 相為例) 。
當(dāng)檢定需變化較大時,由于指零儀靈敏度不夠,需要使用配件 600 V 電源時,則需將校驗(yàn)儀主體與 600 V 的單相變比變換裝置進(jìn)行級聯(lián)方式檢定( 檢驗(yàn)儀主體額定電壓為 200 V) 。級聯(lián)時電壓變換裝置采用 K = 10 檔,此時校驗(yàn)儀原來**盤置數(shù)換到**盤。比如檢定 66. 66 變比,無級聯(lián)時校驗(yàn)儀主體置數(shù)為0. 015 001 5,當(dāng)置為 K = 10 變比級聯(lián)時,校驗(yàn)儀置數(shù)為0. 150 015。接線方式如圖 5所示 ( 以 AB 相為例) 。
2. 2 自動變比測試儀檢定方式
2. 2. 1 檢定選點(diǎn)
自動變比測試儀是一種測量變壓器變比的儀器,它采用計(jì)算機(jī)技術(shù),儀器利用程序軟件進(jìn)行測量計(jì)算變比。從原理結(jié)構(gòu)上來看,測量變比時,儀器測量信號輸入有一個基本測量通道,即檢定中常說的基本量程檔。一般定義測量 1 - 10 的變比用的是基本測量通道,測量其它檔位 10 - 100、100 -1 000、1 000 - 10 000的變比時,共用基本量程檔位,利用程序軟件對輸入信號進(jìn)行倍率變換,以求輸入信號范圍滿足基本通道對輸入信號的要求。因此,在進(jìn)行自動變比測試儀的檢定時,對于基本量程檔 1 - 10 的變比時,必須全部檢定 ( 用 N /9 法)以求得基本量程的誤差和線性度,防止漏檢。對于其余 10 - 100、100 - 1 000 以及1 000 - 1 000 檔,由于和基本量程檔只存在倍率關(guān)系,建議在各檔的上、中、下選擇 3 點(diǎn)即可,提高檢定效率。
2. 2. 2 接線方式
檢定自動變比測試儀 1 - 100 變比時,用校驗(yàn)儀主體直接相連即可,具體接線方式如圖 4 所示。
當(dāng)檢定自動變比測試儀 100 - 10 000變比時,校驗(yàn)儀主體**盤和**盤均不能置數(shù),校驗(yàn)儀的誤差限值已滿足不了檢定的需要,此時需采用輸入電壓轉(zhuǎn)換器與校驗(yàn)儀主體級聯(lián)方式進(jìn)行檢定,100- 1 000用電壓轉(zhuǎn)換裝置 K = 10 的變比,1 000 -1 000用電壓轉(zhuǎn)換裝置 K = 100 的變比、檢定接線如圖 5 所示。
3 三相組別檢定
三相組別檢定的接線方式如圖 6 所示,將校驗(yàn)儀主體的高壓側(cè) A、B、C 端子和低壓側(cè) a、b、c端子 分 別 與 變 比 電 橋 的 相應(yīng)端子對應(yīng)連接即可[10 - 11]。
對于自動變壓比電橋三相組別功能檢定,可將三相組別檢定裝置面板上的兩個開關(guān)組成各種接線組別,其組別接法可根據(jù)兩個開關(guān)標(biāo)志顏色一致確定。檢定三相組別的變比,對于 Y /y、D / d,K =10; 對于 Y / d,K = 10 ×槡3; 對于 D/y,K = 10 /槡3。
4 結(jié)束語
本文對 FA - 200 型變比電橋校驗(yàn)儀的原理和技術(shù)參數(shù)進(jìn)行了介紹,對變比電橋和自動變比測試儀兩類儀器分別給出了推薦的接線方式和檢定選點(diǎn)方法,給出 N /9 選點(diǎn)法,并對三相組別檢定給出接線方式和檢定方法,提高了變比標(biāo)準(zhǔn)器 ( 或感應(yīng)分壓器) 類變比電橋檢定裝置的檢定效率[12]。