变电二次回路组别测试的必要性和关键点

文/朱晓红 李卡 杨子力

变压器二次回路是保护系统，电测系统的重要信息传输回路，因变压器与控制室距离较远，中间跨越二次接线柜、二次电缆沟道、控制屏等多个环境，导致二次回路接线出错不易直接发现。常规的方法是额定电压下调试运行，但如果二次发生严重的接线错误，则可能导致关联设备烧毁，因此开展低压检测二次回路接线非常必要。

变频法是一种采用低于工频的检测方法，基于变压器的励磁特性，可在降低试验频率的同时，降低试验电压，以保持相同的励磁工作点。由此可以采样低压的方法进行组别测试，避免额定电压调试给系统关联设备可能带来的破坏。

1 低压测试的几个关键要素

如前所述，低压测试重要的是降频法，在降低频率同时，降低输出电压值。如何选择需要的目标输出电压，应参考二次回路可测量的电压值。

设220kV 变压器的35kV 低压侧的电压为50V，

变比N=35kV/50V=6.28。

经35kV 电压互感器降压后，互感器二次电压为50/350=0.14V。

对于电压采集模块而言，0.14V 是比较容易采集的电压范围，因此一次高压侧的电压=50V*6.28=314V，该电压是完全可行的。

满足了电压量程后，还需要考虑设计功率，满足电流量程。

设变压器35kV 外接负载满足负载电流5A, 则经变比为1000 的电流互感器后，电流为5mA。

设电流可检测的最低量程为10mA，则35kV 外接负载为5A×2=10A。

计算到一次高压侧，功率P=50V×10A= 500VA。

由此可见，满足500VA，高压测试验电压314V 时，即可满足要求。

2 降频试验的损耗问题

随着频率的降低，励磁损耗是增大的，因此直接通过变比和负载的计算容易产生较大的误差。

经过试验，建议采取的试验频率为30-40Hz，该频率范围下，变压器和互感器的铁芯发热处于良性工作区间，附加损耗相比工频条件下可认为不超过15%。因此在该频率范围，可以将试验功率增加15%的余量。

3 现场应用的实际问题

由于变压器低压侧输出电压经电压互感器降压，电流互感器降流后，需经数十米到数百米的距离到达控制室，由此试验设备需要兼顾到变压器试验输出侧和控制室的电压电流采集。假设试验设备位于变压器和控制室中间位置，则需要同步考虑两端采集信号发生在采集信号线缆上的压降损耗，如果损耗过大，可能导致无法准确采集到二次回路的电压和电流信号。

4 基于双采集终端的方案

为了解决组别测试的距离远，线路压降大，产生损耗偏高的问题，可采取双主机策略，即将控制室的电参数采集和变压器侧的电参数采集通过两路独立的设备采集，然后将两独立主机通过通信实现组网。为了防止对控制室的继保系统构成干扰，可采取485 总线或LAN通信模式，解决两台主机的通信问题。在该模式下，可以借助一套显示设备，同步观测来自变压器侧和控制柜的电参数信息，通过向量图或量值分析组别连接是否正常。

5 总结

本篇浅析了变压器二次组别测试的背景，提出了降低试验电压的必要性，对低压降频法应用过程中可能涉及的量程、损耗及通信问题进行了浅要讨论，提出了双采集终端的工作模式，后期将针对调试的实际数据和心得体会开展更加深入的研究讨论。