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1前言  
電力>電力變壓器在制造、大修后，交接和預防性試驗中以及繞組平均溫升的測定和故障診斷等都必須進(jìn)行繞組直流電阻的測量，以對電力變壓器的特性進(jìn)行分析與判斷[1]。特別在預防性試驗中，試驗人員希望快速測出繞組的直流電阻并接近于實(shí)際運行狀態(tài)下的直流電阻值。但在實(shí)際測量中，由于變壓器的繞組具有很大的電感和微小的電阻，其固有時(shí)間常數t=L/R很大，采用常規的電橋法或直流壓降法測量，常常需要較長(cháng)的時(shí)間才能達到平衡，從而無(wú)法實(shí)現快速測量[2]。盡管以后采取增大回路電阻的電路突變法、短路去磁法等方法來(lái)加快電路電流達到穩定值的時(shí)間，雖然有所改善，但效果不大，不能從根本上實(shí)現快速測量?，F研究出一種新的快速測量方法，該方法簡(jiǎn)易可靠，易于擴展?，F介紹如下供參考。  
2新方法的基本原理  
電力變壓器繞組可等效為一個(gè)電感和電阻R的串聯(lián)回路。繞組直流電阻的基本測量電路圖見(jiàn)圖1所示。合上開(kāi)關(guān)K，回路電壓方程式為:E=L（di/dt）iR?？紤]到開(kāi)關(guān)的非理想性，設合上開(kāi)關(guān)后電壓E的時(shí)刻為t=0，此時(shí)電路中的瞬  
由式（5）可見(jiàn)，測量變壓器繞組直流電阻時(shí)不管電路狀態(tài)如何,只需依次測取式（5）中的i(t1)、i(t2)、i(t3)，在電源電勢E已知的條件下即可得到R的值。因此可使測量時(shí)間任意的短,以實(shí)現快速測量電力變壓器繞組的直流電阻R。  
本方法的突出優(yōu)點(diǎn)是，從根本上排除了電路的穩定狀態(tài)對測量的影響，可大限度地實(shí)現快速測量。這是其它測量方法無(wú)法達到的，它克服了傳統測量方法所需電源容量大及串入電阻、電容等附加測量元件對測量準確度的影響。  
3新方法的模擬試驗  
根據上述原理，使用Y/D（Z）型工頻試驗變壓器和HT-1712F型直流穩壓電源進(jìn)行了模擬試驗。試驗中利用串聯(lián)在測試電路中的取樣電阻來(lái)取得電流信號，電源電壓取為2.02V，取樣電阻R5=3.11Ω。用TDS-220型示波器錄取試驗波形。  
式中:US1、US2、US3分別為式（5）式中的i(t1)、i(t2)、i(t3)相對應的取樣電阻上的電壓。利用示波器所取得的數據進(jìn)行計算處理,可以得到A值與時(shí)間的對應關(guān)系。  
顯然，i=Us/Rs，據此比較式（6）與式（5）可得:R=Rs·E·A……(7)  
即A值與R值僅相差一系數。比較圖3與圖2可見(jiàn)，當時(shí)間經(jīng)過(guò)約0.4s，即電源電壓達到穩定后，A值幾乎不變，求得這一段中A的平均值為0.525(V-1)，從而由式（7）求得R=3.298Ω，去除取樣電阻后為0.188Ω（這當中還包含有接觸電阻）。這一結果與使用CA10型號速測儀測得的結果（0.180Ω）十分接近，說(shuō)明了式（5）的正確性與可行性。由圖3可見(jiàn)，測量所需時(shí)間不足1s，達到了快速測量的目的。  
雖然模擬試驗所采用的是工頻試驗變壓器與實(shí)際的電力變壓器的特性不盡相同，但能反映基本實(shí)質(zhì)過(guò)程。實(shí)際中的電力變壓器繞組直流電阻為mΩ級，可能會(huì )出現由于取樣電阻值的微小變化而引起測取的直流電阻存在較大的誤差，從而影響測量準確度。所以在實(shí)際測量中應采用準確度高、頻帶寬的電流傳感器，而盡量避免采用取樣電阻。如果電流信號過(guò)小還應當在取樣/保持電路之前加放大器以放大信號滿(mǎn)足測量的需要。  
4新方法的具體實(shí)現  
綜上rn所述，新方法是依次測取式（5）中的各電流值，并進(jìn)行一定的計算，另外還需進(jìn)行一定的分析比較以提高測量準確度。  
單片機內含定時(shí)/計數器，并能進(jìn)行一定量的計算，完滿(mǎn)足上述要求，選用單片機制作的智能儀器還具有簡(jiǎn)單、可靠、易于擴展的優(yōu)點(diǎn)。圖4示出實(shí)現新方法以單片機為核心的智能儀器，以實(shí)現直流電阻的快速測量。  
圖中，單片機數據處理部分主要完成從A/D轉換器讀入并存儲數據（即式（5）中的各電流值），利用式（5）進(jìn)行計算并存儲所得結果，分析、比較計算所得數據，對有效數據進(jìn)行平均得出終結果以及將終結果轉化為BCD碼以供顯示等。單片機的控制部分主要是定時(shí)以控制采樣/保持電路和A/D轉換器的工作，控制單片機讀入A/D轉換的結果和顯示所得結果等。單片機采用圖5所示的程序流程。  
5結語(yǔ)  
經(jīng)過(guò)理論推導和模擬試驗得出了一種快速測量電力變壓器繞組直流電阻的新方法，并初步簡(jiǎn)要介紹了智能儀器系統中單片機的功能和程序流程及實(shí)現方法，對電力部門(mén)測量變壓器繞組直流電阻有積極推動(dòng)作用。  
這種新方法具有以下的特點(diǎn):  
(1)在現場(chǎng)試驗測量中，可以實(shí)現快速測量;  
(2)不需要大容量電源，可減輕試驗設備重量和體積，從而降低了試驗成本;  
(3)無(wú)需減小時(shí)間常數τ，提高了測量準確度;  
(4)采用了以單片機為核心的智能儀器系統，可進(jìn)行數據處理、分析、顯示，進(jìn)一步提高了測量準確度;  
(5)智能儀器系統簡(jiǎn)單、可靠，測量過(guò)程能自動(dòng)完成，不需要人工干預;  
(6)易于擴展,可方便實(shí)現其他功能，如人機對話(huà)、計算機網(wǎng)絡(luò )聯(lián)網(wǎng)通訊;通過(guò)修改程序，還能實(shí)現其他的功能等。