修试一体化试验平台综合测试系统的研究

周炳凌 成熙 蔡云清 施杰

摘 要：本文介绍了变压器直流电阻测试仪、回路电阻测试仪、绝缘电阻测试三合一修试一体化试验平台综合测试系统的研究背景、理论依据、现实意义，阐述了该测试系统的基本原理和实现方案，并对实现方案进行了详细的论述，最后简要说明了该测试系统的功能特点、实际应用意义以及经济效益、社会效益和应用前景。

关键词：变压器 直流电阻 回路电阻 绝缘电阻 修试一体化 基本原理 结构设计

中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）12（a）-00-02

传统的员工培训大多采用书本教材及一些电声教学资料灌输模式，学员学之枯燥无味，导致学员掌握的知识参差不齐，也缺乏实际操作能力，取到的教学效果甚微。如果采取现场教学，就需要准备合适的检修及故障现场，从而投入大量人力、物力，而且现今检修周期一般很长，对于用来培训员工几乎是不可能的事情。因此我们有必要研究一种综合性的试验平台，该平台可以进行多种常规检修试验的演示，可以测试模拟的试验装置，并且可以模拟出一些故障现象，以供学员分析及做出相应的措施。

对于电力检修试验项目，我们选用了最常规的3个试验项目：变压器直流电阻测试、回路电阻测试及绝缘电阻测试。原本这3个试验项目需要3台单独的设备去试验，每种设备都有很多厂家生产，而且操作风格迥异，功能单一，不利于培训教学。因此我们将3台设备的功能集成到一个综合性的试验平台，该平台只通过一个人机交互界面，仅靠软件选择即可完成3个试验项目，并且配合一些现场模拟装置，可做到真正意义上的现场教学。

1 基本原理

该测试系统主控模块采用基于ARM的嵌入式操作系统，实时响应，控制精准，人机交互模块采用大屏幕高分辨率真彩色液晶屏，显示直观。主控模块负责协调各个测试模块进行测试操作及测试数据的输出；回路测试模块可以进行开关触点或其他设备接触电阻测试；直流电阻测试模块可以进行变压器直流电阻的测试；绝缘电阻测试模块专用于试验室或现场做绝缘测试试验；接线区包含各个测试模块接线端子；系统电源为整套测试平台提供测试电源及平台运行电源；整套测试平台结构清晰，模块化，便于维护与操作。同时可外配通讯电缆与PC电脑进行联机操作，以便对测试结果的分析与整理。

2 实现方案

该测试系统运用了数字化的信号处理技术、高稳定恒流源技术、多功能切换电路、高精度AD采样技术等来保证测试设备多种功能的实现。其中高稳定恒流源电路可产生用于直流电阻测量和回路电阻测试的恒流源；高压发生电路可用于产生用于绝缘电阻测试的高压信号源；多功能切换电路，通过此电路可切换不同的信号采样（直阻、回路小信号采样，绝缘电阻高压采样）；高精度AD采样技术将模拟信号转换成数字信号，通过32位中央处理器进行处理，从而计算出所需各种试验参数。整体结构采用一体式结构设计，进行3个检测项目的试验时，只需要一次性把测试线接好，然后通过人机交互模块选择进行相应测试项目，即可完成所有项目的测试。

该测试系统基本结构框图如图1所示。

3 功能特点

（1）一次性接线即可完成直流电阻、回路电阻、绝缘电阻的测试。

（2）可以进行多种常规检修试验的演示，模拟故障现象，供学员分析及做出相应的措施。

（3）该平台只通过一个人机交互界面，并配合一些现场模拟裝置，可做到真正意义上的现场教学。

（4）测试系统具有完善的保护电路。

4 结语

变压器直流电阻测试仪、回路电阻测试仪、绝缘电阻测试三合一修试一体化试验平台综合测试系统以微电子技术、计算机技术、数字信号处理技术为基础，将传统的单一测量技术整合成高效先进的多功能组合测量技术，弥补了现今对员工理论知识和操作技能培训的短板，提升了被培训员工专业技能，提高了检修队伍整体的电力电气设备检修技术水平，并做到了真正意义上的现场教学。

本测试平台可广泛应用于各类变压器的直流电阻测量、回路电阻测量、绝缘电阻测量，并能广泛应用于模拟现场教学，具有很宽广的应用前景。项目的实施和推广应用，能最大限度地减少资源的浪费，提高工作效率，具有极大的经济效益和社会效益。

参考文献

[1] 李新觉.机电液一体化试验平台动态性能仿真分析[D].长安大学，2014.

[2] 余仕彪.机电一体化精确定位装置及其控制系统的研究[D].上海海洋大学，2013.