变压器有载分接开关测试仪检定装置校准方法研究

摘要：在校准变压器有载分接开关测试仪的过渡电阻和过渡时间过程中，通常采用变压器有载分接开关测试仪检定装置。本文对变压器有载分接开关测试仪检定装置的校准方法进行了总结和研究。结果表明，应用该校准方法得到的校准结果准确可靠，且为变压器有载分接开关测试仪检定校准装置的量值溯源提供了可靠的参考。

关键词：变压器有载分接开关；检定装置；过渡电阻；过渡时间；校准方法

中图分类号：TM403.4文献标志码：ADOI编码：10.3969/j.issn.1674-4977.2025.01.081

0引言

变压器有载分接开关是与变压器回路连接的唯一运动部件，因此对有载分接开关的检测至关重要。DL/T 596—2021《电力设备预防性试验规程》规定应检查有载调压装置的过渡电阻、过渡时间等参数。

鉴于变压器有载分接开关在变电运行工作中的重要性，国内越来越多的电力测试仪器制造商开始制造变压器有载分接开关测试仪。为了促使变压器有载分接开关测试仪规范化发展，国家能源局发布了DL/T 846.8—2017《高电压测试设备通用技术条件第8部分：有载分接开关测试仪》电力行业标准，对此类测试仪器的性能提出了相应要求。变压器有载分接开关测试仪检定装置（以下简称“检定装置”）主要是针对目前市场上主流的（基于恒流源原理）变压器有载分接开关测试仪的过渡电阻、过渡时间等测量性能进行校准检定的专用装置。检定装置包括上位机和下位机两部分。上位机是基于PC机实现，下位机核心控制部件是单片机最小系统，通过RS-232串口与上位机通信，响应用户指令；单片机系统按照既定要求操作过渡电阻模拟电路，已获得所需的电阻值，通过这些电阻值再加上单片机的高速控制与切换操作，可以同时模拟出过渡过程中的两个重要标准参数：过渡电阻和过渡时间。整个下位机可以模拟出A、B、C三个通道的过渡过程，其中A、B、C三相均可同时兼顾电阻值和时间两个参数的准确度，从而实现对变压器有载分接开关测试仪的过渡电阻和过渡时间这两个重要标准参数进行高准确度的校准，为变压器有载分接开关测试仪的高准确度校验工作提供了条件和保障。

1校准条件

1.1环境条件

环境温度为-10～50℃，相对湿度不大于80%或满足仪器使用说明书要求。

1.2测量标准及其他设备

测量标准及其他设备、环境影响引起的扩展不确定度（k = 2）应小于被校仪器最大允许误差绝对值的1/3。标准器的测量范围应能覆盖检定装置的输出范围。

校准时所需的标准器及配套设备主要包括直流数字电压表、标准电流源、直流数字电流表、直流稳流源、电阻测量仪器或装置、时间间隔测量仪。

2校准项目和校准方法

2.1外观及工作正常性检查

被校检定装置外观完好，应用专用的接地端，且有明显的接地标识。铭牌上应明确标明产品名称、型号、制造厂名、出厂编号等信息。

2.2过渡电阻示值误差

在测试仪过渡电阻测量范围内选择过渡电阻值进行示值误差试验，所选择的试验点包括起始值、最大值、中间值，均匀选取不少于8个测量点。

2.2.1标准源法

2.2.2标准表法

将检定装置、直流数字电压表、直流数字电流表、直流稳流源按图2所示接线。将检定装置过渡电阻设置至校准点，使其在工作状态下，调节直流稳流源至过渡电阻的额定电流，待电流稳定后记录直流数字电流表的示值和直流数字电压表的示值，按公式（1）计算过渡电阻的实际值，并按公式（2）计算过渡电阻示值的相对误差。

2.2.3直接测量法

将检定装置、电阻测量仪器或装置按图3接线。将检定装置过渡电阻设置至校准点，使其在工作状态下，记录电阻测量仪器或装置的示值作为检定装置过渡电阻的实际值，按公式（2）计算过渡电阻示值的相对误差。

2.3过渡时间示值误差

式中，ε2为有载分接开关测试仪检定装置过渡时间示值的相对误差，%；t为有载分接开关测试仪检定装置过渡时间的标称值，ms；to为有载分接开关测试仪检定装置过渡时间的实际值，ms。

3结论

在使用多功能标准源和数字多用表校准变压器有载分接开关测试仪检定装置的过渡电阻时，以及使用时间间隔测量仪校准其过渡时间的过程中，可以依据以下方法进行操作。

3.1过渡电阻的校准

根据市面上常见型号的有载分接开关测试仪的特性，其过渡电阻测量时的电流有所不同：5Ω以下电阻，测试电流为1 A；5Ω以上电阻，测试电流为0.2 A。结合多功能标准源的直流电流带载能力，在校准过渡电阻时可以采用以下方法：对于5Ω以下电阻，推荐使用电流-电压法，此方法通过测量已知电流下的电压降来计算电阻，适合较低电阻的精确测量；对于5Ω以上电阻，可以使用数字多用表直接测量法，这种方法直接通过高精度的数字多用表测量电阻值，适用于较高电阻的测量。

3.2过渡时间的校准

校准变压器有载分接开关测试仪检定装置的过渡时间时，通常采用以下步骤：选择检定装置的5Ω过渡电阻；通过1 A电流来触发时间间隔测量仪；使用时间间隔测量仪校准有载分接开关测试仪的切换时间。

4结束语

本文给出的检定装置的过渡电阻和过渡时间等参数的校准方法科学合理、简单易行，为计量技术机构开展该类计量器具的校准提供了技术参考。

参考文献

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作者简介

林志辉，男，1988年出生，工程师，学士，研究方向为电磁计量。

（编辑：李加鹏，收稿日期：2024-06-26）