（广东电网公司东莞供电局 523120）
摘要：针对电测试验专业在进行热工仪表校验时，校验仪表输出信号过程中可能会出现电压、电流值计算错误，拆接二次线后造成误接线，而且工作量大，浪费大量时间等问题，通过系统分析，运用单片机及相关电力电子技术，研制测试装置，使热工仪表校验过程测量与换算同时进行，免除人工换算过程，减少现场拆接二次线后造成的误接线，提高工作效率。在测量精度方面进行了深入分析以及大量实验验证，以确保其测量精度，并通过设置磁吸、LCD显示、换挡开关等措施，大大提高装置的实用化程度。该装置顺利地在工作中得到应用，大大提高测试效率，减少人力资源投入，形成无形的经济效益。
关键词：热工仪表；新方法；单片机
前言
变电站主变温度表主要用途是监测主变运行时的油面和绕组的温度情况，通过温包感应主变本体温度的变化，输出温度电量信号到后台监控机，监测主变的正常运行。
提出问题：
温度表输出的温度电量信号主要是通过0～5V电压、4～20mA电流信号传输到后台监控电脑和远方温度指示仪，然后转换成温度信号显示。在我们的日常工作中，除了要对主变温度表的温度值进行定期校验外，还需要对输出温度电量信号进行定期校验，校验方法是将测量出的主变输出温度电量值换算成对应的温度值，然后和温度表、后台监控机进行对比。
我们现在做主变本体油温表、绕组温度表试验或者缺陷处理时，一般使用万用表、钳形电流表对温度表的输出温度电量信号进行测量，将测量得出的电压、电流值通过规定的公式进行换算得出对应的温度值。测量流程图如下：
从流程图中可以看出，测量后的换算环节可能会出现将得出的电压、电流值经过公式人为计算错误，误差大，需要经过多次计算确保其准确性，增加了工作量，浪费了不少的时间。
通过对热工仪表校验进行了相关的统计，得出平均每表耗时13.4分钟，并且测量和换算时间占了整个校验时间的3/4。经过分析总结出导致校验工作效果低下有以下两个原因：
1、换算方法复杂，人为误差大，耗时长。
2、操作不方便，需要经常转换万用表和钳形电流表。
从上面的流程图中可以看出，提高输出热工仪表输出信号测量工作效率的突破点有如下两点：
1、将测量电压值和测量电流值步骤合并同时进行；
2、减少换算时间甚至不用换算，合并电压值和电流值换算步骤。
新的方法：
为解决上述问题，决定研制便携式温度电量测量换算装置，能同时对电压、电流值进行采集并换算成对应的温度值。
根据现场实际情况和我们的工作需要，研制便携式温度电量测量换算装置要实现如下功能：温度电量信号测量、温度电量信号换算、换算前后值的显示、装置实用化等。
在电量换算处理器方面，我们选用AVR系列的MEGA8作为装置的核心元件，它具有性能高、稳定性好、开发成本低、开发难度容易等特点。
在测试元件方面，我们采用串联采样电阻的方式。加装一个串联采样电阻是最方便，经济性也最高的，但存在的问题是精度较低，因为电流模拟信号经过电阻转为电压模拟信号之后再被单片机采样转换成数字信号，经过2次模拟信号的转换，在精度上就会比芯片和模块降低了不少，为了测试一下他的精度能否符合我们的要求，于是我们就对其数据采集的精度进行了一次检定、校验。
我们到电子数码市场购买一个MEGA8单片机加装一个100Ω精密0.2级的电阻及一些必备材料制成一个简易的数据采集模板以校验其精确度。在指示仪表实验室利用DO30－3a多功能校准仪对制成的电路板进行检验，检定电路图如下：
我们所管辖变电站采用的温度表一般都是2.5级表，因此表误差≤±2.5%属于合格范围，即电压≤±0.5%，电流≤±1.0%属于合格范围，由测试数据可看出，系统误差呈现对称的正态分布，证明采用串接电阻的方式属于正常误差，同时检验得出的精度均符合我们精度要求，因此选用串接采样电阻作为本装置的采样方式。
在换算前后值显示方面，我们选用LCD0802液晶屏，它能显示2行每行8个字符，基本能满足我们的日常需求，而且成本低廉。
在装置实用化方面，根据日常工作中用到的通用测试线，选用接线柱的方式来作为试验线的连接方式，它通用性强，接触良好。在装置上加装了2个拨动开关，一个用作装置的电源开关，另外一个作为热工仪表的量程选择挡位。为了让装置能更好地发挥作用，在装置的内部加装一个可充电式的锂电池，它使用寿命长，供电能力高，接线方式又容易，大大加强了装置的实用性。
在实验室利用电烙铁将装置的各元件焊接起来，并根据实际情况合理布线，然后利用ICCAVR7编译软件，通过计算机、编程器将制作好的软件程序录入到单片机中，为了防止显示波动过大，采用简单的数字滤波方法，即将瞬间采集到的10个数据取平均值显示出来，使显示的数字平稳。再加工好装置的外壳图，将装置的主电路板和各部件进行组装。
组装完成后，模拟测试场所采用热工仪表实验室，主要考虑里面有配套的热电阻自动检定系统VSTR-99，能模拟运行现场温度表的温升曲线，符合检查条件。检查方法：将温度表的输出信号接入到便携式温度电量测量换算装置的4个接线柱，通过检定系统调节油槽的温度改变温度表温度来检查便携式温度电量测量换算装置的温度显示和温度表的温度的误差。如下为误差表：
从上可以看出，便携式温度电量测量换算装置与温度表的误差值在±2.5℃之内，满足日常工作的测量要求，而且装置运行良好。
为了进行效果确认，通过对热工仪表校验进行了相关的统计，得出平均每表耗时7.7分钟，校验效果得到了大大的提高。我局电网现状如下：500kV主变42台，220kV主变93台，110kV主变336台，共有主变温度表1077只。平均每只表节省了5.7分钟，一共能节省6138.9分钟即102.3小时，大大提高了我们的工作效率。
结束语：
主变温度表的温度电量输出信号的准确性直接关系到主变的运行状况。热工仪表校验、消缺的工作量很大，运用便携式温度电量测量换算装置能够实现快速、安全、经济的校准，以低风险换取更好的技术指标。
参考文献：
[1]《温度计量》，中国计量出版社-2002
[2]供用电工人技能手册《电测仪表》，中国电力出版社-2004
[3]中华人民共和国能源部.《继电保护和安全自动装置技术规程》，北京：中国标准出版社-2006
[4]《广东省电力系统继电保护反事故措施及释义》（2007版）/广东省电力调度中心，北京：中国电力出版社-2008
论文作者:曾镜全
论文发表刊物:《电力设备》2015年5期供稿
论文发表时间:2015/12/23
标签：温度论文; 温度表论文; 装置论文; 电量论文; 测量论文; 信号论文; 仪表论文; 《电力设备》2015年5期供稿论文;