关于变压器有载自动调压控制系统的介绍

1.1　电压形成部分

1.1.1　辅助TA

辅助TA的一次输入信号取自被控制变压器的TA二次电流，该电流的额定值为5 A，所以辅助TA的一次额定电流设计为5 A。为了把电流信号转换为适合计算机处理的电压信号，辅助TA二次侧并一20 Ω电阻。为了提高测量精度，防止饱和，辅助TA二次侧应取较低的电压，本设计取辅助TA二次侧电压为1 V。辅助TA的实际设计参数为

I１=5 A，P=60 mW，
N１=9，N2=810，
Φ１=1.5～2 mm，Φ2=0.21 mm

其中N1，N2为一、二次匝数；Φ1，Φ2为一、二次线径。

1.1.2　辅助TV

辅助TV一次输入电压取自母线TV二次电压，所以辅助TV的一次额定电压为100 V。为防止电压过高时造成辅助TV的饱和而影响其测量精度，且该控制装置不考虑50 V以下的测量精度，辅助TV的一次额定电压设计为130 V。辅助TV的实际设计参数为

U１=130 V，P=6 mW，
N1=3 600,N2=200,
Φ１=0.1(0.13) mm，Φ2=0.21(0.13) mm

1.2　整流滤波

对电压形成部分送来的信号进行A/D转换时，通常有两种处理方法，即交流采样和直流采样。前者的优点是硬件电路简单，反应速度较快，其缺点是抗干扰性能差，软件较为复杂；而后者恰与其相反，通常在反应速度要求不是太快的情况下，采用直流采样。本设计中采用直流采样，其整流电路采用由精密运放构成的绝对值整流电路。

1.3　多路转换开关
　　多路转换开关采用AD7501。AD7501是具有8路模拟输入的8选1高速模拟转换开关，本装置只有4路输入信号，完全满足要求，且留有扩展的余地。

1.4　A/D转换
　　根据本装置对测量精度的要求，选择8位AD，精度稍差一点；选用10位AD，精度可满足要求，但10位AD不如12位AD使用普遍，所以设计中选用12位AD芯片AD574作为转换芯片。AD574转换速度为25 μs，在本设计中电流、电压的纯A/D转换精度为0.05%，其转换速度和精度都满足要求，且有很大的裕度。

1.5　CPU芯片
　　本系统为中小控制系统，对速度要求不高，采用比较成熟的51系列单片机具有较好的抗干扰性能，故设计中CPU采用51系列8031芯片。
1.6　程序存储器EPROM
　　软件程序估计约有6 k字节，设计中采用使用较为普遍的8 k字节EPROM2764，容量满足要求，且易于选购。

1.7　自动复位电路

为了使控制装置适用于无人值守变电站，提高装置的抗干扰能力，防止程序在受到干扰时，可能出现的死锁或飞跑现象，设有由单稳触发电路构成的硬件自动复位电路，在程序受到某种干扰而停止运行时，硬件自动复位电路会使装置自动复位，重新正常运行。

1.8　E２PROM

为使定值能够永久保存和随时更改，设计中采用了电可擦除存储器，考虑到定值长度不会超过1 k字节，设计中选用了2 k字节的2816芯片。

1.9　液晶显示
　　为了使工作人员能脱离使用说明书对各种参数进行整定，且保证不会发生误整定，设计中使用能向工作人员提示各种汉字信息的液晶显示模块。该模块可用汉字显示各种实时参数、定值参数，定值参数在线修改提示和各种故障信息。为此，设计中选用显示屏较大的MGLS-19264模块，每屏可显示16×16点阵汉字48个。

1.10　开关量输入
　　开关量输入来自有载分接开关的辅助接点，其开关量信号通过光电隔离送入计算机，根据送入的开关量判断两台变压器的有载分接开关是否同步。目前判断同步信号的电路是将所有分接头位置全部送入装置，大约有40路引线，这样做，引线及电路较复杂。我们采用的方式是将分接头位置连线就地连接，只引两条信号线到装置。这样做，引线及电路大为简化，如图2所示。

1.11　软件程序
　　软件程序采用51指令编写，长度约为6 k字节，程序采用模块化结构，程序框图如图3所示。

2　动作过程

　(1) 若电压在合格范围内，装置不调节。
　(2) 当电压超过电压上限，且电流小于过流闭锁定值，经过延时相应的变压器向下调节一个分接头。
　(3) 当电压低于电压下限，电流小于过流闭锁定值，电压高于低压闭锁定值，经过延时相应的变压器向上调节一个分接头。

2.2　并列运行方式
　(1) 若电压在合格范围内，装置不调节。　　
    (2) 当两台变压器的电压均超过电压上限，电流均小于各自的电流闭锁定值，分接头同步，经过延时，两台变压器均同时向上调节一个分接头。
　(3) 当两台变压器的电压均低于电压下限，电流均小于各自的闭锁定值，电压均高于各自的低压闭锁定值，分接头同步，经过延时两台变压器均同时向上调节一个分接头。
　为防止电压振荡时频繁调节，若发出相反的指令，则自动延时4 min，以躲过振荡周期。

3　装置主要特点