變壓器有載分接開關(guān)特性測(cè)試裝置及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種變壓器有載分接開關(guān)特性測(cè)試裝置及系統(tǒng)，裝置包括交流電壓源，用于為變壓器有載分接開關(guān)提供交流測(cè)試信號(hào)；直流恒流源，用于為變壓器有載分接開關(guān)提供直流測(cè)試信號(hào)；信號(hào)采集單元采集所述變壓器有載分接開關(guān)響應(yīng)交流測(cè)試信號(hào)或直流測(cè)試信號(hào)后輸出的響應(yīng)信號(hào)；微處理器接收所述信號(hào)采集單元輸出的響應(yīng)信號(hào)，對(duì)信號(hào)響應(yīng)信號(hào)進(jìn)行分析處理得到變壓器有載分接開關(guān)的測(cè)試數(shù)據(jù)；或，用于接收外部輸入的測(cè)試指令開始工作對(duì)信號(hào)響應(yīng)信號(hào)進(jìn)行分析處理得到變壓器有載分接開關(guān)的測(cè)試數(shù)據(jù)并輸出上報(bào)。本發(fā)明使得變壓器有載分接開關(guān)特性測(cè)試簡(jiǎn)便快捷，測(cè)試結(jié)果更準(zhǔn)確全面。
【專利說(shuō)明】變壓器有載分接開關(guān)特性測(cè)試裝置及系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及變壓器有載分接開關(guān)測(cè)試領(lǐng)域，特別涉及一種變壓器有載分接開關(guān)特 性測(cè)試裝置及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前對(duì)變壓器有載分接開關(guān)特性進(jìn)行測(cè)試的測(cè)試方法有：
[0003] 1)直流測(cè)試法：直流測(cè)試法優(yōu)點(diǎn)在于能測(cè)出變壓器有載分接開關(guān)過(guò)度電阻、過(guò)度 時(shí)間等具體參數(shù)且可以根據(jù)得到的參數(shù)與銘牌數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，作為測(cè)試的重要依據(jù)。缺點(diǎn) 在于直流源測(cè)試過(guò)程中易受變壓器繞組沖擊或直流電壓太低無(wú)法擊穿油膜而導(dǎo)致恒流源 短時(shí)間內(nèi)斷流等情況出現(xiàn)，從而對(duì)變壓器有載分接開關(guān)切換過(guò)程中是否接觸不良等現(xiàn)象難 以給出準(zhǔn)確判斷。
[0004] 2)交流測(cè)試法：變壓器有載分接開關(guān)交流測(cè)試方法的優(yōu)點(diǎn)在于交流源和變壓器 運(yùn)行條件相近，測(cè)試波形數(shù)據(jù)更能反映變壓器有載分接開關(guān)在運(yùn)行中的實(shí)際情況，對(duì)切換 過(guò)程中出現(xiàn)接觸不良或斷線等情況給出準(zhǔn)確的判斷。缺點(diǎn)在于不能測(cè)試出過(guò)度電阻、切換 時(shí)間等銘牌數(shù)據(jù)。
[0005] 鑒于直流測(cè)試法和交流測(cè)試法的測(cè)試特點(diǎn)，亟需一種能同時(shí)進(jìn)行交流特性和直流 特性的變壓器有載分接開關(guān)特性測(cè)試裝置，至少部分減少上述兩種測(cè)試方法的缺點(diǎn)，優(yōu)化 組合，使測(cè)試簡(jiǎn)便快捷，測(cè)試結(jié)果更準(zhǔn)確全面。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中所存在的上述不足，提供一種測(cè)試簡(jiǎn)便快捷， 測(cè)試結(jié)果更準(zhǔn)確全面的變壓器有載分接開關(guān)特性測(cè)試裝置及系統(tǒng)。
[0007] 為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種變壓器有載分接開關(guān)特 性測(cè)試裝置，包括：
[0008] 交流電壓源，用于為變壓器有載分接開關(guān)提供交流測(cè)試信號(hào)；
[0009] 直流恒流源，用于為變壓器有載分接開關(guān)提供直流測(cè)試信號(hào)；
[0010] 信號(hào)采集單元，用于采集所述變壓器有載分接開關(guān)響應(yīng)所述交流測(cè)試信號(hào)或直流 測(cè)試信號(hào)后輸出的響應(yīng)信號(hào)并輸出；
[0011] 微處理器，用于接收所述信號(hào)采集單元輸出的所述響應(yīng)信號(hào)，對(duì)所述信號(hào)響應(yīng)信 號(hào)進(jìn)行分析處理得到所述變壓器有載分接開關(guān)的測(cè)試數(shù)據(jù)；或，用于接收外部輸入的測(cè)試 指令開始工作對(duì)所述信號(hào)響應(yīng)信號(hào)進(jìn)行分析處理得到所述變壓器有載分接開關(guān)的測(cè)試數(shù) 據(jù)并輸出上報(bào)。
[0012] 優(yōu)選的，所述交流電壓源和所述直流恒流源是互相完全電氣隔離的。
[0013] 優(yōu)選的，所述交流電壓源輸出為三相三線，其三個(gè)輸出端分別連接與所述變壓器 的三相分別連接的高電壓電容；所述直流恒流源為三相四線輸出，其三個(gè)輸出端分別連接 與所述變壓器的三相分別連接的二極管；其中，所述二極管的反向截止電壓高于2KV。
[0014] 優(yōu)選的，所述信號(hào)采集單元包括：
[0015] 直流電壓信號(hào)采集子單元，用于采集所述變壓器有載分接開關(guān)響應(yīng)所述直流測(cè)試 信號(hào)后輸出的電壓信號(hào)；
[0016] 交流電流信號(hào)采集子單元，用于采集所述變壓器有載分接開關(guān)響應(yīng)所述交流測(cè)試 信號(hào)后輸出的電流信號(hào)。
[0017] 優(yōu)選的，所述直流電壓信號(hào)采集子單元包括依次連接的50Hz阻通濾波電路和第 一AD采集單元；所述交流電流信號(hào)采集子單元包括依次連接的電流傳感器和第二AD采集 單元；所述第一AD采集單元和第二AD采集單元分別與所述微處理器通信連接。
[0018] 優(yōu)選的，所述第一AD采集單元和第二AD采集單元均包括依次連接的20dB前置放 大器和帶通濾波器，所述帶通濾波器的輸出端分別連接20dB放大器、40dB放大器、60dB放 大器、SOdB放大器和對(duì)數(shù)放大器，所述20dB放大器、40dB放大器、60dB放大器、SOdB放大器 和對(duì)數(shù)放大器各自連接一個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換AD器件，所述20dB放大器、40dB放大器、60dB放大 器、80dB放大器和對(duì)數(shù)放大器各自連接的模數(shù)轉(zhuǎn)換AD器件的輸出端連接FPGA模塊，所述 FPGA模塊連接第一CPU。
[0019] 優(yōu)選的，還包括顯示模塊；所述微處理器還用于根據(jù)所述變壓器有載分接開關(guān)的 測(cè)試數(shù)據(jù)生成曲線圖形；所述顯示模塊用于將所述曲線圖形進(jìn)行顯示。
[0020] 優(yōu)選的，所述交流電壓源包括CPU，所述CPU的輸出端依次連接SPWM控制器、 MOSFET控制器、第一濾波電路、升壓變壓器、第二濾波電路和AC800V輸出端口，所述AC800V 輸出端口還通過(guò)電壓傳感器電連接所述CPU;還包括AC220V輸入端口，所述AC220V輸入端 口依次通過(guò)第三濾波電路、整流電路連接到所述MOSFET控制器。
[0021] 優(yōu)選的，所述CPU的輸入端連接RS4422通信接口。
[0022] 本發(fā)明實(shí)施例還提供一種變壓器有載分接開關(guān)特性測(cè)試系統(tǒng)，包括權(quán)利要求1-9 任一項(xiàng)所述的變壓器有載分接開關(guān)特性測(cè)試裝置，用于將所述測(cè)試數(shù)據(jù)輸出上報(bào)；
[0023] 上位機(jī)，與所述變壓器有載分接開關(guān)特性測(cè)試裝置通過(guò)通信總線或無(wú)線網(wǎng)絡(luò)連 接，用于接收所述變壓器有載分接開關(guān)特性測(cè)試裝置輸出上報(bào)的所述測(cè)試數(shù)據(jù)，將所述測(cè) 試數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和/或顯示；或者，用于下發(fā)測(cè)試指令到所述變壓器有載分接開關(guān)特性測(cè)試裝 置使其開始工作，所述變壓器有載分接開關(guān)特性測(cè)試裝置對(duì)所述信號(hào)響應(yīng)信號(hào)進(jìn)行分析處 理得到所述變壓器有載分接開關(guān)的測(cè)試數(shù)據(jù)并輸出上報(bào)。
[0024] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果：
[0025] 本發(fā)明集成優(yōu)化了變壓器有載分接開關(guān)特性測(cè)試的兩種方式，使得測(cè)試變得更加 簡(jiǎn)便和快捷，可通過(guò)使直流波形和交流波形同步比較，相互參考，給出更為準(zhǔn)確的測(cè)試結(jié) 果，優(yōu)化現(xiàn)有兩種測(cè)試方法，測(cè)試結(jié)果更加全面。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】：
[0026] 圖1是本發(fā)明實(shí)施例中的變壓器有載分接開關(guān)特性測(cè)試裝置示意圖；
[0027] 圖2是本發(fā)明實(shí)施例中交流源和直流源隔離示意圖；
[0028] 圖3是直流恒流源的原理圖；
[0029] 圖4是本發(fā)明實(shí)施例中的直流恒流源的電路圖；
[0030] 圖5是本發(fā)明實(shí)施例中的交流電壓源的電路圖；
[0031] 圖6是本發(fā)明實(shí)施例中的AD采集單元電路圖；
[0032]圖7是本發(fā)明實(shí)施例中的變壓器有載分接開關(guān)特性測(cè)試系統(tǒng)示意圖；
[0033] 圖8是本發(fā)明實(shí)施例中的下位機(jī)數(shù)據(jù)采集流程圖；
[0034] 圖9是本發(fā)明實(shí)施例中的下位機(jī)電壓加壓控制流程圖；
[0035] 圖10是本發(fā)明實(shí)施例中上位機(jī)軟件結(jié)構(gòu)組件示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0036] 下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。但不應(yīng)將此理解為本發(fā)明 上述主題的范圍僅限于以下的實(shí)施例，凡基于本
【發(fā)明內(nèi)容】
所實(shí)現(xiàn)的技術(shù)均屬于本發(fā)明的范 圍。
[0037] 如圖1所示的變壓器有載分接開關(guān)特性測(cè)試裝置，包括：交流電壓源，用于為變 壓器有載分接開關(guān)提供交流測(cè)試信號(hào)；直流恒流源，用于為變壓器有載分接開關(guān)提供直流 測(cè)試信號(hào)；信號(hào)采集單元，用于采集所述變壓器有載分接開關(guān)響應(yīng)所述交流測(cè)試信號(hào)或直 流測(cè)試信號(hào)后輸出的響應(yīng)信號(hào)并輸出；以及微處理器，用于接收所述信號(hào)采集單元輸出的 所述響應(yīng)信號(hào)，對(duì)所述信號(hào)響應(yīng)信號(hào)進(jìn)行分析處理得到所述變壓器有載分接開關(guān)的測(cè)試數(shù) 據(jù)；或，用于接收外部輸入的測(cè)試指令開始工作對(duì)所述信號(hào)響應(yīng)信號(hào)進(jìn)行分析處理得到所 述變壓器有載分接開關(guān)的測(cè)試數(shù)據(jù)并輸出上報(bào)。本發(fā)明集成優(yōu)化了變壓器有載分接開關(guān)特 性測(cè)試的兩種方式，使得測(cè)試變得更加簡(jiǎn)便和快捷，可通過(guò)使直流波形和交流波形同步比 較，相互參考，給出更為準(zhǔn)確的測(cè)試結(jié)果，優(yōu)化現(xiàn)有兩種測(cè)試方法，測(cè)試結(jié)果更加全面。
[0038] 具體的，所述交流電壓源和所述直流恒流源是互相完全電氣隔離的。所述交流電 壓源輸出為三相三線，其三個(gè)輸出端分別連接與所述變壓器的三相分別連接的高電壓電 容；所述直流恒流源為三相四線輸出，其三個(gè)輸出端分別連接與所述變壓器的三相分別連 接的二極管；其中，所述二極管的反向截止電壓高于2KV。
[0039] 在具備測(cè)試所需的交流源和直流源后消除相互之間的影響本儀器必須解決的問(wèn) 題，否則影響測(cè)試效果。如圖2所示，交流源輸出方式為三相三線方式，分別通過(guò)大容量高 電壓電容A、B、C然后輸出，當(dāng)A、B、C三相輸出到變壓器上時(shí)也輸出到了二極管A、B、C上。 這里交流電流回路由AB相舉例說(shuō)明，當(dāng)A相電壓高于B相電壓時(shí)，電流通過(guò)電容A然后到 變壓器A相同時(shí)到二極管A，由于二極管A為單相導(dǎo)通所以不能流向直流源，電流只能通過(guò) 變壓器B相最后通過(guò)電容B形成回路。同理當(dāng)交流源B相電壓高于A相電壓時(shí)，二極管B 起到同樣的作用，電流只能通過(guò)變壓器A相和電容A形成回路，交流測(cè)試過(guò)程中沒有因?yàn)橹?流源的引入而增加額外的負(fù)載且沒有對(duì)直流源產(chǎn)生影響。這里首先有兩個(gè)前提，一是直流 源和交流源電氣隔離，二是二極管反向截止電壓必須高于2KV。直流源為三相四線輸出，A、 B、C、N，因?yàn)殡娙萃ń桓糁钡奶匦?，所以直流恒流源不能?duì)交流源形成回路，從而很好地消 除交流源和直流源相互之間的影響。
[0040] 所述直流恒流源的實(shí)現(xiàn)原理為：參看圖3,由圖3可知：
[0041]
【權(quán)利要求】
1. 一種變壓器有載分接開關(guān)特性測(cè)試裝置，其特征在于，包括： 交流電壓源，用于為變壓器有載分接開關(guān)提供交流測(cè)試信號(hào)； 直流恒流源，用于為變壓器有載分接開關(guān)提供直流測(cè)試信號(hào)； 信號(hào)采集單元，用于采集所述變壓器有載分接開關(guān)響應(yīng)所述交流測(cè)試信號(hào)或直流測(cè)試 信號(hào)后輸出的響應(yīng)信號(hào)并輸出； 微處理器，用于接收所述信號(hào)采集單元輸出的所述響應(yīng)信號(hào)，對(duì)所述信號(hào)響應(yīng)信號(hào)進(jìn) 行分析處理得到所述變壓器有載分接開關(guān)的測(cè)試數(shù)據(jù)；或，用于接收外部輸入的測(cè)試指令 開始工作對(duì)所述信號(hào)響應(yīng)信號(hào)進(jìn)行分析處理得到所述變壓器有載分接開關(guān)的測(cè)試數(shù)據(jù)并 輸出上報(bào)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的變壓器有載分接開關(guān)特性測(cè)試裝置，其特征在于，所述交流 電壓源和所述直流恒流源是互相完全電氣隔離的。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的變壓器有載分接開關(guān)特性測(cè)試裝置，其特征在于，所述交流 電壓源輸出為三相三線，其三個(gè)輸出端分別連接與所述變壓器的三相分別連接的高電壓電 容；所述直流恒流源為三相四線輸出，其三個(gè)輸出端分別連接與所述變壓器的三相分別連 接的二極管；其中，所述二極管的反向截止電壓高于2KV。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的變壓器有載分接開關(guān)特性測(cè)試裝置，其特征在于， 所述信號(hào)采集單元包括： 直流電壓信號(hào)采集子單元，用于采集所述變壓器有載分接開關(guān)響應(yīng)所述直流測(cè)試信號(hào) 后輸出的電壓信號(hào)； 交流電流信號(hào)采集子單元，用于采集所述變壓器有載分接開關(guān)響應(yīng)所述交流測(cè)試信號(hào) 后輸出的電流信號(hào)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的變壓器有載分接開關(guān)特性測(cè)試裝置，其特征在于，所述直流 電壓信號(hào)采集子單元包括依次連接的50Hz阻通濾波電路和第一 AD采集單元；所述交流電 流信號(hào)采集子單元包括依次連接的電流傳感器和第二AD采集單元；所述第一 AD采集單元 和第二AD采集單元分別與所述微處理器通信連接。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的變壓器有載分接開關(guān)特性測(cè)試裝置，其特征在于，所述第一 AD采集單元和第二AD采集單元均包括依次連接的20dB前置放大器和帶通濾波器，所述帶 通濾波器的輸出端分別連接20dB放大器、40dB放大器、60dB放大器、80dB放大器和對(duì)數(shù)放 大器，所述20dB放大器、40dB放大器、60dB放大器、80dB放大器和對(duì)數(shù)放大器各自連接一個(gè) 模數(shù)轉(zhuǎn)換AD器件，所述20dB放大器、40dB放大器、60dB放大器、80dB放大器和對(duì)數(shù)放大器 各自連接的模數(shù)轉(zhuǎn)換AD器件的輸出端連接到FPGA模塊，所述FPGA模塊連接第一 CPU。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的變壓器有載分接開關(guān)特性測(cè)試裝置，其特征在于，還包括顯 示模塊；所述微處理器還用于根據(jù)所述變壓器有載分接開關(guān)的測(cè)試數(shù)據(jù)生成曲線圖形；所 述顯示模塊用于將所述曲線圖形進(jìn)行顯示。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的變壓器有載分接開關(guān)特性測(cè)試裝置，其特征在于，所述交流 電壓源包括CPU，所述CPU的輸出端依次連接SPWM控制器、MOSFET控制器、第一濾波電路、 升壓變壓器、第二濾波電路和AC800V輸出端口，所述AC800V輸出端口還通過(guò)電壓傳感器電 連接所述CPU ;還包括AC220V輸入端口，所述AC220V輸入端口依次通過(guò)第三濾波電路、整 流電路連接到所述MOSFET控制器。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的變壓器有載分接開關(guān)特性測(cè)試裝置，其特征在于，所述CPU的 輸入端連接RS4422通信接口。
10. -種變壓器有載分接開關(guān)特性測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，包括： 權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的變壓器有載分接開關(guān)特性測(cè)試裝置，用于將所述測(cè)試數(shù)據(jù) 輸出上報(bào)； 上位機(jī)，與所述變壓器有載分接開關(guān)特性測(cè)試裝置通過(guò)通信總線或無(wú)線網(wǎng)絡(luò)連接，用 于接收所述變壓器有載分接開關(guān)特性測(cè)試裝置輸出上報(bào)的所述測(cè)試數(shù)據(jù)，將所述測(cè)試數(shù)據(jù) 存儲(chǔ)和/或顯示；或者，用于下發(fā)測(cè)試指令到所述變壓器有載分接開關(guān)特性測(cè)試裝置使其 開始工作，所述變壓器有載分接開關(guān)特性測(cè)試裝置對(duì)所述信號(hào)響應(yīng)信號(hào)進(jìn)行分析處理得到 所述變壓器有載分接開關(guān)的測(cè)試數(shù)據(jù)并輸出上報(bào)。
【文檔編號(hào)】G01R31/327GK104483626SQ201410844284
【公開日】2015年4月1日 申請(qǐng)日期:2014年12月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月30日
【發(fā)明者】李晏 申請(qǐng)人:成都恒銳智科數(shù)字技術(shù)有限公司